镁铝尖晶石的合成与应用

镁铝尖晶石的合成方法有电熔法和烧结法。利用镁铝尖晶石研制的耐火材料主要有尖晶石浇注料、镁铝尖晶石碳砖、方镁石－尖晶石砖等，可用于钢包内衬及水泥回转窖、活性石灰窖等，抗侵蚀性能好，使用寿命长。     

预处理铝灰制备镁铝尖晶石研究

采用铝灰制备耐火材料是其高附加值资源化利用的一个方向,以预处理后的无害化铝灰为主要原料,利用烧结法合成镁铝尖晶石材料。借助XRD、SEM及EDS等对烧结试样的晶型组成及微观形貌进行了分析。结果表明:利用预处理后铝灰添加部分氧化镁可制备出物理性能优良的耐火材料,烧结后的主要物相为镁铝尖晶石,烧结温度对产品性能影响较大,适宜的烧结温度为1 650℃。     

二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石(MA)材料的研究.热力学分析表明,二次铝灰添加MgO,理论上可以制备出MA材料.研究结果表明,当二次铝灰和氧化镁质量分数比为1:0.2,在1100～1500℃范围内,均能制备出MA材料;随烧结温度升高,MA材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势.当烧结温度为1400℃时,所制备出MA材料显气孔率和体积密度分别为9.65％和2.02 g/cm3,线变化率和抗压强度分别为38％和89.8 MPa,材料抗压强度达到国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T 2275-2007)(40 MPa),即抗压强度≥40 MPa标准.上述结果表明,在二次铝灰中添加适量氧化镁,可以将二次铝灰烧结制备成镁铝尖晶石材料,实现资源化利用.     

二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石(MA)材料的研究.热力学分析表明,二次铝灰添加MgO,理论上可以制备出MA材料.研究结果表明,当二次铝灰和氧化镁质量分数比为1:0.2,在1100～1500℃范围内,均能制备出MA材料;随烧结温度升高,MA材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势.当烧结温度为1400℃时,所制备出MA材料显气孔率和体积密度分别为9.65％和2.02 g/cm3,线变化率和抗压强度分别为38％和89.8 MPa,材料抗压强度达到国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T 2275-2007)(40 MPa),即抗压强度≥40 MPa标准.上述结果表明,在二次铝灰中添加适量氧化镁,可以将二次铝灰烧结制备成镁铝尖晶石材料,实现资源化利用.     

钢中镁铝尖晶石夹杂物研究进展

钢中MgAl2O4夹杂物熔点高不变形,对高级别钢种质量危害大,是近几年洁净钢领域研究的热点。本文阐述了MgAl2O4夹杂物产生的背景,总结了钢中MgAl2O4夹杂物研究的现状,提出需要对MgAl2O4夹杂物向低熔点四元复合氧化物夹杂转变的动力学做进一步研究。     

添加剂对合成镁铝尖晶石反应烧结的影响

研究了ＭｇＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３、ＭｇＦ_２、ＡｌＦ_３四种添加剂对合成镁铝尖晶石的影响。结果表明，添加适量的ＡｌＦ_３，不仅能使镁铝尖晶石相提前大量生成，提高镁铝尖晶石熟料的致密性，改善镁铝尖晶石熟料的显微结构，而且还可以提高以菱镁石和高铝矾土天然原料为原料合成镁铝尖晶石熟料的纯度。     

活性镁铝尖晶石载体的研制

由于镁铝尖晶石载体具有较高的晶格破坏温度，在低温变换催化反应中，表现出很好的耐温活性，为此，用优化筛选的方法，对活性镁铝尖晶石载体的合成进行了实验。将固体氯化镁溶解于氧化铝浓度50g／L、初温50℃的铝酸钠溶液中，制得粉体，之后成型。XRD结果显示为镁铝尖晶石，且峰型完整，是较可行的产业化方案。     

镁铝尖晶石对钢液脱碳的影响

通过高温实验,研究了镁铝尖晶石对钢液脱碳反应的影响,利用热力学分析了镁铝尖晶石对钢液脱碳的作用机理.研究结果表明:高温(1 900 K)下镁铝尖晶石对钢液具有明显的脱碳作用,加热温度、钢中[C]含量以及镁铝尖晶石成分是影响钢液脱碳的主要因素;钢水脱碳量随着加热温度和钢中w[C]的升高而增加;镁铝尖晶石的化学成分对钢液脱碳有重要影响,其中以钢中[C]与MgO组分的反应为主要反应,与MgAl2O4的反应为次要反应.     

镁铝尖晶石砖的应用与研究

本文叙述了镁铝尖晶石砖的试制及应用情况，并从实践中总结出了铝－镁铝尖晶石砖在钢包上应用寿命比铝镁不烧砖有很大提高。并对人工合成尖晶石提出了改进意见。     

Effects of Sm2O3 addition on sintering behavior of pre-synthesized magnesia-rich magnesium aluminate spinel

The effects of Sm₂O₃ as an additive on the densification of a pre-synthesized magnesia-rich spinel were investigated. The sintering behavior of the material was characterized by analyzing its dilatometric characteristics, linear shrinkage, bulk density, apparent porosity, phase structure, and microstructure. Moreover, the cold modulus of rupture (CMOR) and microhardness of the spinel were measured. The results show that samarium oxide reacts with the spinel to form SmAlO₃ (a rare-earth aluminate) to improve the sintering performance and mechanical properties of the spinel. The formation of magnesite phases decreases the rupture strength of the spinel. However, this MgO phase is inlaid in spinel grains boundary, has a pinning effect which can improve the sinterability of the spinel.     

粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的研究进展

概述了粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的研究进展, 介绍了颗粒增强镁基复合材料的常用基体和微米级、纳米级增强体。重点阐述了粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的工艺, 包括增强体预处理工艺、混合粉体成形工艺及烧结工艺。总结了粉末冶金制备工艺对复合材料组织与力学性能的影响规律, 包括增强体-基体界面结合情况的研究和颗粒增强体强化机制的探究。最后, 对粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的发展前景进行了展望, 并提出改进措施。     

粉末冶金法制备AZ91镁合金的组织及热性能

采用粉末冶金方法制备了AZ91镁合金,研究了烧结温度对合金的致密度和热导率的影响规律,并对烧结样品的物相和显微组织进行了分析.研究发现,AZ91镁合金的最佳烧结温度为610℃,致密度可以达到97.4%,实验条件下所获得的最高热导率可达到63.1W·m^-1·K^-1.X射线衍射和扫描电子显微镜结果分析表明,烧结合金组织主要由α-Mg固溶体和β-Mg₁₇Al₁₂相两相组成,其中β-Mg₁₇Al₁₂相表现出离异共晶β相和非连续析出β相两种主要存在形态.     

Preparation of epoxy resin/rare earth doped aluminate nanocomposite toward photoluminescent and superhydrophobic transparent woods

A translucent wooden substrate with long-lasting phosphorescence,high photostability and durability,tough surface,ultraviolet protection,high optical transmittance,and superhydrophobicity was developed.This long-lasting phosphorescent wooden substrate is able to continue emitting light for extended time periods.Lignin-modified wood(LMW) was immobilized with a solution of epoxy resin(ER) and rare-earth doped aluminate(REDA) phosphor nanoparticles(NPs).For an improved dispersion of pigment,REDA wa...     

多孔金属陶瓷膜研究进展

以多孔金属为基体的陶瓷膜具有力学强度高、过滤精度高和耐高温耐腐蚀等优点,已广泛应用于过滤、分离等领域。通过对比国内外多孔金属陶瓷膜的发展现状,综述了多孔金属陶瓷膜的结构特点、制备方法、对多孔金属基体的要求、研究现状和发展趋势,重点介绍了以多孔金属为基体的Ti O2和Al2O3膜的制备和研究。     

熔融制样-能量色散X射线荧光光谱法测定铝镁尖晶石中氧化铝、氧化镁和氧化硅

标准中针对铝镁尖晶石的分析多采用湿法或者波长色散X射线荧光光谱法。随着能量色散X射线荧光光谱仪的迅速发展,其在多个行业的元素分析中得到了广泛应用。实验通过熔融制样,利用能量色散X射线荧光光谱仪建立了铝镁尖晶石中Al₂O₃、MgO和SiO₂的测定方法。由于铝镁尖晶石无现成标准样品,实验选用合适的特优矾土、高纯镁砂等标准样品;同时,根据其生产工艺将特优矾土标准样品和高纯镁砂标准样品,以及氧化铝基准物质和高纯镁砂标准样品合成系列校准样品。固定称样量为0.5000g,样品与无水四硼酸锂(Li₂B₄O₇)熔剂的稀释比为1∶16,以4滴0.5g/mL NH₄Br溶液为脱模剂在1150℃下进行熔样的效果较好。以标准样品和校准样品绘制校准曲线,Al₂O₃、MgO、SiO₂校准曲线的均方根(RMS)分别为0.916、0.888和0.029。对镁铝砖标准样品进行精密度考察,Al₂O₃、MgO和SiO₂的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为1.4%、0.42%和3.1%;对铝镁砖标准样品和铝镁耐火物标准样品以及铝镁尖晶石试样进行分析,Al₂O₃、MgO、SiO₂的分析结果与认定值或湿法测定值基本一致,满足生产检验要求。     

煅烧-还原一体化炼镁新技术研究进展

目前,世界85%以上的金属镁是在中国利用皮江法生产,尽管皮江法得到不断改进,仍属于高能耗、高排放的冶金工艺.针对皮江法的不足,东北大学提出集煅烧与还原于一体的炼镁方法,该方法采用预制球团为原料,煅烧和还原均在同一设备中完成的炼镁方法.新技术能够取消皮江法的回转窑煅烧工序,煅烧产生的CO2余热能够得到利用,且高浓度的CO2易于矿化捕集.本文汇总了该工艺的研究进展,包括球团预制、球团煅烧及球团的还原过程.实验结果表明:煅烧前后球团的抗压强度分别为76 N和55 N,在10 Pa真空条件下,1 400℃还原1 h,还原率为93.5%.     

二次铝灰酸解渣温和脱硅制备镁铝尖晶石

二次铝灰是铝工业熔铸过程产生的危险废弃物,可用于制备高值镁铝尖晶石材料,但其中的硅易转化为低膨胀性硅酸盐,影响产品品质。提出二次铝灰酸解渣温和脱硅—成型烧结制备镁铝尖晶石工艺,考察了NaOH浓度、液固比、温度和时间对脱硅率的影响,并对脱硅过程进行了动力学计算与转化行为分析。结果表明,脱硅过程的最优反应条件为：NaOH浓度100 g/L、液固比6 mL/g、反应温度70℃、反应时间10 min,硅脱除率可达49.60%。当轻质氧化镁添加量20%、成型压力150 MPa、烧结温度1 600℃、烧结时间3 h时,所制备的镁铝尖晶石体积密度为2.76 g/cm³,显气孔率为21.85%,满足工业使用要求。本研究可为二次铝灰的资源化利用提供新思路。     

添加氧化铈对反应烧结制备镁铝尖晶石材料性能的影响

为了进一步提高高品质钢冶炼用镁铝尖晶石耐火材料的关键性能,以电熔镁铝尖晶石、轻烧氧化镁和白刚玉为原料,镁铝溶胶为结合剂,氧化铈为添加剂,采用反应烧结工艺成功制备了镁铝尖晶石材料.系统研究了氧化铈添加量(质量分数,0、3％,6％、9％和12％)对合成镁铝尖晶石材料显气孔率、体积密度、线收缩率、体积收缩率、常温耐压强度和抗...     

镁二次电池正极材料的研究进展

镁二次电池是以金属镁或镁合金为负极、允许镁离子嵌入和脱出的材料为正极的二次电池,具有能量密度高、环境友好、价格低廉、操作安全等特点,在新能源、便携式电源、大负荷储能等领域具有良好的应用前景。然而,二价镁离子电荷密度高、极化作用强,在材料中扩散速率较慢,适合其嵌入的正极材料较少,是导致镁二次电池发展和应用缓慢的主要因素之一。近年来,关于镁二次电池正极材料的报道不断增加,对正极材料的探究和改进一直是镁二次电池的研究热点。从微观结构(原子排布)的角度出发,针对目前已经报道的一些镁二次电池正极材料的结构特点进行归纳和总结,主要包括层状结构、尖晶石结构、橄榄石状结构和块状堆积结构等,探讨了镁二次电池正极材料的研究现状和存在问题,并对未来的发展趋势提出了展望,希望可以为镁二次电池的相关研究提供借鉴和参考。