MgO-B_2O_3-SiO_2渣晶化动力学

应用差热分析（ＤＴＡ）技术研究了Ｃｒ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＣａＦ２、ＭＯｘ对ＭｇＯＢ２Ｏ３ＳｉＯ２渣中含硼组分析晶活化能的影响。结果表明,Ｃｒ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣａＦ２、ＳｉＣ、ＭＯｘ作为晶核剂加入后,可降低析晶活化能,有利于含硼组分以结晶相析出,是有效的晶核剂;Ｌａ２Ｏ３和Ｖ２Ｏ５对析晶活化能没有影响;Ｓｉ３Ｎ４则增强玻璃网络稳定性,提高析晶活化能。所以Ｌａ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５和Ｓｉ３Ｎ４作为晶核剂是无效的。     

B2O3—MgO—SiO2—Al2O3—CaO系渣组成对溶体物性的影响

用柱体旋转法测定了Ｂ_２Ｏ_３—ＭｇＯ—ＳｉＯ_２—Ａｌ２Ｏ_３—ＣａＯ系富硼镁渣的粘度及熔化性温度，用双柱联称法测定熔渣的密度及表面张力．实验结果表明：富硼镁渣的粘度及熔化性温度随渣中Ｂ_２Ｏ_３含量的增加而降低；当Ｂ_２Ｏ_３含量一定时，随渣中ＭｇＯ量及渣碱度的增加而增大．熔体的密度及表面张力随ＭｇＯ量增加或ＳｉＯ_２量减少而增大，分别为（２．５±０．５）ｔ·ｍ~（－３）和０．４－０．６Ｎ·ｍ~（－１）．     

钛渣中TiO2作晶核剂对玻璃晶化的影响

制备了以钛渣和铁尾矿为主要原料,以钛渣兼作晶核剂的微晶玻璃材料,研究了Ｔｉ２含量变化对玻璃晶化的影响。采用ＤＴＡ,ＳＥＭ,ＸＲＤ等技术对该体系的晶化机理进行探讨。结果表明,当ＴｉＯ２含量小于１０％时仅产生表面晶化。而当ＴｉＯ２含量为１０％时可发生整体晶化,其活化能为１９０．６ｋｊ．ｍｏｌ＾－１,动力学参数ｍ＝３,晶体从晶界面呈三维生长。ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３能共同促进晶化,晶体从相界面处生长,析出的     

包钢高炉渣微晶玻璃的析晶动力学及显微结构分析

以包钢高炉渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,分别研究了添加Cr2O3和Fe2O3作为晶核剂时基础玻璃的析晶动力学,采用差热分析方法(DTA)对玻璃的稳定性进行了分析,采用扫描电镜(SEM)对热处理后试样的微观形貌进行了观察分析,借助Ozawa和Kissinger方程计算了玻璃的析晶活化能E,借助Augis-Bennett方程计算了晶体生长指数n,对比了添加Cr2O3和Fe2O3为晶核剂时玻璃体系的析晶活化能和晶化指数,并确定了各自的晶化机理。结果表明:添加Cr2O3为晶核剂时,玻璃稳定性较差,析晶活化能较低,晶体生长指数较高,更容易促进玻璃的析晶;添加Cr2O3为晶核剂时,析晶机制为体积析晶;而添加Fe2O3为晶核剂时,析晶机制为表面析晶。研究结果为包钢高炉渣制备微晶玻璃适当种类的晶核剂的选择提供了理论依据。     

用神经网络—遗传算法优化MgO—B2O3—SiO2渣系组成

应用人工神经网络对ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系组成与硼提取率关系进行拟合和预测，首次采用遗传算法对组成优化，并得到最佳硼提取率所对应的组成。     

Fe2O3对SiO2-Al2O3-MgO-Fe2O3-F-系玻璃陶瓷析晶的影响

采用高温熔融法制备不同Fe2O3含量的SiO2-Al2O3-MgO-Fe2O3-F-系基础玻璃,应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术研究了Fe2O3含量对玻璃析晶的影响规律.结果表明在所研究的玻璃体系中,当玻璃中引入2.0%(质量分数,下同)Fe2O3后,促进了玻璃体的分相,在800℃较低温度下析出氟云母晶体,氟云母晶体的形状受到分相区尺寸的限制.提高析晶温度有利于氟云母晶体的析出.当玻璃中Fe2O3提高到6.0%后,仍能获得透明玻璃体,但是在重新加热时首先形成FeFe2O4相,而抑制了云母晶体的析出.     

SiO2-MgO-Al2O3-ZnO-F-系玻璃陶瓷的等温析晶

应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术研究了不同ZnO含量对SiO2-MgO-Al2O3-ZnO-F-系玻璃等温析晶的影响.结果表明在所研究的玻璃体系中,ZnO的饱和溶解量小于3.0%的质量分数,下同,当玻璃试样中ZnO含量达到3.0%时,在玻璃中首先析出ZnAl2O4相.ZnO的含量对析出晶体的种类影响不大,主晶相都是云母晶体与莫来石(Al6Si2O13)相,但是对析出晶体的形态有较大程度的影响.在含2.0%ZnO的玻璃试样中,在800℃时首先析出莫来石晶体,进一步提高析晶温度,逐渐析出云母晶体.随着玻璃试样中ZnO含量的增大,云母晶体的析出呈现先增加后下降的趋势.     

MgO-Al2O3-SiO2-P2O5微晶玻璃的晶化过程

采用差热分析(DTA)、X射线衍射分析(X-ray)、扫描电镜(SEM)等测试技术,研究了不同添加量的P2O5在MgO-Al2O3-SiO2系堇青石微晶玻璃晶化过程中的作用.结果表明在一定添加量内,引入P2O5起到的非均匀形核作用促进a-堇青石的析出,而当添加量继续增加时,由于磷镁石的形成消耗掉玻璃组成的MgO,反而起到了阻碍效应.     

SiO2—MgO—TiO2—Al2O3—CaO—CaF2焊剂渣系的研究及应用

研制出适合于８００ＭＰａ级低合金高强钢的ＳＧ８焊剂和适用于中厚度低碳钢深坡口多层焊的ＳＧ９焊剂。这些焊剂电弧稳定，焊缝成型美观，不易产生气孔，夹杂，裂纹等缺陷，焊缝力学性能满足要求，尤其在深坡口焊时脱渣性能极佳。其中ＳＧ９焊剂已成功地应用于蒸压釜，汽车部件等结构的焊接。     

SiO2-Al2O3-CaO-Fe2O3系微晶玻璃的晶化过程

利用差热分析（ＤＴＡ）、红外吸收光谱（ＩＲ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电镜（ＳＥＭ）等手段研究了ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３系微晶玻璃晶化过程及其结晶化过程及其结晶动力学。结果表明：ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３系微晶玻璃晶化过程中,初晶相是钙铁透辉石,钙铝黄长石是中间过渡相且随晶化温度的提高而消失,最终晶相只有钙铁透辉石;晶体生长指数为２．９,属三维生长。玻璃网络中主要有     

Y2O3含量对SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O系统微晶玻璃的析晶及性能的影响

以SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O为玻璃组成,P2O5和ZrO2为复合成核剂,Sb2O3为澄清剂,Y2O3为添加物,通过传统熔体冷却方法制得了该系统基础玻璃.利用DSC、XRD、SEM及性能测试等手段,研究了Y2O3含量的变化对玻璃析晶行为、析出晶相种类、晶粒尺寸、晶粒分布以及微晶玻璃的力学性能的影响.研究结果表明:随着Y2O3含量的增加,玻璃的析晶峰值温度升高,且析晶峰也逐渐变宽、变钝;Y2O3的加入并不影响微晶玻璃中主晶相的组成,但对其微观结构有明显影响;当Y2O3含量低于2.0%(摩尔分数)时,微晶玻璃的抗弯强度随Y2O3含量增加而增加;当Y2O3含量为2.0%时,获得微晶玻璃的抗弯强度值最高,达到217 MPa;当2.0%≤x(Y2O3)≤2.5%时,抗弯强度反而降低;当Y2O3含量为2.5%时,获得的微晶玻璃具有良好的半透明性,并具有较好的力学性能(抗弯强度为198 MPa);与一步法热处理相比,采用两步晶化热处理有利于提高微晶玻璃的力学性能.     

原位受控晶化法制备BiBO3晶体的析晶动力学

采用熔融冷淬法制备了Bi2O3.B2O3(30 mol%≤Bi2O3≤60 mol%)二元系统玻璃.运用非等温DSC分析以及S(S)atava和Ozawa-Chen方法研究了Bi2O3-B2O3玻璃的非等温析晶特性,并计算了玻璃的析晶动力学参数.结果表明,在50 mol%≤Bi2O3≤60 mol%范围内,玻璃晶化热处理后可析出针状BiBO3晶体,是原位受控晶化法制备BiBO3晶体的最佳组成范围.添加La2O3和Sm2O3,有助于抑制高聚合度的铋硼酸盐晶体的析出,促进BiBO3晶体的形成;而添加Yb2O3的铋硼酸盐玻璃,晶化热处理后以颗粒状的Bi6810O24晶体为主,不利于BiBO3晶体的析出.对稀土掺杂铋硼酸盐玻璃样品在460～540℃间热处理5 h,可获得表面析晶的透明玻璃样品.     

固相合成Co3O4纳米晶及晶化动力学研究

以Co(NO3)2·6H2O和NH4HCO3为原料,利用固相反应合成无定形前驱体,再经焙烧合成Co3O4纳米晶.用X射线衍射(XRD)分析了不同焙烧温度对合成Co3O4晶粒尺寸的影响.研究结果表明按Scherrer公式估算合成Co3O4纳米晶的晶粒尺寸在10～40nm,焙烧温度越高,晶粒尺寸越大;根据前驱体不同升温速率下的差热(DTA)曲线,用Kissinger和Ozawa法计算合成Co3O4纳米晶的活化能分别为132.77kJ/mol和141.17kJ/mol,差别不大;根据晶粒生长动力学理论计算Co3O4晶粒长大的活化能为15.44kJ/mol,表明热处理过程Co3O4纳米晶粒的长大主要以界面扩散为主.     

ZnO含量对Ag2O-CaO-Fe2O3-SiO2玻璃析晶的影响

通过溶胶-凝胶法制备Ag2O-CaO-Fe2O3-SiO2系基础玻璃,采用晶化工艺制得该系抗菌微晶陶瓷,利用DSC、SEM和XRD等技术和动力学理论探讨该体系的晶化机理,计算不同ZnO含量的玻璃析晶活化能,研究ZnO含量变化对玻璃晶化的影响。结果表明：ZnO含量对玻璃析晶影响显著,随着ZnO含量增加,玻璃析晶温度降低;当ZnO含量为5％时,玻璃的析晶活化能最低（E=324．522kJ／mol）;ZnO的加入未改变玻璃原来的晶相,主晶相仍是磁铁矿和硅灰石,但晶体的生长方式略有改变。     

冷却-加热对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃析晶动力学的影响

以CaO-Al2O3-SiO2系玻璃为研究对象,采用Ozawa方程、Kissinger方程和JMA修正方程研究了冷却方式和加热温度对玻璃析晶动力学的影响。结果表明:化学组成相同的玻璃,冷却速度和加热温度对其析晶活化能E、Avrami指数n和析晶速率指前因子ν都有影响,但加热温度对析晶活化能E的影响更大,并在750℃出现极大值现象。通过玻璃析晶试验发现:冷却速度和加热温度对微晶玻璃主次晶相的析出没有影响,主、次晶相分别是钙长石和榍石。冷却速度和加热温度对析晶活化能E的影响主要来源于析出主、次晶相的比例不同。     

Li2O和B2O3对精炼渣脱硫性能影响的试验研究

在CaO基精炼渣中分别加入Li2O代替等量CaO和加入B2O3代替等量CaF2进行改质,对改质后精炼渣进行熔化性能和脱硫性能的实验研究。结果表明Li2O显著增强精炼渣的脱硫能力,当Li2O含量大于7.5%时,提高脱硫率ηS至90%以上。而B2O3对精炼渣的脱硫率无明显影响,但可取代CaF2作为助熔剂加入,以减缓氟对耐材的浸蚀和对环境的影响。     

MgO－B_2O_3－SiO_2渣系组成对硼提取率的影响

采用化学分析、ｘ射线衍射技术（ＸＲＤ）等方法研究了ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元渣系组成对硼提取率的影响。研究结果表明：渣组成在三元相图中２ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３和２ＭｇＯ－ＳｉＯ２连线附近，硼提取率高；偏离连线愈远，硼提取率愈低。利用多元线性回归建立了硼提取率与组成之间的数学模型，模型与实验结果相吻合。     

超超临界汽轮机转子FB2钢电渣重熔熔渣析晶行为研究

采用了热力学软件Factsage计算、熔渣差热分析(DSC)及高温水淬渣XRD、SEM-EDS分析相结合的方法,对超超临界汽轮机转子FB2钢电渣重熔用熔渣的析晶动力学及析晶行为进行了研究,预测了电渣重熔过程中渣皮成分,为后续超百吨级电渣锭电渣重熔过程中修正渣皮形成对熔渣成分影响,实现全重熔周期稳定化冶炼技术攻关奠定了基础。研究结果表明：在10℃/min的冷却速率下,熔渣至少有3种晶相析出;CaF₂作为初晶相,在熔渣中质量占比最大,而Ca₁₂Al₁₄F₂O₃₂、MgO则作为针状、孤岛状分布在CaF₂基体中;Ca₃B₂O₆析晶温度偏低(1000℃附近),此时熔渣处于半凝固状态,组元迁移速率较低,Ca₃B₂O₆晶相在渣中完全弥散分布,且尺寸较小;CaF₂析晶机制为三维生长机制,在冷却过程中均匀形核,并随温度降低...