复合造孔剂对刚玉-钙长石-莫来石系轻质浇注料性能的影响

本文以聚苯乙烯小球和炭黑作为复合燃烬添加物,研究复合造孔剂对刚玉-钙长石-莫来石系轻质浇注料性能的影响,并确定了聚苯乙烯小球和炭黑复合的最佳掺量.采用XRD分析了轻质浇注料的物相组成.结果表明:轻质浇注料的主要矿物相是刚玉、钙长石、莫来石和少量玻璃相,随着聚苯乙烯小球和炭黑加入量的变化,轻质浇注料的力学性能得到明显改善...     

MgO作矿化剂对多孔轻质陶粒支撑剂结构和性能的影响

以山西忻州高铝煤矸石为主要原料,碳粉为造孔剂,采用常压烧结法,制备出了密度较低的石油压裂支撑剂,但造孔作用使得支撑剂的强度变低.为了能够在降低支撑剂密度的同时保证强度,添加MgO作矿化剂来改善支撑剂的强度.通过分析检测表明:引入适量的氧化镁做矿化剂,可促进液相烧结,对抑制莫来石晶粒长大有利,改善了支撑剂强度.当碳粉添加量为10wt％,氧化镁添加量为2wt％,烧结温度为1350℃时,获得的支撑剂性样品能最佳,体密度仅为1.35 g/cm3,视密度为2.41 g/cm3,35 MPa下破碎率为4.58％.     

以淀粉作造孔剂制备多孔陶瓷

本文选用了普通陶瓷原料粉为主要原料,适当添加造孔剂和高温活性剂,经半干压成形,常规烧成,制备出了表观密度为1．15～1．52g／cm^3;显气孔率为30．9～47．7％;抗压强度为14．2～21．6MPa的多孔陶瓷。并对工艺参数的影响及微观结构进行了分析。     

挥发性造孔剂对镍铝基金属结合剂的结构与性能影响

为改善镍铝基金属结合剂的不足,采用真空热压烧结的方法将造孔剂添加到镍铝基金属结合剂中,探究造孔剂对镍铝基金属结合剂的力学性能和显微结构的影响。结果表明：样品的气孔率随着造孔剂体积分数的增大而增大,抗折强度则与气孔率的趋势相反。     

玉米羧甲基淀粉崩解剂的合成及性能改进

采用玉米淀粉为原料,以环氧氯丙烷为交联剂、氢氧化钠和氯化铵为复合催化剂、氯乙酸为醚化剂复合变性合成用作药片崩解剂的羧甲基淀粉,探讨了各种反应条件对淀粉的取代度、膨润性能及反应效率的影响,反应效率提高,反应时间大大缩短。原料最佳配比:n(脱水葡萄糖单元)∶n(环氧氯丙烷)∶n(氯乙酸)∶n(氢氧化钠)=1∶0.4∶0.6∶1.2,反应温度60°C左右,反应时间1～2h。     

造孔剂含量对多孔预制体孔隙率的影响

本文采用无压浸渗法制备了SiC/Al复合材料,研究了造孔剂含量对多孔预制体孔隙率的影响。结果表明:随着造孔剂加入量的增加,孔隙率增加;但当造孔剂含量大于20%时,多孔预制体的孔隙率趋于48%左右。     

不同助烧结剂及造孔剂对SiC多孔陶瓷的影响

采用真空烧结方法制备了SiC多孔陶瓷，研究了不同助烧结剂Al2O3-Y2O3、Si以及不同造孔剂丙烯酰胺聚合物、羧甲基纤维素（CMC）对SiC多孔陶瓷形貌和气孔率的影响。结果表明：与Si相比较，Al2O3-Y2O3更有利于促进SiC的烧结；以Al2O3-Y2O3为助烧结剂的试样比以Si为助烧结剂的试样具有较高的气孔率。     

煤矸石对粉煤灰陶粒滤料性能的影响

以粉煤灰、黏土为主料,添加不同比例的造孔剂煤矸石制备粉煤灰陶粒滤料,研究了煤矸石用量对粉煤灰陶粒滤料性能的影响,结果表明,随着煤矸石比例的提高,粉煤灰陶粒滤料的烧失量、吸水率及比表面积逐渐增大,而堆积密度、强度和耐酸碱性逐渐减小。     

以矾土和煤矸石烧结合成刚玉和莫来石

为了提高高铝矾土资源的综合利用率,并促使矾土熟料在质量、品种和价格上升级,以高铝矾土和煤矸石为原料,配制成w(Al2O3)分别为90%、80%、70%和60%的试样,通过均化(细磨、混练)、成型、烘干后,分别在1450℃、1500℃、1550℃、1600℃、1650℃和1700℃保温3h煅烧,测定煅烧后试样的显气孔率、体积密度和烧后线变化率,以此确定各试样的烧结温度;还测定了烧结试样的荷重软化开始温度,并采用XRD和SEM分析了烧结试样的相组成和显微结构。结果表明:w(Al2O3)为90%、80%、70%和60%的试样的烧结温度分别为1550℃、1550℃、1700℃和1650℃,各烧结试样的荷重软化开始温度分别为1450℃、1500℃、1600℃和1550℃,并且烧结试样的纯度和密度均很高(w(Al2O3 SiO2)>93.5%,显气孔率<3%)。由于w(Al2O3)为70%和60%的试样在煅烧过程中二次莫来石化较多,玻璃相含量较少,因此其烧结温度相对较高;同时,由于这两个试样烧结后有发育良好的棱柱状莫来石构成的连续的网络结构,因此其荷重软化开始温度相对较高。     

新型玉米淀粉胶粘剂合成工艺对比研究

通过因子轮换实验和正交设计实验研究了淀粉胶粘剂的合成工艺。分别以高锰酸钾、过氧化氢和次氯酸钠为氧化剂,探讨了氧化剂、糊化剂和交联剂3种原料用量对胶粘剂性能的影响,并分别确定了其最佳合成工艺。对高锰酸钾、过氧化氢和次氯酸钠3种氧化剂进行了对比研究,发现以次氯酸钠作氧化剂得到的产品性能好,工艺简单,合成成本低。     

以矾土碎矿和煤矸石合成莫来石均质料

采用Ⅰ等高铝矾土碎矿、Ⅱ等高铝矾土碎矿分别与煤矸石配合,并加入活性Al2O3调整m(Al2O3)/m(SiO2),按照矾土基莫来石均质熟料w(Al2O3)=68%～72%的要求,共配成6个混合料,将混合料湿磨至粒度≤0.044mm以均化化学成分,经成型、干燥后分别在1550℃、1600℃、1650℃和1700℃煅烧3h,冷却后测定其显气孔率和体积密度,以确定它们的烧结温度。结果表明:均质料的烧结温度为1700℃;在1700℃烧结制成的矾土基莫来石均质熟料的Al2O3含量为68%～72%,显气孔率<2.5%,体积密度≥2.75g·cm-3,其莫来石晶体发育良好,构成网络结构。同时,还将部分试样分别在800℃、1000℃、1200℃、1300℃、1400℃、1500℃、1600℃、1650℃和1700℃保温3h,测量其烧后线收缩率和显气孔率,并用XRD分析其相组成,据此分析试样在不同温度下所发生的反应。结果表明,试样在1000～1700℃加热过程中的变化可分为3个阶段:1000～1200℃的一次莫来石形成阶段,1200～1500℃的二次莫来石化阶段,以及1500～1700℃的液相烧结阶段。     

煤系高岭岩提取特种氧化铝的研究

本文阐述了自煤系高岭岩中提取特种氧化铝的工艺流程及最佳工艺条件。     

利用粉煤灰与铝矾土合成莫来石的研究

用粉煤灰直接制备M45莫来石以及与铝矾土混合合成M60莫来石,可大大降低莫来石的合成成本。采用综合热分析仪(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行表征。结果表明:经800℃煅烧2 h并经除铁处理的粉煤灰可直接作为低牌号莫来石(M45)使用;用预处理的粉煤灰和铝矾土混合制备高牌号莫来石(M60)适宜的烧结温度为1 000℃;合成的莫来石的主要组分符合中国烧结莫来石标准(YB/T 5267—2005)。     

Synthesis and mechanical properties of mullite ceramics with coal gangue and wastes refractory as raw materials

With coal gangue and high alumina refractory solid wastes as raw materials, needle-like mullite powder, with an average diameter of about 1 μm, was synthesized at 1300°C by using the conventional solid-state reaction method. Mullite ceramics were derived from the inexpensive needle-like powder. Phase composition was examined by using X-ray diffraction (XRD), while morphologies of the ceramics were observed by using scanning electron microscopy. The content and distribution of elements in the sintered samples were characterized with energy dispersive spectrometer and X-ray fluorescence spectroscopy. Mechanical properties of the mullite ceramics were studied by using the three-point bending method. The aspect ratio of the needle-like mullite particles was up to 6. The mullite sample sintered at 1500°C for 3 hours had a density of 2.515 g·cm⁻³, which was slightly lower than the theoretical density. Maximum fracture toughness and bending strength of the mullite ceramics were 1.82 MPa·m^1/2 and 71.76 MPa, respectively. This study realizes the resource utilization of gangue and high alumina refractory solid wastes, and the prepared mullite ceramics have good application prospect.     

煤矸石灰添加对准东煤灰熔融特性影响

选取两种准东煤（ZDA和ZDB）为研究对象，利用灰熔融温度测定仪、X射线荧光光谱和X射线衍射仪考察了单一准东煤灰及其与煤矸石（CG）灰掺混后酸碱比、化学组成和矿物质演变对灰熔融特征温度的影响规律。结果表明高温下ZDA中主要矿物组分为霓辉石和赤铁矿等助熔矿物，而ZDB中以难熔矿物硫铝酸钙与镁硅钙石为主，导致ZDA灰熔融温度明显低于ZDB。随着CG灰质量分数增加，ZDA/CG与ZDB/CG熔融特征温度呈现先下降后上升趋势，分别在CG灰添加比40%和60%时出现最小值；当ZDA/CG与ZDB/CG酸碱比接近时，CaO与Fe₂O₃含量是影响变形温度与流动温度的主要原因。对于上述两种高碱性煤灰，含钙矿物对于灰熔融特性影响较大，而含钠矿物的影响相对较小。本文旨在为改善准东煤灰沉积倾向提供基础数据。     

利用煤矸石制备4A沸石的方法

煤矸石是采煤和洗煤过程产生的废弃物。主要矿物学成分为高岭土的煤矸石,由于硅铝成分与4A沸石相近适用于制备4A沸石。以煤矸石为原料制备4A沸石的主要3种方法：水热法、熔融法和碱溶法。比较了水热法、熔融法和碱溶法等各自工艺路线的优点及产品质量;选择价格低廉、较短工艺路线成为未来研究的重点。     

煤矸石提取氧化铝工艺研究

研究以萤石为助剂煅烧活化煤矸石,考察了煤矸石煅烧活化和溶出条件对煤矸石中氧化铝溶出率的影响。实验表明,最佳煅烧活化条件:石灰石与煤矸石质量比为2.5;萤石用量为1%(质量分数);煅烧温度为1 260℃;烧成时间为90 min。溶出的最佳工艺条件:溶出温度为85℃;溶出时间为2.0 h;Na2CO3质量分数为9%;液固比为3.5(体积质量比,mL/g)。在此条件下,煤矸石中氧化铝的溶出率高达90.5%。