电场作用下镁碳耐火材料在氧化性渣中的侵蚀行为

以高温氧化性炉渣为电解质,工业MgO-C砖为阴极,钼丝为阳极,研究外电场作用下耐火材料在CaO-SiO^2-FeO三元氧化性渣中的侵蚀行为。结果表明:在CaO-SiO2-FeO渣中,Si的还原电位约为-5.85V,Fe的还原电位约为-1.25V;当外加电压小于炉渣中离子还原电位时,电压趋使炉渣中离子(Fe^2+,Ca^2+)向阴极作定向移动,而SiO4^2-由于离子半径大,移动速度较慢,大部分滞留在阴极区域,使得阴极附近熔渣粘度不断增加,有效降低了炉渣渗透深度;当阴极电位低于炉渣中离子还原电位时,炉渣中Fe^2+和SiO4^2-将发生电化学还原,Fe和Si的析出促使熔渣组成发生变化,诱导高熔点相硅酸二钙沉积层的形成。高熔点沉积层有效阻断炉渣与耐火材料直接接触,使得熔渣在耐火材料中的渗透深度显著降低,提高了耐火材料抗渣侵能力。     

MgO-C耐火材料对钢水的增碳作用及机理的研究进展

总结了近年未国内外关于耐火材料对钢水性能的影响的研究成果，重点讨论了MgO—C耐火材料对钢水增碳的影响因素及其机理等方面研究所取得的进展。系统地研究耐火材料对钢火的影响，并利用研究结果设计制备新型耐火材料进而提高钢水性能将成为耐火材料研究发展的新趋势。     

熔渣对铝-镁系耐火材料侵蚀的研究进展

铝-镁系耐火材料是钢包村用主要材料,损坏的主要机理是熔渣的侵蚀与渗透.综合分析了近年来熔渣对铝-镁系耐火材料侵蚀的研究成果,主要包括不同成分的熔渣对刚玉、方镁石、尖晶石以及由它们组成的耐火材料的侵蚀,并对今后钢包用耐火材料的发展提出了看法.     

二茂铁对MgO-C耐火材料基质显微结构的影响

将二茂铁加入到舍金属Al的Mg0C材料基质中,经高温处理后,研究了二茂铁对基质物相组成和显微结构的影响.结果表明,从1300℃开始.基质中原位生成大量的富镁尖晶石纤维,纤维的数量、长度和直径随处理温度的升高而增大.推测尖晶石纤雏是在二茂铁热解产生的纳米铁粒子催化作用下,通过气-液-固(VCS)机制和气-固(VS)机制形成.同时二茂铁还可能起到催化MgO的碳热还原反应和Al4C3的分解反应的作用,使材料基质在较低温度下开始产生Mg、Al气相,促进纤维的生长.二茂铁的加入还使低碳MgO-C材料产品的物理性能得到提高.     

高铝硅酸盐玻璃对耐火材料的侵蚀

运用静态实验的方法,以高铝硅酸盐玻璃及配合料为熔体,对耐火材料进行侵蚀实验。对侵蚀前后的耐火材料进行研究,探讨了高温下高铝硅酸盐玻璃及碱蒸汽对耐火材料的侵蚀机理。实验结果表明:高锆砖抗铝硅玻璃液侵蚀性最好;αβ刚玉砖和β刚玉砖抗碱蒸汽侵蚀性最好。     

电磁场对低碳MgO-C耐火材料渣蚀性能的影响研究

采用碳含量为6％的低碳MgO-C耐火材料和CaO/SiO2为0.8的渣,分别在中频感应炉和电阻炉中进行渣蚀实验.对在不同环境下渣蚀后的试样进行X射线衍射( x-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和EDAX分析.结果表明,感应炉环境中存在电磁场,其渣蚀试样渗透层中高温相结构紧密,在界面处形成镁铁固溶体( Mg1-x FexO)和镁锰固溶体(Mg1x MnxO),低熔相主要为含少量铁锰氧化物的钙镁橄榄石[Ca Mg( Fe、Mn)SiO4].电阻炉中无电磁场,渣蚀试样界面没有固溶体形成,低熔相主要为硅酸钙(CaSiOa)、镁蔷薇辉石(Ca3MgSi2O8)和钙镁橄榄石(CaMgSiO4).在高温下,电磁场的存在提高了Fe2+/3+,Mn2的扩散系数,以及与镁砂中Mg2的置换能力,有助于形成镁铁固溶体和镁锰固溶体.无论有无电磁场作用,渗透层都有镁铝尖晶石( MgAl2O4)生成.电磁场环境加剧了熔渣对MgO-C耐火材料的侵蚀.     

氮化温度对MgO-C耐火材料结构和性能的影响

为了优化MgO-C耐火材料的性能,以电熔镁砂、鳞片石墨和负载硝酸铁的硅粉为主要原料,热固性酚醛树脂为结合剂,经高温氮化制备了MgO-C耐火材料,并研究了催化剂的添加及不同氮化温度对MgO-C耐火材料结构和性能的影响.结果表明:氮化温度为1200℃时,与不含催化剂的试样相比,催化剂的添加促进了α-Si3N4、SiC和Mg2SiO4的生成,并显著改善了材料的机械强度,含1％催化剂的试样中生成的α-Si3N4呈颗粒状和晶须状,并交织生长,Mg2SiO4以块状形貌存在;随着氮化温度升高到1300℃,有少量的针状Mg2SiO4生成,且块状Mg2SiO4晶粒长大,此时材料表现出较好的机械强度,其常温抗折强度和常温耐压强度分别为10.82 MPa和55.17 MPa.     

电场作用下的金属凝固行为研究

在全面综术电场（电流场和静电场）作用下金属材料凝固行为研究工作的基础上,从电致迁移,非平衡相变和电磁紧缩力三个方面分析探讨了造成材料组织变化的物理机制,旨在推动凝固组织电场控制技术的应用和发展。     

基于细观损伤力学的耐火材料单轴压缩 非线性力学行为研究

在单轴压缩实验的基础上,分析材料细观损伤机理,结合广义自洽模型,通过构建基质相弹性模量关于外载荷的损伤函数来表征细观损伤演化过程,建立材料受载状态下的微损伤模型,实现材料非线性力学行为的定量描述。以镁碳质耐火材料为例,对材料在受压载荷下的损伤演化过程进行了模拟,结果表明,运用此方法对耐火材料的受压损伤过程进行表征,其结果与材料试验结果可以较好地吻合。     

基于小波变换的镁碳质耐火材料受压损伤声发射特征分析

运用声发射(Acoustic emission,AE)技术及基于小波变换的信号处理方法研究镁碳质(MgO-C)耐火材料受压损伤机制。通过AE技术检测材料受压损伤的声发射信号,采用小波变换方法对信号进行分解,运用小波能量系数,结合不同损伤相的物理特性,寻找与特定损伤机理相关的频率特征。结果显示,AE信号的能量主要集中在两种频率范围内,说明材料此时表现出两种不同的主导性损伤机制,为判别镁碳质耐火材料受压损伤机制提供了一种有效途径。     

Kinetic Parameters Estimation of MgO-C Refractory by Shrinking Core Model

Kinetics of oxidation of MgO-C refractories was investigated by shrinking core modeling of the gas-solid reactions taking place during heating the porous materials to the high temperatures. Samples containing 4.5~17 wt pct graphite were isothermally oxidized at 1000~1350℃. Weight loss data was compared with predictions of the model. A mixed 2-stage mechanism comprised of pore diffusion plus boundary layer gas transfer was shown to generally control the oxidation rate. Pore diffusion was however more effective, especially at graphite contents lower than 10 wt pet under forced convection blowing of the air. Model calculations showed that effective gas diffusion coefficients were in the range of 0.08 to 0.55 cm2/s. These values can be utilized to determine the corresponding tortuosity factors of 6.85 to 2.22. Activation energies related to the pore diffusion mechanism appeared to be around (46.4±2) kJ/mol. The estimated intermolecular diffusion coefficients were shown to be independent of the graphite content, when the percentage of the graphite exceeded a marginal value of 10.     

微量铅和铬酸盐对高压铝箔腐蚀行为的影响

研究了含微量铅和无铅高压阳极铝箔在铬酸系和非铬酸系溶液中的电化学腐蚀行为和对比电容的影响.用扫描电子显微镜观察了铝箔的腐蚀形貌.结果表明,重铬酸盐腐蚀和微量铅均可单独使高压阳极铝箔在腐蚀过程中发孔均匀,并提高比电容.相关的环保型高压铝箔生产技术还有待深入开展.     

静电纺丝中的电流电压行为

静电纺丝是一种使高聚物熔体或溶液在外加静电场作用下形成射流，制备聚合物超细纤维的有效方法。它涉及到高分子科学、应用物理学、流体力学、电工学、化学工程、材料工程和流变学等。纺丝参数如电场强度、射流所带电荷、环境湿度等都影响静电纺丝过程。以聚环氧乙烷（PEO）的静电纺丝为例，研究了静电纺丝过程中环境湿度、溶液浓度、电解质浓度和流体静压力对纺丝过程中电流和电压关系的影响。研究结果表明：环境湿度对静电纺丝的电流电压行为没有明显的影响；但是盐的加入对电流电压行为影响很大；当纺丝时液面高度相同时，电流随着电压线性增大。     

高频脉冲电沉积Ni-SiC镀层在H_2SO_4溶液中的耐蚀性能

通过失重法和阳极极化曲线,研究了高频脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层在15%H_2SO_4溶液中的耐蚀性与脉冲电源频率的关系.利用扫描电镜(SEM)观察了Ni-SiC复合镀层在15%H_2SO_4溶液中腐蚀前后的表面形貌.结果表明:高频脉冲镀层致密、均匀,与直流镀层相比,在15%H_2SO_4溶液中有较强的耐腐蚀性,且脉冲频率越高,镀层耐腐蚀性越好.     

外加应力条件下混凝土中钢筋的腐蚀行为研究

研究了不同外加应力条件下混凝土环境中40Si_2Mn中碳钢的腐蚀行为,并分析了钢筋腐蚀断裂的影响因素及其作用机理。结果表明,钢筋-混凝土试样在3.5%NaCl溶液中浸泡250 d后,在外加应力为0%、20%和40%时,试样未断裂且表面裂纹数量明显少于相同外加应力的未埋入钢筋的混凝土试样,外加应力为60%和80%时试样表面可见明显的裂纹存在且裂纹较宽;相同腐蚀时间下,试样的阻抗值随外应力的增加逐渐降低,随着外加应力的增加,试样的腐蚀电流密度有所增大,钢筋表面的腐蚀区域逐渐扩大,且在外加应力为80%时,钢筋表面出现了明显的尺寸较大的显微裂纹,此时钢筋已经受到严重腐蚀,承载能力下降。     

On the temperature dependence of the London penetration depth in a superconductor

In the framework of the electron-phonon theory of superconductivity [1], it is shown that the magnetic field penetration depth _L increases like a certain power of temperature atTT _c due to the low-lying excitations in the phonon spectrum. For the acoustic phonons with the density of states ² the penetration depth increases T ⁵. The origin of such a high power ofT is the same as that in the case of resistivity of the normal metal: the phonon corrections to the electromagnetic vertex should be taken into account, and major terms (T ³) cancel, the surviving ones having a higher power ofT. The possibility of linear and quadratic terms in _L(T) is discussed in a model of electrons interacting with two-level centers [2].