高纯Al2O3陶瓷的研究进展

重点论述了Al2O3粉料的制备、烧结助剂及烧结工艺等,并对它们的发展前景进行了展望.     

程潮铁精矿降低Al2O3含量试验研究

由于程潮矿业公司成品球团Al2O3含量超标,影响了成品球团的销售。为了降低铁精矿Al2O3含量,在工艺矿物学分析的基础上进行了磨矿—弱磁选试验。结果表明,微细粒磁铁矿与含铝矿物连生体的存在是导致程潮铁精矿Al2O3含量超标的主要原因;适当提高磨矿细度和降低磁场强度均能降低铁精矿Al2O3含量,其中,磁场强度为105.89 kA/m,磨矿细度为-0.076 mm占80%时,精矿Al2O3含量为1.06%,铁回收率为97.27%;磁场强度为113.85 kA/m,磨矿细度为-0.076 mm占85%时,精矿Al2O3含量为1.02%,铁回收率为97.98%。     

Al2O3对富镁复合铁酸钙生成的影响

通过高温原位XRD和DSC-TGA,研究了Al_2O_3含量对富镁复合铁酸钙的生成过程的影响。研究表明:Al_2O_3对SFCAM的生成有一定的促进作用,而过高Al_2O_3含量对SFCAM生成的影响不在明显;温度对SFCAM的生成有重要的影响,从1200℃到1350℃,SFCAM生成量先升高后降低,较适宜生成温度在1250℃左右。     

Fe3+(Al3+)-EDTA-H2O体系水解平衡的研究及应用

应用平衡原理和质量守恒原理对Fe3 (Al3 )-EDTA-H2O体系进行了分析和计算,并绘制了Fe3 (Al3 )-EDTA-H2O体系在标准状态下溶液中铁、铝的浓度与pH的关系曲线.分析结果表明,在该体系中通过控制EDTA含量和pH可将铝沉淀,而铁以配合物的形式存在溶液中,从而达到除铁的目的.采用该法可制得铁质量分数小于0.002%的高纯氧化铝.     

废Pd/Al2O3催化剂综合回收钯研究

钯作为一种稀缺资源,其二次资源回收利用尤为重要。本文总结了从废Pd/Al_2O_3催化剂中回收钯的方法和技术,按回收流程,对预处理、粗提及富集三大部分进行了评述,详细介绍了粗提工艺。目前三大粗提工艺中,湿法工艺最为符合当今绿色环保发展理念。湿法工艺中以预处理+配位剂选择性浸出钯的工艺综合效果较佳,其中以湿法氯化法为代表,且已得到工业化应用。但湿法氯化法对于浸出液中钯的后续回收不具优势,且提钯之后的浸出液未得到综合利用。因此,进一步研究出能高效浸出钯、一步法回收浸出液中钯,兼具实现浸出液综合利用的方法是今后发展方向。     

Al2O3p弥散强化Cu复合材料研究进展

对Al2O3p/Cu复合材料的强化机制及制备工艺进行了综述,并对采用内氧化法制备的Al2 O3p/Cu复合材料高温性能及其影响因素进行了分析,最后指出该制备方法所存在的问题.     

等离子喷涂Al2O3涂层/GCr15干摩擦磨损性能研究

氧化铝陶瓷涂层因具有良好的耐磨、耐蚀性能而得到广泛的应用.本文利用销-盘式摩擦磨损试验机研究了大气等离子喷涂Al2O3涂层与GCr15摩擦副的室温干滑动摩擦磨损特性,用扫描电镜和能谱仪对磨损区域进行了分析.结果表明:在室温干摩擦条件下,Al2O3陶瓷涂层的磨损量随载荷的增加而增加,当载荷大于50 N时,涂层的磨损量随载荷的增加而降低,随线速度的提高而增加.在摩擦过程中,陶瓷涂层表面产生的表面膜,使涂层的磨损量减小.Al2O3涂层的磨损机理是脆性微剥落和粘着磨损共同作用.     

Al2O3对Ni基复合材料摩擦学性能的影响及机理研究

通过高能球磨和真空热压烧结技术制备了NiCrMoAlAg合金和NiCrMoAlAg-Al2O3复合材料。研究了Al2O3对NiCrMoAlAg-Al2O3复合材料的微观组织结构和机械性能的影响,考察了复合材料室温至800 ℃下的摩擦磨损性能并探究其磨损机理。结果表明：NiCrMoAlAg-Al2O3复合材料主要由镍基固溶体、Ag、Al的氧化物和微量??相组成;随着Al2O3加入,复合材料密度降低,但硬度、抗拉强度和抗压强度提高;NiCrMoAlAg-Al2O3复合材料摩擦系数随温度的升高逐渐减小,磨损率随着温度的升高先增大后减小;通过SEM及Raman分析发现,在600 ℃及以上摩擦过程中磨损表面形成了一层由NiO、MoO2、MoO3和Ag2MoO4等组成的润滑膜,从而降低了材料的摩擦系数和磨损率。     

等离子喷涂微米和纳米Al2O3-13wt，TiO2涂层的防护性能

以微米和纳米Al2O3-13wt%TiO2为粉末材料,采用大气等离子喷涂在Q235钢基体表面制备了Al2O3-13wt%TiO2涂层,对涂层的显微结构、相组成和显微硬度等基本性能进行了表征,并对两种涂层的耐SiC砂粒磨损和耐电化学腐蚀防护性能进行了对比研究.结果表明,与微米粉末相比,纳米粉末作为热喷涂材料需要更高的喷涂功率才能获得致密的纳米和微米复合涂层;纳米粉末制备的涂层的显微硬度、耐砂粒磨损和电化学腐蚀性能均明显优于微米粉末制备的涂层,表明纳米粉末制备的涂层具有更优良的防护性能.     

Mg与MgO对Al2O3颗粒增强铝基复合材料的影响

用液态复合方法制造Al2O3颗粒增强铝基复合材料,研究Mg与MgO对改善增强颗粒与基体润湿性的作用。结果表明,在830℃下,镁对增强体颗粒Al2O3/基体润湿性的改善随着基体中镁含量的提高而提高,表现为复合材料中能加入的Al2O3颗粒增加。MgO具有改善增强体颗粒Al2O3/基体润湿性的作用。αAl2O3颗粒与MgO颗粒之间是界面相MgAl2O4,MgAl2O4呈条块状分布在界面处,厚度约为100nm。     

氩氧比例对Al2O3薄膜结构及性能的影响

以纯铝为靶材,在不同氩氧比例下,采用直流反应磁控溅射方法制备Al2O3薄膜.利用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、扫描电镜(SEM)和精密阻抗分析等方法检测薄膜的组织结构、化学成分和介电性能.结果表明,在250℃的低温条件下,不同氩氧比例的Al2O3薄膜都为非晶结构.随着氧分量的增加,Al2O3薄膜的表面由平滑致密变得粗糙,化学计量失配度增大.在氧分量较小的气氛下,Al2O3薄膜均匀致密,化学计量失配度较小,Al/O原子比接近2/3.随着氩氧比的增大,Al2O3薄膜的介电常数减小和介电损耗增大,当氩氧比为3:1时,Al2O3薄膜的介电常数较大(ε=7.9～10.3),介电损耗较小(tanδ<0.2),薄膜的介电性能相对较好.     

煤矿乏风甲烷氧化新型Pd/Al 2O 3催化剂的合成

运用溶胶－凝胶法合成了同时具有介孔和三维交联通透型微米级大孔的Al2O3多孔材料,并以其为载体采用浸渍法制备得到一种新型的Pd/Al2O3整体式催化剂,考察了不同助剂Ce,Zr,La及不同的助剂负载量对甲烷催化燃烧活性的影响。实验结果表明,所合成的新型Pd/Al2O3催化剂具有良好的低温活性,在CH4体积百分数为1%,反应气体空速为6 000 h -1的实验条件下,Pd/Al2O3的起燃温度只有227 ℃,认为这主要是采用的Al2O3载体材料中存在的三维交联通透型微米级大孔骨架可以提供快速的传质通道,在骨架中存在的纳米级介孔能提供较大的表面积和单位容量,从而有利于提高活性组分的分散性及有效利用效率,提高催化剂的活性。助剂Zr的加入能够降低催化剂的起燃温度,而助剂Ce对催化剂活性的影响与其添加量有关。     

负载型MnOx/Al2O3催化剂低温下脱除烟气中单质汞特性

针对燃煤烟气中单质汞(Hg0)因不溶于水很难去除的问题,以浸渍法制备的负载型MnOx/Al2O3为催化剂,在固定床实验台架上,考察前驱体、负载量、煅烧温度、反应温度和烟气成分对Hg0的催化氧化影响;采用N2吸附/脱附、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征。结果表明,硝酸锰浸渍催化剂的脱汞效率优于醋酸锰浸渍催化剂,催化剂的主要活性成分为MnO2;MnOx的表面形貌和存在形态是硝酸锰浸渍催化剂脱汞性能优于醋酸锰浸渍催化剂的主要原因。较低负载量下,前驱体对脱汞效率的影响较大;随着负载量的增加,其差异逐渐缩小。MnOx/Al2O3催化剂的最佳反应温度和煅烧温度分别为150 ℃和400 ℃。烟气中的O2能够补充催化剂消耗的晶格氧,促进Hg 0的催化氧化;NO,SO2和H2O均对脱汞产生抑制作用,其中SO2的抑制作用最大,H2O次之,NO最小。     

基于高岭土多孔基板的In2O3微米梳制备及其气敏性能

采用模压—烧结法制备高岭土多孔基板，考察烧结温度对高岭土多孔基板表面形貌与孔隙结构的影响，通过热蒸发法在高岭土多孔基板上制备出In₂O₃微米材料，并采用XRD、SEM、FTIR、阿基米德排水法等检测手段考察多孔基板及In₂O₃微米材料的形貌与结构。结果表明，在烧结温度1 200 ℃时所获高岭土多孔基板的孔径尺寸在45 μm左右，显气孔率为32.71%，体积密度为1.48 g/cm³，抗弯强度为15.08 MPa。在该多孔基板上所制备的In₂O₃产物呈梳状结构，梳齿直径和长度分别在1~10 μm和20~80 μm范围内，梳柄长度约为1 mm，结晶良好。对In₂O₃微米梳的气敏检测结果表明：In₂O₃微米梳对NO₂气体具有良好的选择性、可逆性和重复性；其对浓度为0.001%的NO₂气体的灵敏度随着工作温度的升高呈先升高后降低的趋势，响应时间和恢复时间随之减少，且在最佳工作温度200 ℃时达到最大值，为44.4，此时的响应时间和恢复时间分别为21 s和106 s；In₂O₃微米梳对NO₂气体的灵敏度随着NO₂浓度的增加而增加，两者之间呈线性相关，响应时间随着NO₂浓度的增加而缩短，恢复时间则随之增长。     

基于高岭土多孔基板的In2O3微米梳制备及其气敏性能

采用模压-烧结法制备高岭土多孔基板，考察烧结温度对高岭土多孔基板表面形貌与孔隙结构的影响，通过热蒸发法在高岭土多孔基板上制备出In₂O₃微米材料，并采用XRD、SEM、FTIR、阿基米德排水法等检测手段考察多孔基板及In₂O₃微米材料的形貌与结构。结果表明，在烧结温度1 200 ℃时所获高岭土多孔基板的孔径尺寸在45 μm左右，显气孔率为32.71%，体积密度为1.48 g/cm³，抗弯强度为15.08 MPa。在该多孔基板上所制备的In₂O₃产物呈梳状结构，梳齿直径和长度分别在1~10 μm和20~80 μm范围内，梳柄长度约为1 mm，结晶良好。对In₂O₃微米梳的气敏检测结果表明：In₂O₃微米梳对NO₂气体具有良好的选择性、可逆性和重复性；其对浓度为0.001%的NO₂气体的灵敏度随着工作温度的升高呈先升高后降低的趋势，响应时间和恢复时间随之减少，且在最佳工作温度200 ℃时达到最大值，为44.4，此时的响应时间和恢复时间分别为21 s和106 s；In₂O₃微米梳对NO₂气体的灵敏度随着NO₂浓度的增加而增加，两者之间呈线性相关，响应时间随着NO₂浓度的增加而缩短，恢复时间则随之增长。     

Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的制备及其耐磨性能

在化学镀Ni-P合金溶液中加入纳米Al2O3微粒,通过化学沉积法制备Ni-P/纳米Al2O3复合镀层.用扫描电子显微镜(SEM)观察复合镀层的表面形貌,用显微硬度计和平磨机测试Al2O3复合量、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层硬度及耐磨性能的影响.结果表瞬,复合纳米Al2O3粒子后,Ni-P合金镀层的硬度和耐磨性显著提高,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性不断增加.当纳米Al2O3复合量为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P增大28%,磨损质量损失减少20%以上.400℃热处理后.复合镀层的硬度由570HV增加到1180HV.