Al2O3溶胶对铝基磷酸盐涂层组织及性能的影响

为提高铝基磷酸盐涂层的耐腐蚀性能和力学性能,通过在铝基磷酸盐涂料中添加 Al₂O₃溶胶,经空气喷涂与热固化得到 Al₂O₃颗粒增强铝基磷酸盐复合涂层,采用 X射线衍射仪（ XRD）、扫描电镜（ SEM）、胶粘拉脱法、维氏硬度、电化学腐蚀试验和模拟海水浸泡试验考察 Al₂O₃溶胶含量对复合涂层微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明： Al₂O₃溶胶在涂层 500 ℃热固化的物相演化为 Al₂O₃溶胶 -AlOOH-Al₂O₃,随 Al₂O₃溶胶含量从 0增加到（γ相）生成的 Al₂O₃颗粒在涂层呈弥散分布;4%,复合涂层的孔隙减少,致密性提高, Al₂O₃颗粒弥散强化作用得到发挥,涂层结合强度由 15 MPa提高为 25 MPa,硬度由 38 HV提高为 65 HV;添加 Al₂O₃溶胶制备得到的铝基磷酸盐复合涂层耐腐蚀性能明显提高,自腐蚀电流密度由 2. 38×10-7 A/cm2下降至 2. 79×10^-8 A/cm²,极化电阻由 1. 95×10⁴ Ω提升至 4. 73×10⁵ Ω。     

铝碳质长水口用无铝抗氧化涂层的制备

以硅砂、硼砂、氧化钠为主要原料,钠基膨润土为悬浮剂,分别以水玻璃溶液、六偏磷酸钠溶液、三聚磷酸钠及硅溶胶为结合剂,制备无铝防氧化涂料.结果表明:水玻璃作结合剂时,表面釉料分布均匀,釉料能很好地分布在铝碳长水口表面,硅溶胶作为结合剂,效果较差.当水玻璃作为结合剂时,随着硼玻璃粉含量的增加,釉料在铝碳长水口表面的铺展越来越好,铝碳长水口的氧化失重率降低.从SEM照片可以看出,当硼玻璃粉含量为25％时,釉层与基体结合紧密,没有缝隙,釉层很好地保护了铝碳长水口.     

添加物对铝碳耐火材料防氧化涂料抗氧化性能的影响

以SiO2-A l2O3-B2O3-Na2O-K2O-CaO系釉料为基料,分别添加质量分数为10%、30%、50%、70%的氧化物(粒度均<0.076 mm的石英和刚玉粉)和非氧化物(粒度均<0.076 mm的碳化硅和硅粉),以水玻璃为结合剂配制涂料,首先研究了涂料半球温度的变化,然后将涂料涂覆在铝碳材料样块的表面,考察其抗氧化性能(以铝碳样块在200~1 300℃氧化后的质量损失率表征),并采用SEM观察了涂层结构。结果表明:加入氧化物SiO2、A l2O3以及非氧化物SiC、Si,均使涂料的半球温度升高;A l2O3和SiC的加入能增强涂料的防氧化作用,而SiO2、Si的加入使涂料的防氧化作用降低。     

Al2O3-C质浸入式水口抗氧化涂料的研制

以锂辉石、堇青石、熔融石英、硼玻璃和黏土为原料制成混合粉料,以水玻璃、磷酸二氢铝、水性有机硅树脂和Zr O2微粉为原料制成复合结合剂。按m(粉料)∶m(结合剂)=80 20配料,加入一定量水搅拌均匀,制成抗氧化涂料。将涂料以0.3~0.5 mm的厚度涂覆在Al2O3-C质浸入式水口表面,于170℃干燥12 h。在1 200℃空气气氛中保温3 h氧化后的质量损失率和涂层的宏观及微观结构变化表明:使用复合结合剂制备的抗氧化涂层在基体表面形成了致密的保护层,其抗氧化效果明显优于以水玻璃为结合剂的现用涂料。     

铝-空气电池废电解液制备片状氧化铝的研究

以铝-空气电池废电解液为原材料,用硫酸铝调节pH值,用硫酸钾作为熔盐制备片状氧化铝(α-Al₂O₃),研究了合成温度、晶种添加量对α-Al₂O₃粉体体积分数、粒度大小及粒度分布的影响规律。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和激光粒度仪等,对加入不同晶种量的α-Al₂O₃粉体的结构和形貌进行表征。结果表明,添加晶种后可以提高α-Al₂O₃粉体的体积分数,减小α-Al₂O₃粉体的粒度,使α-Al₂O₃粉体的粒度分布更集中,同时使α-Al₂O₃粉体更分散。此外,当晶种添加量为5%(质量分数)时,制备出的片状α-Al₂O₃的体积分数可达97.0%,平均粒度约为7.24μm。     

连铸长水口密封元件的开发

以粒度<0.1 mm的高铝熟料、<0.1 mm的黏土、<0.01 mm的石墨以及<0.1 mm的金属铝粉为原料,采用黏度约6 Pa·s的树脂A或黏度约10 Pa·s的树脂B为结合剂制备了连铸长水口密封元件,考察了结合剂种类对常温保型性、高温密封性和高温使用时间的影响,以及石墨加入量(w)为0、1%、2%、4%时对水口密封元件脱模性、抗侵蚀性和抗氧化性的影响,并进行了现场试验.结果表明:(1)树脂B结合的试样强度虽然较低.但是具有良好的常温保型性;当温度高于600℃时,使用树脂B结合的试样使用时间更长;另外,采用树脂B结合的试样具有优异的密封性能.(2)当石墨加入量<2%时,随着石墨加入量的增加,试样的粘结强度和侵蚀深度都显著降低;当石墨加入量>2%时,石墨加入量的增加对试样的粘结强度和侵蚀深度影响降低.低温氧化时,由于氧化层疏松,石墨和树脂的氧化占主导地位,当加热温度>800℃时,生成致密的保护层而防止试样的进一步氧化,试样具有良好的抗氧化性.(3)现场试验结果表明,本研究开发的新型连铸长水口密封元件能够显著降低钢中的氮含量,具有优异的使用性能.     

外加铝源对长石质瓷强度的影响

长石质瓷是日用瓷中使用非常广泛的瓷质,但因其坯体中玻璃相含量高使得其强度较低。针对长石质瓷的增强已有较多研究,主要是提高坯体中Al₂O₃的含量。本文研究了通过α-Al₂O₃、Al(OH)₃、AlF₃不同铝源引入氧化铝对瓷胎强度的影响,并探索了不同α-Al₂O₃添加量、粒径和保温时间对瓷胎强度的影响。     

钙铝硅涂层增强建筑陶瓷的制备及性能研究

以硅灰石、石英、Al₂O₃为原料制备具有较低膨胀系数的钙铝硅质涂层。通过调整涂层的组成来对基体产生适当的压应力,从而提高陶瓷的抗折强度。研究了涂层热膨胀系数、厚度及保温时间对抗折强度的影响,分析了涂层材料的物相组成。结果表明：当涂层中Al₂O₃含量为8.1 wt%、涂层厚度约为101μm,球磨时间3 h,烧成温度为1170℃,保温为30 min时,可获得抗折强度最优的钙铝硅质涂层复合陶瓷。此时基体和涂层的膨胀系数分别为8.73×10^-6℃^-1和6.06×10^-6℃^-1,制得的涂层复合陶瓷抗折强度(103±3 MPa)比无涂层样品(66±2 MPa)提高了56%。     

甲基丙烯醛氧化酯化整体式催化剂制备及评价

针对甲基丙烯醛氧化酯化浆态床反应过程中颗粒催化剂易破碎、活性组分易流失等缺点,采用浸渍法在电沉积到泡沫镍合金表面的氧化铝-氧化镁涂层上负载活性组分,制备了Pd_xPb_y/Al₂O₃-MgO/泡沫镍合金整体式催化剂。研究分析了铝溶胶含量、Al₂O₃含量、沉积电压和沉积时间等条件对涂层负载的影响,并对载体和催化剂进行了BET、XRD、SEM、ICP和TEM表征和气-液-固固定床反应性能评价。结果表明,当铝溶胶的体积含量为35%～40%,Al₂O₃含量为25～30 g·L^-1,沉积电压为10～12 V,沉积时间为8～12 min,搅拌速度为200～250 r·min^-1时可得到稳定的涂层。在温度为80℃、压力为0.3 MPa、醇醛摩尔比为8:1、液相物料进口流量为0.5 ml·min^-1、氧气进口流量为35 ml·min^-1、反应时间为2 h条件下,整体式催化剂上甲基丙烯醛转化率最高为76.1%,甲基丙烯酸甲酯选择性为81.2%。研究结果可为甲基丙烯醛氧化酯化制甲基丙烯酸甲酯的生产工艺优化提供科学数据。     

ZrO2加入量对铝酸镧基高发射率涂层材料的影响

为了提高铝酸镧基高发射率涂层的抗烧结性，以纯度(w)均为99%的La₂O₃、Al₂O₃、CaCO₃、Fe₂O₃为原料，外加(加入质量分数分别为0、5%、10%和15%)Y₂O₃稳定电熔ZrO₂,球磨、预烧、压制成型后利用固相烧结法经1 600℃保温2 h制备出Ca²⁺-Fe³⁺掺杂的LaAlO₃/ZrO₂试样，研究了ZrO₂加入量对其性能的影响。结果表明：添加剂ZrO₂不与LaAlO₃发生反应，能够抑制试样的烧结。且随着ZrO₂加入量的增多，试样的线收缩率和热导率明显下降，同时发射率也有所下降，但均大于0.9。ZrO₂的最佳加入量为LaAlO₃辐射剂粉料...     

氮化硅对烧成铝炭耐火材料的性能研究

通过在铝炭耐火材料中引入氮化硅及很细的铝粉,在埋碳烧成过程中氮化硅与碳或与铝反应生成少量赛隆相及碳化硅。适当引入氮化硅,降低了铝炭砖的氧化失重率,提高了其抗脱磷剂侵蚀的能力及砖的抗氧化性能。     

普通石墨材料用Al_2O_3涂层抗氧化性能研究

以普通石墨电极为例,设计并制备了氧化铝高温抗氧化涂层。采用氧化失重分析法对有涂层和无涂层石墨电极进行对比研究,同时采用扫描电镜对涂层的形貌进行观察。研究结果表明,700℃时,无涂层石墨电极的氧化失重率已经是有涂层石墨电极的10.7倍;涂层与石墨基体之间没有形成明显的扩散层。在实际使用过程中,涂层能够很好的阻止氧气向石墨基体表面扩散,大大降低了石墨材料的氧化损耗。     

Corrosion performance of Al–Al_2O_3 cold sprayed coatings on mild carbon steel pipe under thermal insulation

This paper focused on the corrosion resistance of cold spray Al–Al_2O_3composite coatings used on carbon steel pipe surfaces under thermal insulation. Al–Al_2O_3coatings were produced on the carbon steel pipe surface by cold spray(CS) technology. Experimental apparatus was built to test the corrosion resistance of coatings beneath mineral wool insulation under isothermal, thermal cycling and wet/dry conditions. The results showed that when α-Al_2O_3 was added in spraying powder, the coating could obtain higher hardness and a denser microstructure. From corrosionunder-insulation(CUI) tests, Al–Al_2O_3CS coatings were proven to be efficient in protecting carbon steel pipe from CUI mainly owning to lamellar microstructures of coatings. There was no evidence to show that α-Al_2O_3 might bring any negative effect on corrosion resistance. Al–Al_2O_3CS coatings were sensitive to the chloride ion concentration. When these coatings were exposed to higher concentrations of NaC l, the coating's exhibited faster degradation.     

激光重熔NiCrAlY涂层研究

采用空气等离子喷涂技术(APS)将NiCrAlY粉末作为粘结层材料喷涂在IN718镍基合金上,再用5 kW CO2连续激光器对其进行激光重熔处理,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和X射线衍射(XRD)等手段对等离子喷涂层和激光重熔层的微观组织与成分进行了比较分析.结果表明:应用优化激光重熔工艺进行重熔后,涂层...     

固相反应法玻璃质陶瓷涂层的制备及性能研究

本文采用固相反应法在Q235钢表面制备陶瓷涂层,并在陶瓷骨料中添加Bi2O3-B2O3-SiO2系低熔点玻璃粉以促进反应及提高性能。试验表明:同系列不同软化温度玻璃粉加入之后对涂层各种性能的提高程度不同。     

ZrO2-CaO-C-SiO2浸入式水口用后显微结构分析

以锆酸钙和石墨为主材料,添加熔融石英、硅灰石、锆英石制成新型ZrO2-CaO-C-SiO2质浸入式水口,将其在鞍钢某连铸机上正常浇铸铝镇静钢6炉后,取钢液面下的水口残样,借助EDAX、SEM等手段对其显微结构进行了分析。结果表明:新型ZrO2-CaO-C-SiO2质浸入式水口在浇铸高铝镇静钢时抗Al2O3附着性能好,从钢液反应层到试样内部依次为致密层、过渡层、原砖层,其中致密层的性质决定着浸入式水口的使用性能。     

防堵塞浸入式水口的使用

叙述了防堵塞浸入式水口的使用情况,对用后残砖分析表明以CaZrO3-C材料制作的浸入式水口,在浇注08Al钢时,有较好的使用效果,可实现多炉连浇。防堵塞效果主要取决于钢液中析出的Al2O3与防堵塞料的反应产物和钢水温度。     

Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料抗渣侵性能研究

以板状刚玉、石墨、α-Al2O3、金属铝粉、单质硅粉为主要原料,ZrN-Sialon复相粉体为添加剂,采用酚醛树脂结合制备了Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料.采用静态坩埚法研究了ZrN-Sialon复相粉体加入量对材料抗渣侵蚀性能的影响,借助SEM与EDS面扫描对渣蚀后材料的结构和成份进行分析,并探讨了Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料的抗渣侵蚀机理.结果表明:ZrN-Sialon复相粉体加入量为9wt％时,材料表现突出的抗钢渣侵蚀性能.研究表明材料中Sialon氧化后生成的SiO2能形成致密的氧化保护层,同时ZrN氧化后形成的ZrO2有利于提高抗钢渣的浸润,阻止钢渣的渗透与侵蚀.分析认为Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料的钢渣侵蚀机理为氧化-熔蚀-渗透.     

同向非对称双螺杆混合石墨增强导热高分子材料性能研究

选用粒径为15 μm的鳞片石墨和3 μm的氧化铝(Al2O3)为导热填料,采用新型同向非对称双螺杆挤出机为加工设备,在石墨填充量为10 %（质量分数,下同）而Al2O3填充量为10 %~50 %范围内,制备聚丙烯(PP)/Al2O3和PP/Al2O3/石墨导热高分子材料并进行性能测试。结果表明,添加少量石墨,在Al2O3填充量低时可增强导热高分子材料的拉伸强度,石墨与Al2O3的混杂减缓了拉伸强度下降的速率,改善了导热高分子材料的弯曲和冲击性能;PP/Al2O3/石墨的熔体流动速率比PP/Al2O3的小,PP/Al2O3/石墨比PP/Al2O3的负载热变形温度升高约15 %。     

基于热重差热分析研究玻璃熔制过程中碳酸钡的分解规律

纯碳酸钡的分解比一般的碳酸盐要复杂而且分解温度更高,尤其在含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中碳酸钡的分解更为复杂,其直接影响到所熔制玻璃的质量和熔制工艺的优化.以中温固体氧化物燃料电池(简称IT-SOFC,Solid Oxide of Fuel Cell)封接玻璃BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系的某配方为对象进行研究,以探明含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中碳酸钡的分解规律.本文设计了三种粉料,即原配方粉体记为A粉料,在原配方改动为只留下BaCO3、SiO2、Al2O3三种原料的配方记为B样,最后一种粉料为分析纯BaCO3.利用差热热重分析(DTA/TG)对这三种粉料进行分析测试与比对,同时利用X射线衍射技术(XRD)对A粉料所制备的玻璃粉体进行分析.实验结果表明:分析纯碳酸钡发生两步晶型转变后,在1010 ℃才开始分解.而含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中一部分碳酸钡在相对低温条件下首先是与SiO2与Al2O3两种原料反应而分解,另一部分碳酸钡随着温度不断升高而自身分解.最终,A玻璃在1176.5 ℃时产生BaAl2Si2O8(钡长石)晶相.