负载型无铬超细铁基变换催化剂的制备和催化性能

以镁铝尖晶石为载体 ,以过渡金属氧化物为助剂 ,用吸附γ Fe2 O3 胶体法制备了负载型无铬铁基变换催化剂 .TEM ,XRD ,BET和活性测试结果表明 ,采用胶体负载法制备的变换催化剂 ,其活性组分Fe3 O4以分立的超细微颗粒分布在镁铝尖晶石载体表面上 ,颗粒之间存在一定的间隔 .过渡金属氧化物NiO或V2 O5能够进入Fe3 O4晶格形成固溶体 ,起到代替氧化铬的作用 ,提高催化活性 .负载型催化剂FeNi/MgAl2 O4(m(NiO) /m(Fe2 O3) =3% )在汽 /气比为 1和空速为 2 0 0 0h-1的反应条件下 ,CO转化率在 4 0 0和 35 0℃时分别为 95 %和 80 % ;在高空速和低汽 /气比条件下也具有很好的催化性能 .稳定性实验结果表明 ,该催化剂具有良好的热稳定性和一定的抗硫能力 .与非负载型催化剂相比 。

氧化镁加入量对铝镁质干式捣打料性能的影响

以不同粒度的白刚玉、α-Al_2O_3微粉以及电熔镁砂为原料,硼酸为结合剂,手工捣打制备试样;研究镁砂加入量对经高温热处理后试样的物相变化、显微形貌以及力学性能的影响,以优化铝镁质干式捣打料中镁砂的加入量。结果表明:手工捣打试样经过1600℃烧后,氧化镁加入量为6wt%时试样的性能较优异,反应生成的铝镁尖晶石较多,其晶粒尺寸约为8μm,大部分尖晶石结晶完整,呈现较规则的形状。

镁铝尖晶石声子色散关系及热力学性质的第一性原理研究

镁铝尖晶石是地幔和类地行星中常见的氧化物类矿物.高温高压实验表明尖晶石的高压相可以存在于从地壳到下地幔广泛的深度范围内.作为含铝矿物的端元组分,尖晶石可能是地幔中铝元素的主要富集矿物.尖晶石的高压相还可能是俯冲大洋板块的主要组成物质.获得尖晶石的热力学性质为计算尖晶石的相变奠定了基础,为通过地震波解释地幔结构提供了理论依据.本文利用冻结声子法计算了镁铝尖晶石的声子色散关系和常压下的各种热力学性质.首先,用基于密度泛函理论的从头计算方法计算绝对零度下平衡体积的晶体结构.然后,通过构建超晶胞并对超晶胞内的原子进行微小的位移获得原子力,利用原子力来构造力常数矩阵,进一步构造动力学矩阵,将温度扩展为有限温度,计算出尖晶石的声子色散关系.最后,根据准谐近似理论得到常压下的各种热力学性质.第一布里渊区中心的声子振动频率与红外、拉曼光谱的实验数据相吻合.各种热力学性质,标准熵、等压热容和热膨胀系数与实验值相吻合.

304奥氏体不锈钢180t AOD-LF精炼过程夹杂物衍变行为的研究

采用氧氮分析仪、扫描电镜、金相显微镜研究了160 t EAF-180 t AOD-LF-CC工艺生产304不锈钢的冶炼过程中全氧含量和夹杂物数量、尺寸、成分、类型等的衍变行为。AOD初始[C]2.0%~3.0%,[Si]0.2%~0.4%,终点[C]0.04%~0.06%,AOD终渣为(/%):53.9%CaO,30.1SiO_2,1.34Al_2O_3,5.22MgO,8.74CaF_2,0.39Cr_2O_3,0.53TFe,0.62MnO,LF终渣为(/%):57.9CaO,21.6SiO_2,1.70Al_2O_3,6.30MgO,0.03Cr_2O_3,11.9CaF_2,0.26TFe,0.31 MnO。结果表明,AOD-LF-CC过程中氧含量逐渐降低,脱氧率达到71.0%,铸坯氧含量为25×10^(-6);在精炼过程中大型夹杂物数量明显降低,铸坯中没有出现≥20μm的夹杂物;在精炼过程钢中夹杂物主要以低熔点的硅酸盐为主,从LF终点至铸坯夹杂物中MgO和Al_2O_3含量分别升高了12%和17.5%,因温度降低,铸坯中残余的Mg、Al和O不断结合析出MgO-Al_2O_3尖晶石,同时残余的Mg、Al与低熔点的硅酸盐夹杂物发生反应形成高熔点的硅酸盐,所以铸坯中夹杂物主要以镁铝尖晶石和高熔点硅酸盐为主。

武钢镁碳砖首次用于盛钢桶衬砖的侵蚀机理研究

作者对我国武钢转炉盛钢桶镁碳砖的理化性能、使用条件,侵蚀情况等进行了详细的研究,在渣线处,它明显地优于镁砖.同时,在镁碳砖渐变带与反应带之间发现—镁铝尖晶石层,有延缓钢渣的锓蚀作用,并从热力学计算揭示了脱碳层及镁铝尖晶石层的形成,提出了增强衬砖寿命的具体改进措施,具有重要的理论和实际意义.

钛酸铝-莫来石-镁铝尖晶石质空心球的研制

以钛酸铝粉、莫来石粉和镁铝尖晶石粉为原料,分别以淀粉、面粉、小米、尿素为成孔剂,采用滚球法制备了钛酸铝-莫来石-镁铝尖晶石质空心球前驱体,研究了4种成孔剂对其成球性能的影响,并研究了烧成温度(分别为1 400、1 450、1 500、1 550、1 600℃)对空心球强度的影响。结果表明:面粉、小米、尿素由于其空心球前驱体出现开裂或壳体脱落等缺陷而不适合作空心球的成孔原料;以淀粉为成孔剂,通过合适的热处理制度(于286℃保温60 min,升温至1 500℃时再保温60 min),可以获得粒度为1.5～4.5 mm,孔径为1～3 mm,壁厚在0.25～0.75 mm,且外观质量和球度均较好的空心球成品,单个球的耐压强度平均达到15 N以上。

Al、Mg添加剂对方镁石-尖晶石-碳砖性能的影响

采用烧结镁铝尖晶石、电熔镁砂和鳞片石墨为主要原料 ,研究了方镁石 -尖晶石 -碳砖中添加的金属Al、Mg和不同Mg/Al比对其碳化后残存膨胀率、热膨胀率和N2 中 15 0 0℃ ,1.5h处理后的失重率的影响。结果表明 :添加适量Al。

钛酸铝质空心球隔热制品的制备

以钛酸铝-莫来石-镁铝尖晶石质空心球(直径分别为1、2、3 mm的大、中、小球)为主要原料,加入与空心球成分相同的填充细粉以及不同种类的结合剂,经可塑成型,再经高温烧成后制备了钛酸铝质空心球隔热制品,并研究了结合剂类型(分别为Al2(SO4)3、PVA以及PVA与Al2(SO4)3按1:1质量比组成的复合结合剂)、烧成温度(分别为1 400、1 450、1 500、1 550、1 600℃保温1 h)、填充细粉加入量(质量分数,分别为10%、15%、20%、25%)以及空心球粒度配比(大、中、小球的质量比分别为2:4:4、3:4:3和4:4:2)对隔热制品性能的影响。结果表明:在大、中、小球的质量比为3:4:3,加入填充细粉的质量分数为20%,以及加入5%(质量分数)的PVA+Al2(SO4)3复合结合剂的条件下,采用可塑成型,经1 500℃1 h处理后,可以得到热导率为0.126 W.m-1.K-1,体积密度为1.27 g.cm-3,常温耐压强度为6.43 MPa的钛酸铝质空心球隔热砖试样。

工艺参数对镁铝尖晶石保温材料物相与性能的影响

以α-Al_2O_3微粉、电熔镁砂和ρ-Al_2O_3为原料,采用泡沫胶凝法制备了体积密度0.9~1.1 g/cm3镁铝尖晶石保温材料,考察了ρ-Al_2O_3、电熔镁砂加入量、烧成温度和保温时间对镁铝尖晶石保温材料物相与性能的影响。研究结果表明,随着ρ-Al_2O_3加入量增加试样常温耐压强度与烧成线变化率增大,物相组成均为＂刚玉＋镁铝尖晶石＂;增加Mg O加入量试样先收缩后膨胀,加入量为20wt%时常温耐压强度达最大值,物相组成由＂刚玉＋镁铝尖晶石＂变为＂镁铝尖晶石＂再变为＂镁铝尖晶石＋方镁石＂;提高烧成温度能明显促进试样烧结,延长保温时间可提高试样常温耐压强度。

观察探测装置用透明装甲材料的设计研究

设计和制作基于镁铝尖晶石(MgAlO)的透明装甲材料,由迎弹面、缓冲层、防飞溅层及聚合物粘接层组成。研究装甲面密度、厚度与弹头剩余速度间关系。用TFCalc光学薄膜设计软件研究增透膜系对装甲材料透光性能的影响。结果表明:基于镁铝尖晶石(MgAl2O4)的抗53式7.62 mm穿甲燃烧弹装甲材料面密度低于75 kg/m,厚度低于30 mm。加入增透膜系可实现双波段高透光率,材料在380~780 nm和1 064 nm波段透光率大于90%。试验验证透明装甲样品,抗弹性能和透光率测试结果与仿真结果吻合。

电熔镁砂涂层制备技术及防水性能研究

电熔镁砂作为高导热、耐高温的绝缘材料,在潮湿的空气中易水化变质而失去绝缘性。采用涂层法,以电熔镁砂、硝酸铝、三聚氰胺为原材料,在通氮气、1250℃条件下,对电熔镁砂颗粒进行包覆。采用扫描电子显微镜(SEM)观察电熔镁砂颗粒表面已形成涂层,通过X射线衍射仪(XRD)分析表明包覆层为镁铝尖晶石,且无氮化镁、氮化铝、氮化碳。经过孔隙比表面积分析仪分析,完全包覆的电熔镁砂颗粒比表面积与之前相比有所增大。采用真空吸水干燥法检验吸水性能,检验结果显示,经过包覆的电熔镁砂颗粒吸水率降低了92.97%,最低吸水率达到0.1672%。实验循环7次,吸水率仍能达到0.17%以下,该项研究为电熔镁砂防水技术提供了一条新途径。

二步法低温制备六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷

以白云石和工业Al(OH)3为原料,采用水热合成和低温煅烧二步法工艺制备六铝酸钙-镁铝尖晶复相陶瓷,探索了水热处理温度对前驱体性能及六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷物相组成和形貌的影响。结果表明:200℃水热处理后的前驱体中,板状三水铝石转变为多孔薄片状薄水铝石;前驱体高温分解后可为复相陶瓷的生成提供高活性原料和六铝酸钙片状形貌的生长空间;二步法工艺可使烧成温度降低100℃以上。白云石添加量为13%时,配料经200℃水热、1 400℃煅烧3 h即可制备出主晶相为六铝酸钙和镁铝尖晶的复相陶瓷,六铝酸钙形貌发育完整,呈交叉片状存在。复相陶瓷的体积密度为1.56 g/cm3,气孔率为61.5%,孔径分布在0.2~1.1μm之间。未水热处理配料于1 500℃保温3 h,制备出六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷,六铝酸钙和镁铝尖晶石晶体衍射峰强度较弱,六铝酸钙片状形貌发育不完整。

ZnO对MgO–Al_2O_3–SiO_2微晶玻璃结构与透光性能的影响(英文)

研究了MgO–Al2O3–SiO2系统微晶玻璃中ZnO含量对微晶玻璃结构及透光性能的影响。采用差热分析、X射线衍射、场发射扫描电镜、紫外–可见–近红外分光光度计对材料进行测试。结果表明:透明微晶玻璃主晶相为尖晶石晶体;ZnO含量的增加使玻璃析晶程度提高,析出晶体尺寸变小且分布更加均匀;添加2%(质量分数,下同)的ZnO可使晶粒尺寸显著减小,得到透明微晶玻璃样品平均晶粒尺寸为27 nm,在可见光区透过率大于85%;当ZnO含量从0%增加到4%时,透明微晶玻璃的紫外吸收极限逐渐向短波方向移动。

氟化铝对镁铝尖晶石晶相结构及性能影响的研究

用铝型材厂阳极氧化废渣和碱式碳酸镁((MgCO3)4.Mg(OH)2.5H2O)为主要原料固相烧结合成镁铝尖晶石(MgAl2O4),探讨氟化铝(AlF3)矿化剂对合成的MgAl2O4晶相结构、晶胞参数及微观形貌的影响.用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及相关分析软件等表征得到MgAl2O4.结果表明,添加AlF3的各样品都形成2种晶相:镁铝尖晶石固溶体(Mg0.68Al0.32)(Al0.84Mg0.16)2O4和镁橄榄石固溶体Mg1.81Fe0.19(SiO4).确定2%(质量分数)为最佳添加量,此时试样中MgAl2O4固溶体含量最高为95%,体积密度最高为3.44 g.cm-3,显气孔率最小为1.89%,抗弯强度达到151.9 MPa.

1600℃氮气气氛下Al对Al2O3–MgO材料中尖晶石物相演变的影响

探究了在1 600℃氮气气氛下金属Al对Al2O3-MgO耐火材料中尖晶石物相演变的影响。结果表明,金属Al显著改变了尖晶石物相的组成、形貌和反应路径。未添加金属Al时,氧化镁与氧化铝反应生成镁铝尖晶石;镁铝尖晶石与其包裹的氧化铝颗粒发生固溶体反应形成一次富氧化铝的镁铝尖晶石。C-O2反应使体系氧分压持续降低,氧化镁分解产生的Mg(g)与周围的氧化铝和一次富氧化铝的镁铝尖晶石发生置换反应,形成二次富氧化铝的镁铝尖晶石和金属Al(l/g)。在高温氮气下,金属Al(l/g)氮化形成氮化铝后,与上述一次或二次富氧化铝的镁铝尖晶石反应形成镁阿隆尖晶石(MgAlON)尖晶石。将金属铝引入到Al2O3-MgO耐火材料后,含铝气相物质——Al(g)和Al2O(g),沿耐火材料中的气孔或孔隙扩散传质。一方面,Al(g)和Al2O(g)氮化反应形成氮化铝,固溶强化并提升MgAlON尖晶石中氮元素的含量;另一方面,Al(g)、Al2O(g)、Mg(g)、N2和O2发生气-气化学反应,形成片状形貌的MgAlON尖晶石。