TiO2对CaO-Al2O3-CaF2渣系黏度的影响

采用内旋转圆柱法测量了不同组成的CaO-Al2O3-CaF2-TiO2渣系的黏度,采用XRD分析技术对高温熔炼渣的物相进行了分析,并计算了各渣样的黏流活化能.结果表明:当碱度不变时,随着CaF2的增加,渣样的黏度逐渐降低.当CaF2含量低于15%时,渣样黏度变化迅速;当含量高于15%时,渣样黏度变化平缓.当渣系中CaO含量较高时,会形成高熔点的Ca4Ti3O10、CaTiO3等相,造成渣黏度升高.渣系的黏流活化能变化趋势与渣样的黏度值变化趋势一致.     

不同Al2O3-TiO2-Cr2O3-SiO2配比等离子喷涂层的耐磨粒磨损性能

为了探讨等离子喷涂制备Al2O3-TiO2-Cr2O3-SiO2层的可行性及其喷涂层的耐磨性,采用等离子喷涂在Q235钢表面分别制备了54%Al2O3-36%TiO2-10%Cr2O3-0.5%SiO2,42%Al2O3-28%TiO2-28.5%Cr2O3-1.5%SiO2和30%Al2O3-20%TiO2-47.5%Cr2O3-2.5%SiO23种陶瓷层,分析了陶瓷涂层的金相显微形貌、显微硬度及耐磨粒磨损性能,并分析了其耐磨粒磨损的机理。结果表明:3种涂层的显微硬度分布均具有梯度分布特性,Al2O3+Cr2O3硬质相含量越高,涂层硬度越大;30%Al2O3-20%TiO2-47.5%Cr2O3-2.5%SiO2喷涂粉制成的涂层的硬度最大,耐磨粒磨损性能最佳。     

TiO2对连铸三元无氟CaO-SiO2-TiO2渣系特性的影响

采用热力学软件对三元无氟CaO-SiO_2-TiO_2渣系中TiO_2含量选择进行宏观计算,结合黏度测试仪及热丝法结晶测定仪开展了TiO_2含量对连铸三元无氟CaO-SiO_2-TiO_2渣系渣黏度和结晶特性的影响规律的实验研究,进一步模拟计算了实际组分实验渣的热力学规律,深入探讨了该渣系中TiO_2性质及对保护渣冶金特性影响的机理。结果表明:(1)CaO-SiO_2-TiO_2三元无氟渣系TiO_2含量在3%~9%(质量分数,下同)之间,保护渣黏度随着TiO_2含量增加而降低;TiO_2含量在9%~11%之间,黏度随着TiO_2含量增加而升高。(2)CaO-SiO_2-TiO_2三元无氟渣系结晶性能随着TiO_2含量的增加而增强,渣系主要析出晶体为钙钛矿(Ca-TiO3)。(3)TiO_2含量对保护渣网络结构的影响显著,TiO_2含量在3%~7%范围内,作为破网物存在,TiO_2含量大于7%时,以结网物存在。     

SiO2-Fe2O3-Cr2O3-MnO2高温红外辐射节能涂料的制备及应用

以SiO2、Fe2O3、Cr2O3、MnO2为原料按比例混合,经固相高温烧结制备成基体粉料,再与粘结剂混合球磨制备出高温红外辐射节能涂料。通过XRD、半球点测试仪、红外辐射测量仪、纳米粒度测试仪对材料的微观结构和理化性能进行了表征,采用热震法对涂层的抗热震性能进行了研究。研究结果表明,随着平均粒径的减小,合成的SiO2-Fe2O3-Cr2O3-MnO2体系全波段红外辐射率有明显增大的趋势。当平均粒径达到2μm左右时,涂料全波段红外辐射率最高达到0.93。涂料的最高使用温度达1400℃以上,涂层的抗热震性能良好。此外,在燃气梭式干燥窑上使用该高温红外辐射节能涂料后,降低能耗15%左右,抗老化性能优良,使用一年后辐射率仍在0.90以上。     

CoAl2O4/Al2O3纳米复合陶瓷的结构与表征

利用溶胶-凝胶方法制备了的CoAl2O4/Al2O3纳米复合陶瓷,并用X-ray分析(XRD)、红外光谱(IR)和扫描电镜分析(SEM)对其结构进行了分析.结果表明,随Al2O3含量增多,CoAl2O4尖晶石相从CoAl2O4/Al2O3凝胶中的析晶温度升高.SEM形貌也说明,随Al2O3含量增多,CoAl2O4/Al2O3陶瓷中形成一定的层状结构.     

Al2O3含量对PVDF/PVC/Al2O3共混中空纤维膜的影响

以聚偏氯乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)和纳米氧化铝(Al2O3)三元共混,制备中空纤维膜,探讨Al2O3含量对膜性能的影响。结果表明,由于适量Al2O3的加入,中空纤维膜膜孔结构明显改善,大孔减少,微孔增多;亲水性明显提高。Al2O3为最佳含量3%时,水通量和截留率分别达到了289L/(h·m2)和77.2%。     

基于RSM的Al2O3陶瓷膏体配方优化

为采用低成本在低温下实现复杂陶瓷零件的成型,研究Al2O3陶瓷膏体的配方对其成型过程以及成型后物理机械性能的影响.采用中心组合方法设计实验方案,考察了p H值、粘结剂和分散剂三因素对Al2O3陶瓷膏体黏度的影响,运用响应面方法(RSM)对影响Al2O3陶瓷膏体黏度的工艺参数进行详细分析,建立了Al2O3陶瓷膏体黏度的响应模型,进行响应曲面分析,根据满意度函数(DFM)确定最佳陶瓷膏体黏度值对应的工艺参数,试验表明,所建立的模型能实现相应的黏度值预测.     

复合形核剂对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷微观结构与力学性质的影响

以CaO、MgO、Al2O3和SiO2为主要原材料,采用熔融法制备添加复合形核剂Cr2O3和CaF2的CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (CMAS)系玻璃陶瓷,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能试验机等测试手段研究了复合形核剂对CMAS系玻璃陶瓷微观结构与力学性质的影响.结果表明:当试样中复合形核剂的组成变化时,其析出的主晶相类型不变,均为透辉石,主晶相的结构和含量发生变化,引起玻璃陶瓷力学性质的改变.     

Al-TiO2-B2O3-C系XD合成铝基复合材料的反应机理及力学性能

研究了Al-TiO2-B2O3-C反应系XD合成铝基复合材料的反应机理.结果表明在Al-TiO2-B2O3-C系中,当B2O3/TiO2摩尔比=0.5,C/TiO2摩尔比=0时,TiO2和B2O3分别与Al结合生成热力学稳定的Al2O3和活性Ti原子、B原子,B原子和Ti原子分别穿过各自反应层结合生成热力学稳定的TiB2,过剩的Ti原子则与Al结合生成棒状物Al3Ti;加入碳粉后,Ti原子将优先与C和C与Al的化合物Al4C3反应生成TiC,Al3Ti逐渐减少,在C/TiO2摩尔比为0.5时,Al3Ti相基本消失,力学性能得到改善,其拉伸强度和延伸率分别从266MPa和3%增加到315MPa和7%.     

700 ℃超超临界锅炉材料GH4700镍基合金Al2O3+TiN复合析出行为研究

运用金相、扫描、热力学与动力学计算的方法,对真空感应冶炼GH4700镍基高温合金中Al2O3+TiN复合析出行为进行研究,结果表明:Ti、N、O的偏析因子对冷速不敏感;合金中以Al2O3+TiN复合夹杂为主;纯TiN只能在固相分数大于95%的两相区开始生成,尺寸约为4.5～5μm,与实际观察的尺寸基本吻合,而对于Al2O3+TiN复合夹杂物,尺寸及分布范围较纯TiN析出物要宽.     

介孔分子筛和Cr_2O_3协同膨胀阻燃体系对阻燃天然橡胶性能的影响

用介孔分子筛(MCM-41)和Cr_2O_3协同膨胀型阻燃体系(IFR)对天然橡胶(NR)进行阻燃。为研究MCM-41和Cr_2O_3的阻燃协同作用,使用不同组分的两种协效剂协同IFR阻燃天然橡胶。对阻燃体系分别进行氧指数测试、热重分析、锥形量热分析、拉伸测试和残炭扫描分析。研究结果表明:天然橡胶单纯添加IFR时,其力学性能大幅下降,热学性能也没有显著提升。然而随着Cr_2O_3和MCM-41添加量的增加,橡胶基体的拉伸强度和断裂伸长率均有所改善,在IFR添加量为36%(与天然橡胶的质量比)、MCM-41添加量为1%,Cr_2O_3为3%时,IFR-MCM-41-Cr_2O_3复合阻燃剂的阻燃效果最好,热释放速率峰值和热释放总量均明显下降,IFR-MCM-41-Cr_2O_3/NR复合材料燃烧后,炭层发泡均匀且致密,极限氧指数(LOI)可以达到26.5%,垂直燃烧(UL-94)为V-0级。     

低浓度Al2O3-水纳米悬浮液粘度的研究

分别对粒径为40nm和65nm的Al2O3-水纳米悬浮液的粘度在不同浓度、温度下进行了实验研究.结果表明,Al2O3-水纳米悬浮液的粘度随浓度的增加而增加,随温度的升高而降低;在相同体积分数下,随颗粒尺寸的减小而增加.当Al2O3纳米颗粒体积分数为0.1%时,粒径为40nm和65nm的Al2O3-水纳米悬浮液的粘度比水分别提高了11.03%和0.83%;当Al2O3纳米颗粒体积分数为0.5%时,粘度比水分别提高了28.28%和17.50%.与粘度理论值比较发现,测量值远大于理论值,且测量值与体积分数呈非线性关系,而理论值与体积分数呈线性关系.     

Predication of Component Activities in the Molten Aluminosilicate Slag CaO-Al_2O_3-SiO_2 by Molecular Interaction Volume Model

A novel thermodynamic model-the molecular interaction volume model （MIVM） which can be reduced to the Flory-Huggins equation of polymer solution was employed for the prediction of component activities in the ternary molten aluminosilicate slag CaO-Al2O3-SiO2 at different temperatures. The results show that the predicted values of activity of CaO, Al2O3 and SiO2 are in reasonably agreement with experimental data in some ranges of their concentrations which are about x1 〈0.25 for CaO, x2=0.05-0.55 for Al2O3 and x3=0.03-0.85 for SiO2. This further shows that MIVM requires only two binary parameters for each sub-binary system to predict activities of all components in a multicomponent solution and is the superior alternative in a molten slag.     

Electrochromic and optical study of atmospheric pressure chemical vapour deposition MoO3-Cr2O3 films

Electrochromism (EC) is a phenomenon in which materials are able to change their optical properties in a reversible and persistent way under the action of a voltage pulse. The studied MoO3-Cr2O3 films are obtained by atmospheric pressure CVD. Mixing MoO3 films with Cr2O3 is expected to enhance optical transparency and to modulate electrochromic properties of MoO3 films. In the present work, the study is focused on the morphological, structural and optical properties of MoO3-Cr2O3 films as a function of annealing temperatures. Raman spectroscopy and optical spectrophotometry are used for the film characterization. The mixed oxide films obtained on ordinary glass substrates show transmittance values in the range of 70-80%. Surface morphology is analyzed by SEM and AFM methods. The microanalysis of MoO3-Cr2O3 films reveals uniform distribution of the elements, which is a sign of homogeneous structure.     

低毒单体DMAA用于ZrO2/Al2O3坯体注凝成型

采用低毒的单体N, N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)制备了氧化锆增韧氧化铝(ZrO₂/Al₂O₃)坯体。讨论了分散剂的用量、 ZrO₂/Al₂O₃浆料的pH值、 粉体中ZrO₂含量、 粉体所占浆料的固相体积分数、 球磨时间、 预混液中DMAA的浓度(质量分数)对ZrO₂/Al₂O₃浆料黏度的影响。并研究了注凝成型ZrO₂/Al₂O₃坯体的性能和显微结构。结果表明, 当浆料pH值为9, 分散剂的添加量为ZrO₂/Al₂O₃粉体质量的0.6%, 球磨时间为6 h, ZrO₂/Al₂O₃浆料具有最小的黏度。固相体积分数的提高和DMAA加入量的增大都会提高ZrO₂/Al₂O₃浆料的黏度, ZrO₂的加入会降低浆料的黏度。用DMAA制备得到的ZrO₂/Al₂O₃坯体结构均匀, 抗弯强度达到25 MPa。      

CaO-Al2O3二元氧化物吸附剂的制备、表征及除氟性能研究

以δ-Al_2O_3为前驱体,用浸渍及高温焙烧技术制备了结构新颖的CaO-Al_2O_3二元复合氧化物吸附剂。用XRD、SEM、FT-IR、TG及BET等手段对产物的晶型、形貌、热稳定性及孔结构等进行了表征。同时,研究了pH值及吸附时间对CaO-Al_2O_3除氟率的影响。结果表明,δ-Al_2O_3及CaO-Al_2O_3均为纳米颗粒形貌,具有介孔结构,比表面积分别为167.8m~2/g和72.3m~2/g;在pH=8.0时,CaO-Al_2O_3的除氟效果最佳,当吸附时间超过220min时,CaO-Al_2O_3的除氟效率明显高于δ-Al_2O_3,且在480min时F-的去除率达65.42%。     

Al2O3和Y2O3包覆的SiC复合粒子制备

本文利用非均匀成核法,将Al（OH）3和Y（OH）3均匀地包匿在SiC粒子表面,制备出被覆Al2O3和Y2O3的SiC复合粒子．包覆Al（OH）3的SiC粒子,其等电点IEP的pH=3．4移至pH=7.3,再用Y（OH）3包覆表面被覆Al（OH）3的SiC复合粒子后,其等电点IEP又从pH=73移至pH=8.6左右．并且表面包覆的SiC粒子,其水悬浮液流变性质发生了变化．经盐酸滴定表明,涂层物质的包覆率可达95％以上．     

粉末增塑挤压制备Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料的组织与性能

为制备性能优良的Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料,首先以316L合金粉末、Al_2O_3粉末和黏结剂为原料,通过粉末增塑挤压及在1 200℃氩气气氛中烧结2h获得了Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料;然后,借助SEM、XRD及万能试验机研究了添加Al_2O_3对Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料组织与性能的影响。结果表明:金属粉末颗粒在烧结过程中结合形成γ-Fe基体网状组织,表面有呈多边形几何状形态的Cr_2O_3形成;添加少量的Al_2O_3可以抑制Cr从基体中析出,降低表面Cr_2O_3的含量,使金属颗粒烧结结合更为紧密,组织表面更加光滑;随着Al_2O_3含量的增加,蜂窝材料表面与催化活性涂层的结合能力增强,复合型蜂窝材料的抗压强度先升高后降低;在Al_2O_3含量为5.0wt%时,抗压强度达26 MPa。所得结论表明5.0wt%Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料力学性能最佳,表面涂覆性能优良。     

TiO2对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化机理的影响

使用差热分析（DTA）方法研究了TiO2对CaO－Al2O3－SiO2系玻璃晶化机理的影响，发现在CaO－Al2O3－SiO2系玻璃中，引入TiO2有助于玻璃网络聚合程度的降低，从而导致玻璃的粘度减小，转变温度Tg和析晶峰温度Tp的降低.玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系．CaO－Al2O3－SiO2系玻璃中，不管是否加入TiO2，均以表面晶化为主，TiO2的晶核剂效果不显著．充分的核化热处理也不能促使含TiO2的CaO－Al2O3－SiO2系玻璃发生体积晶化，TiO2的含量越高，核化热处理后玻璃的表面晶化效果越显著．     

Preparation and characterization of ceramic porous sheet composed of platelet (Cr, Al)2O3 crystals

A compact powder mixture consisting of 3Al2O3·2SiO2 (mullite) and Cr2O3, which was heated in a carbon powder bed, was cut into a 1 mm thickness sheet. The ceramic porous sheet composed of platelet (Cr, Al)2O3 crystals was prepared by leaching SiO2 contained in the sheet by hydrofluoric acid. The porous sheet produced from the 50 mass % mullite/50 mass % Cr2O3 compact, heated at 1500°C for 2 h, was composed of platelet crystals with 30 μm average length and 4.6 μm average thickness. Its relative density and specific surface area were 73 % and 4.4 m2 g-1 respectively. This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.