镁铬尖晶石粉体材料的制取及应用

本文介绍了镁铬尖晶石粉体材料的制取方法、烧结反应法、电熔反应法、化学反应合成法。着重介绍了烧结反应法工艺。采用烧结反应法制取的镁铬尖晶石粉体材料经X-ray衍射分析，其镁铬尖晶石含量≥99％，是一种简便可行制取纯镁铬尖晶石的方法。镁铬尖晶石作为高温陶瓷在工业中具有广泛的用途，如镁铬晶石高温陶瓷热电偶保护管和镁铬尖晶石砖用于水煤浆加压气化炉测温和炉衬。     

共沉淀法制备纳米镁铬尖晶石粉体

镁铬尖晶石具有较高的熔点而被广泛应用于耐火材料中。而常规镁铬尖晶石粉体因烧结温度较高，铬蒸发而使得耐火材料的致密度难以提高。为改善镁铬耐火材料的烧结性能，进行了纳米镁铬尖晶石粉体的研究：以Cr(NO3)3，Mg(NO3)2，PEG-400和CO(NH2)2为原料，采用共沉淀法获得了铬酸镁纳米粉(nc2o3：nMgo=1：1)的前驱体，经过超临界流体干燥(SCFD)制备出镁铬二元纳米气凝胶，经600℃煅烧后获得了纳米级立方相镁铬尖晶石粉体。经XRD，DSC-TG，BET和透射电镜分析，结果表明：前驱体纳米粉的比表面积为350～780m^2／g，平均粒径为1～2nm，煅烧后的纳米粉的比表面积为36～65m^2／g，平均粒径为5～10nm。     

熔盐法制备镁铬尖晶石粉体的研究

以MgCl2.6H2O、CaCO3和Cr2O3为原料,在NaCl、KCl复合熔盐介质中合成了MgCr2O4粉体。通过热重-差示扫描热量计(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)等手段对反应过程及产物进行了分析和表征,结果表明,在CaCO3、MgCl2.6H2O、Cr2O3原料在反应过程中生成了MgO,800℃热处理后MgO与Cr2O3反应生镁铬尖晶石;温度的升高和保温时间的延长有利镁铬尖晶石的生长及发育,随着热处理温度的升高和保温时间的延长,镁铬尖晶石晶体结晶程度增大,粉体粒径增大。     

镁铬尖晶石的合成

为了研究平炉镁铬质炉顶使用中的若干问题,进行了镁铬尖晶石的合成工作。本文的文献部分简略地介绍了镁铬尖晶石的物化性质,MgO-Cr_2O_3系统和镁铬尖晶石的合成。实验部分阐述了镁铬尖晶石合成反应的机理;各种工艺因素对合成过程和产品物理——技术性质的影响。对以合成镁铬尖晶石为基础的制品的工艺及性质也作了简短介绍。     

镁铝尖晶石粉体的制备方法

综述了目前常用的制备镁铝尖晶石粉体的各种方法的工艺过程、特点及其产物的性能特征。经分析指出纯度和粒度是粉体最重要的两个性能指标;降低合成温度、简化工艺过程是今后制备技术发展的趋势。金属醇盐可能成为获得高纯度产物最有应用前景的前驱物;水热处理、溶剂蒸发、超临界干燥等物理手段是解决粒度最有效的途径。     

直接结合镁铬和镁尖晶石耐火材料

某些工业用耐火砖的微观结构已能用扫描电子显微镜加以描述。“直接结合”意味着材料可达到的溶解程度是直接的，并且镁铬砖微观结构中的非硅酸盐相间产生的接触广泛，然而，因为ＴＥＭ试样材料的薄片是非均匀性的，所以企图去观测镁尖晶石砖中的直接结合现象是不能实现的。     

利用铝铬渣与废弃镁碳砖合成镁铝尖晶石材料

以铁合金厂铝铬渣和钢厂废弃镁碳砖为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl2O4材料,研究分析铝铬渣与废弃镁碳砖细粉比例关系对合成MgAl2O4材料组成和结构的影响.用XRD、SEM及Rietveld quantification软件对材料中结晶相组成和结构进行表征.结果表明:铝铬渣和废弃镁碳砖细粉经1500℃保温2h煅烧,可以合成出镁铝尖晶石材料.当镁碳砖含量为40％,铝铬渣为60％时,合成材料微观结构中出现典型的镁铝尖晶石八面体形貌特征,结晶相发育完整,结构致密,镁铝尖晶石含量达到94％.     

镁铝尖晶石粉体制备及其在发光材料领域的研究进展

镁铝尖晶石作为一种有前途的绿色环保型无机功能材料,凭借其优良的性能和低廉的价格等特点而受到广泛关注。在总结镁铝尖晶石基本结构和特点的基础上,对镁铝尖晶石粉体的主要制备方法及其在发光材料领域的研究进展进行了综述。相比于传统固相法和燃烧法,液相法中的环保型水热合成技术在制备特殊形貌的纳米级镁铝尖晶石功能粉体方面具有优势。此外,分析了稀土、过渡元素离子掺杂镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)发光材料的荧光性能特点,指出稀土掺杂镁铝尖晶石的上转换发光尚待深入研究,以适应其在生物医学中的应用;过渡元素离子掺杂镁铝尖晶石发光材料,则凭借其鲜艳的色彩表现有望作为一种有前途的固体激光材料。     

高性能镁铝尖晶石粉体的制备技术进展

综述了目前常用的制备高性能镁铝尖晶石粉体的各种方法的工艺过程、特点及其产物的性能特征. 分析指出,纯度和粒度是粉体最重要的两个性能指标;降低合成温度、简化工艺过程是今后制备技术发展的趋 势;金属醇盐可能成为获得高纯度产物最有应用前景的前驱物;水热处理、溶剂蒸发、超临界干燥等物理手段是 解决粒度最有效的途径.     

采用化学沉淀法制取铬镁尖晶石

已经完成的研究工作表明,利用共同沉淀法可以在非常低的温度下甚至不加入催化剂时来制取铬镁尖晶石。     

非化学计量比镁铝尖晶石粉体的制备及性能

将异丙醇镁铝双金属醇盐滴加到含有5%(质量分数)EDTA分散剂的水解液中,制得镁铝氢氧化物无色透明溶胶,后经干燥、高温焙烧得到非化学计量比的铝镁尖晶石粉体。研究了Mg/Al摩尔比、焙烧温度、干燥工艺流程以及助溶剂的添加对粉体材料性能影响。结果表明:Mg/Al摩尔比在1.0:(2.5～4.0)范围内,1 200℃焙烧后对应粉体为纯相镁铝尖晶石结构,随铝含量增加,衍射峰向大角度方向偏移,且粉体颗粒粒径逐渐增大,Mg O·1.25Al_2O_3粉体红外透过率较高,可潜在应用于红外隐身等材料。     

利用高碱铝铬渣合成镁铝铬尖晶石

利用高碱和铝铬渣和轻烧镁砂合成镁铝铬尖晶石,同时,Ｎａ２Ｏ和Ｋ２Ｏ在高温下挥发,显著降低了合成料中的碱含量。     

醇盐水解法制备高纯镁铝尖晶石粉体

以金属Mg、Al与正丁醇为原料,采用醇盐水解法合成平均粒径在25～35μm之间的高纯镁铝尖晶石超微粉体。将金属Mg、Al同时加入正丁醇中反应,得到高纯度镁铝双金属醇盐,并通过红外光谱分析研究醇盐的结构。经过对醇盐水解反应的正交实验研究,确定了最优的水解条件。干凝胶在700℃煅烧开始出现镁铝尖晶石相,并于1200℃形成晶相完全的镁铝尖晶石粉体。     

醇盐水解法制备高纯镁铝尖晶石粉体

以金属Mg、AL与正丁醇为原料,采用溶胶凝胶法合成平均粒径在25～35 μm之间的高纯镁铝尖晶石超微粉体.将金属Mg、Al同时加入正丁醇中反应,得到高纯度镁铝双金属醇盐,并通过红外光谱分析研究醇盐的结构.经过对醇盐水解反应的正交实验研究,确定了最优的水解条件.干凝胶在700℃煅烧开始出现镁铝尖晶石相,并于1 200℃形成晶相完全的镁铝尖晶石粉体.     

固相内镁铬尖晶石与氧化铁的反应

本文对方镁石—尖晶石型耐火材料在炼钢平炉使用过程中的重要反应——镁铬尖晶石与氧化铁的反应进行了研究。结果表明,有二种固溶体:Mg(Cr,Fe)_2O_7(Ⅰ)与(Mg,2xFe~(2+))[Cr,(1-x)Fe~(3+)]_2O_4(Ⅱ)的形成。确证氧化铁的分介是导致试样膨胀的基本原因,因而从固溶体(Ⅰ)向固溶体(Ⅱ)转化时,有可能产生膨胀,但尚与一系列因素如颗粒度、煅烧温度等有关。实验中还讨论了镁铬尖晶石的颗粒度与合成温度、氧化铁含量、煅烧温度等因素对反应产物技术性质的影响。根据实验结果旁证了采用方镁石—尖晶石制品工艺的合理性。     

镁尖晶石质无铬砖在水泥回转窑烧成带上的应用

介绍了镁尖晶石质无铬砖在水诧回转富烧成带上的使用结果。开发品无铬砖的使用区域不断扩大，但仍需提高窑炉处理技术。     

由高炉渣酸解废液制备镁铝尖晶石粉体

以含Mg2+和Al3+等有价元素的高炉渣酸解提硅废液为原料、尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备镁铝尖晶石粉体,研究了其产率及性能. 结果表明,最佳工艺条件为：反应温度100℃,尿素用量为理论用量的10倍,煅烧温度1100℃,保温时间2 h. 加入5%(w) Na2S2O4后,样品中Fe2O3含量从1.70%(w)降到0.49%(w),除铁率达71.2%,白度增加11度. 产品为富铝型镁铝尖晶石,且杂质含量远低于国家标准.     

燃烧法制备镁铝尖晶石粉体及其烧结活性研究

按Mg(NO3)2.6H2O与A l(NO3)3.9H2O的摩尔比为1∶2配料,分别添加20.120 g尿素、15.015 g尿素+4.500 g甘氨酸、7.987 g尿素+9.980 g甘氨酸为燃烧剂,采用燃烧合成法制备了镁铝尖晶石粉体,分析了镁铝尖晶石粉体的物相组成和显微结构,并用谢乐公式计算粉体的晶粒尺寸;然后,将镁铝尖晶石粉体成型为样块,在1 600℃保温3 h煅烧,计算块体的烧后永久线变化率,并检测烧后块体的吸水率、显气孔率和体积密度,分析其显微结构。结果表明:1)随着燃烧剂中甘氨酸含量的增加,制备的镁铝尖晶石粉体的晶粒尺寸逐渐减小,粒径分布逐渐均匀,但团聚现象逐渐明显。2)随着燃烧剂中甘氨酸含量的增加,由镁铝尖晶石粉体制成的块体在1 600℃保温3 h煅烧后的永久线收缩率逐渐增大,烧后块体的吸水率和显气孔率逐渐减小,体积密度逐渐增大;烧后块体中的颗粒粒径逐渐均匀,异常长大的晶粒逐渐减少。这表明,在燃烧剂中添加甘氨酸有利于提高燃烧合成法制备的镁铝尖晶石粉体的烧结活性。     

用铬渣生产镁橄榄石-尖晶石质耐火材料

分析了铁合金厂的铬铁渣的结构、化学成分及其物相组成,研究了以铬铁法为原料配加镁砂生产高质量耐火材料的可行性。分析了烧成制品的抗法性能及影响因素。结果表明,以铬铁渣为原料配加一定量的镁砂,在一定的工艺条件下,可生产出高质量、高性能的镍橄枝石-尖晶石质耐火材料。