纳米η-Al2O3粉体固相反应制备Na-β"-Al2O3粉体

以纳米η-Al2 O3粉体为原料,MgO作为稳定剂,通过固相反应法制备Na-β"-Al2 O3粉体.采用TG-DSC分析混合粉末加热时的化学变化,采用XRD和SEM对煅烧后试样的物相组成和显微结构进行分析和表征.结果表明:试样在1100℃开始发生反应生成Na-β"-Al2 O3;1200℃时β"-Al2 O3含量最高,达到87.26％,晶体呈现多层的片状结构;继续升高温度,Na2 O的大量挥发导致β"-Al2 O3含量急剧减少,试样中部分晶粒异常长大,晶体形貌不完整;MgO的引入能够增加粉末中β"-Al2 O3含量,当MgO的加入量为1.0wt％时,β"-Al2 O3含量最高,达到88.29％,粉末的晶体形貌较好,有利于Na-β"-Al2 O3粉体的合成.     

熔铸刚玉砖的结构分析

以光学显微镜为主要分析工具,研究了熔铸α,β-Al2O3砖的结构变化过程,结果表明:熔铸α,β-Al2O3砖的结构是不均匀的,在不同的区域呈现出不同的结构状态,不同的区域中α-Al2O3和β-Al2O3的含量不同,在距外表面25～50 mm处,α-Al2O3相和气孔相的含量最高;将样品在1660℃热处理2h后,部分β-Al2O3相转化为α-Al2O3和气孔相.     

拜尔法三水铝石受热相变的形貌特征

研究了拜尔-三水铝石煅烧成α-Al2O3的相变过程和显微结构演变.用扫描电镜和x射线衍射(X-ray diffraction,XRD)研究了三水铝石及其热处理过程中的相组成和结晶形貌.拜尔一三水铝石原料为<200ttm的球形多晶粒团聚体颗粒,由六方柱状三水铝石和少量勃姆石组成.经200～1200 ℃处理,热处理中每间隔100℃保温3h,热处理后球形团聚体颗粒轮廓只有少许变化,晶粒保持了原三水铝石形貌.XRD分析表明:经200℃处理3h后,三水铝石大部分分解为勃姆石;至400℃,三水铝石全部分解,勃姆石绝大部分分解,开始生成γ-Al2O3;900℃时,开始生成θ-Al2O3和κ-Al2O3相,为γ-Al2O3,θ-Al2O3和κ-Al2O3三相共存;热处理至1 000℃,开始出现洳A1203,形成四相共存结构;至1 200℃,所有过渡相均已转变为α-Al2O3.     

电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

主要研究了电流密度对铝合金表面微弧氧化膜组织和性能的影响,使用扫描电子显微镜、激光共聚焦电子显微镜和X-射线衍射仪对不同电流密度下制备的微弧氧化膜的表面形貌和相组成进行了分析,同时测定了其表面显微硬度。结果表明,铝合金表面微弧氧化膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,而且Ja高对陶瓷膜中α-Al2O3相的影响较γ-Al2O3大,Jκ/Ja对膜中γ-Al2O3相的影响较大,对微观结构有较大影响。高Ja制备的陶瓷膜主要组成相为α-Al2O3,低Ja为γ-Al2O3相,并确定了当Ja为6A/dm2,Jκ/Ja为0.8时陶瓷膜硬度最大可达1540HV。     

Sol-Gel法制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜的研究

将Sol-Gel法应用于无机膜的制备,成功的研制出一种新型的膜面平整、膜厚均匀且无宏观缺陷的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜,复合膜含有γ-Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2和Al2SiO5等晶相,改变体系组成含量,晶相组成和含量随之变化,从而引起膜的显微结构的变化。利用XRD、SEM、AFM、EPMA等测试手段重点研究了膜的表面形貌和显微结构,并分析了添加剂、热处理方式等对膜的表面形貌和显微结构影响。     

恒电流作用下AZ91D镁合金磷化膜生长研究

采用恒电流法在AZ91D镁合金表面制备磷酸盐转化膜,通过计时电位法研究了镁合金在锌锰系磷化液中的电化学磷化过程,结合X射线衍射、扫描电子显微镜以及能谱测试分析了电化学磷化膜不同生长阶段膜层成份及微观形貌的变化规律.结果表明,镁合金在电化学磷化初始阶段,在化学、电化学作用下,α-Mg相首先发生溶解,并在溶解处出现不完整膜层,成分为Mg3(PO4)2,β-Al12Mg17相区域内出现颗粒状晶体,晶体成分为Zn3(PO4)2·(H2O)4、Mn3(PO4)2·7H2O及少量Mg3(PO4)2.随着磷化进行,α-Mg相区域的膜层增厚,β-Al12Mg17相区域内晶体逐渐长大聚集成呈花状球型晶簇.磷化60 s后,磷化膜的生长以β-Al12Mg17相区域内花状球型晶簇为主,形成以Zn3(PO4)2·(H2O)4、Mn3(PO4)2·7H2O和Mg3(PO4)2物质组成的磷化膜.     

小粒径氧化铝粉的制备及其在荧光粉合成中的应用

在碳酸铝铵法制备氧化铝工艺的基础上,通过控制沉淀条件及加入晶体生长促进剂等方法,有效控制了颗粒的大小和形貌,改善了氧化铝的结晶;并使用自制的α-Al2O3粉为原料合成了铝酸盐荧光粉。结果表明:促进剂对α-Al2O3颗粒的大小和形貌影响很大,适量加入可以获得粒径1～2μm,厚度0.2～0.3μm的规则外形α-Al2O3颗粒,且分散性良好;该α-Al2O3粉反应活性高,以该α-Al2O3粉为主原料无需添加助熔剂即可通过高温固相反应法合成物相纯净、结晶良好、且粒径细小的铝酸盐荧光粉。     

水热法低温合成α-Al2O3粉体的影响因素

以工业Al(OH)3为原料,通过引入晶种和矿化剂,用水热法低温合成α-Al2O3粉体.研究了固相含量、原料粒度、水热温度、保温时间、晶种加入量、矿化剂种类等因素对α-Al2O3产率和产物晶粒形貌的影响.结果表明:随固相含量的增加,产物的收率增加,当固相含量增大到8%(质量分数,下同)时,产物的收率开始降低;原料粒度从16 μm减小到2.5μm时,产物的收率增大,当原料粒度减小到1.5μm,产物的收率变化不明显;随着水热温度的升高、水热时间的延长,α-Al2O3含量相对增多,晶粒发育渐趋完善:晶种的引入有效地降低了α-Al2O3成核的活化能,有利于α-Al2O3形成;矿化剂的种类对水热合成α-Al2O3的作用效果差别很大,加入矿化剂KBr更有利于α-Al2O3生成和晶体发育.发育完善的α-Al2O3呈六方柱状,晶体显露{0001}和{11 2 0}面族.最佳的实验工艺条件为:固相含量5%,反应温度390℃,保温时间2h,晶种加入量5%质量分数),填充度40%(体积分数),矿化剂KBr加入量0.5mol/L.     

CaO和γ-Al2O3配比对合成片晶状六铝酸钙的影响

以工业级γ-Al2O3和w(CaO)≥99.0%的CaO为原料,按n(Cao)∶n(γ-Al2O3)分别为0.6∶6、0.8∶6、1.0∶6、1.2∶6、1.4∶6配料,经球磨、干燥后,先干压法成型为6 min×6 mm×40 mm的样坯,然后在1 550℃保温3 h煅烧,合成了六铝酸钙材料.采用XRD和SEM分析了烧后试样的物相组成和显微结构,并检测了试样的烧后体积收缩率及烧后试样的显气孔率、体积密度、常温抗折强度.结果表明:1)不同CaO、γ-Al2O3配比的烧后试样的主要物相均为CA6,但富铝配料中有少量的α-Al2O3,富钙配料中有少量的CA2.2)不同CaO、γ-Al2O3配比的烧后试样中的CA6均为片晶状;富铝配料中CA6的片晶状明显,晶体轮廓清晰;富钙配料中Al2O3含量相对不足,CA2未能全部转化为CA6.3)n(CaO)∶n(γ-Al2O3)为0.6∶6的试样的烧后体积收缩率最大;n(CaO)∶n(γ-Al2O3)为1.4∶6的试样的显气孔率最小,体积密度最大;试样的常温抗折强度都较低,以n(CaO)∶n(γ-Al2O3)为0.8∶6的试样最大,为30.9 MPa.     

β″-Al2O3喷雾干燥粉料的组成对陶瓷显微结构的影响

研究了喷雾干燥法制备的β″-Al2O3陶瓷前驱粉料的化学组成、合成工艺对其显微结构的影响,认为适当降低喷雾干燥粉料中的碱金属氧化物含量,改善量少组份的分布均匀性,提高β″-Al2O3相的转变程度有利于改善陶瓷的显微结构.     

水热法合成α-Al2O3粉体的工艺因素研究

以工业Al(OH)3为起始原料,以α-Al2O3纳米粉为晶种,以KBr作为矿化剂,采用水热法制备了α-Al2O3粉体,利用正交设计法研究了水热反应体系的固含量和pH值、α-Al2O3纳米粉加入量、KBr浓度、填充度以及反应温度和保温时间等工艺因素对合成产物中α-Al2O3含量的影响,试验得出并验证了最优方案,分析了采用最优方案合成产物的显微结构.结果表明:1)各因素对α-Al2O3产率的影响程度从大到小的顺序为:水热温度、纳米α-Al2O3加入量、KBr浓度、固含量、pH值、保温时间、填充度,且随水热温度的升高、纳米α-Al2O3加入量的增加以及pH值的降低,α-Al2O3产率逐渐增加;2)最优方案为:固含量5%,水热温度390 ℃,纳米α-Al2O3加入量5%,pH值5,保温时间4 h,填充度30%,KBr浓度1.0 mol·L-1;3)采用最优方案合成出的产物中α-Al2O3含量达100%,并且α-Al2O3晶体发育比较完善,呈六棱柱状.     

Na_2O对氢氧化铝煅烧产物性能的影响

通过运用DTA,XRD,SEM,BET等分析方法,研究不同Na2O含量对氢氧化铝煅烧过程中所生成的不同物相组成、α相含量、晶粒大小及其形貌等方面的影响,对α-Al2O3的生产具有重要的指导意义。     

煅烧温度对铝型材厂污泥晶相结构的影响

铝型材厂污泥的主要成分是γ-AIOOH,其中部分是晶体,部分是无定形体.本研究将污泥分别于450℃、600℃、800℃、900℃、1 000℃和1 200℃进行了煅烧,探讨污泥在不同温度下的晶相变化,采用化学全分析,XR,D和SEIvt表征了污泥的化学组成,在不同温度下的晶相结构和显微结构,为对其进行充分而有效的回收利用提供理论依据.实验结果表明:与常规的转化规律不同,污泥在450℃、600℃和800℃的试样中均形成了γ-Al2O3和无定形结构的微晶,随着温度的升高,γ-Al2O3的含量增加而无定形体的含量降低;当煅烧温度上升至1 000℃时,γ-Al2O3全部转化为α-Al2O3.     

外加剂对Sialon/SiC复合材料结构的影响

本文以α-Al2O3微粉、金属硅粉、金属铝粉、SiC颗粒制备了Sialon/SiC复合材料,研究了不同外加剂对Sialon/SiC材料结构的影响。结果表明：制备的Sialon-SiC复合材料样品显微结构以SiC为主晶相,Sialon为次晶相,还有少量Si3N4和Al2O3,Sialon相晶体呈长剑状;外加Si3N4试样Sialon相为板带状,外加粘土试样Sialon相晶体呈现不规则粒状和短柱状。     

纳米α-Al2O3的合成及其对混凝土力学性能的影响

采用溶胶凝胶法合成α-Al2O3纳米粉,利用DSC-TG、XRD及TEM对α-Al2O3纳米粉的煅烧温度、晶相及微观形貌进行表征.将该纳米粉掺入水泥混凝土,借助万能试验机研究纳米α-Al2O3粉对混凝土力学性能的影响.结果 表明:干凝胶前驱体经1050℃煅烧得到结晶良好的α-Al2O3纳米粉;纳米α-Al2O3粉的适量添加使混凝土的抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度均有所提高,对劈裂抗拉强度的提高最为显著;纳米α-Al2O3粉的合理掺量在2.0％ ～2.5％之间;纳米α-Al2O3粉的添加有利于降低混凝土的脆性.     

硼酸对铝合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

研究了硼酸质量浓度对6060铝合金表面微弧氧化膜组织和性能的影响。对在不同硼酸质量浓度下生成的铝合金微弧氧化膜的表面形貌及相组成进行了分析;并通过腐蚀试验评价其耐腐蚀性能。结果表明:微弧氧化膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,当硼酸质量浓度为1g/L时,膜层的表面粗糙度最低;当硼酸质量浓度为1.5g/L时,膜层耐蚀性能最佳。     

铝质原料对多孔针状莫来石合成的影响

采用铝质原料和粘土为主要原料,通过原位固相反应烧结制备多孔针状莫来石陶瓷材料。利用XRD、SEM、EDS能谱分析等研究了Al(OH)3、γ-Al2O3、α-Al2O3等三种不同铝质原料对制备的针状莫来石多孔材料物相组成、微观结构和微区元素分布的影响。结果表明:不同铝质原料对针状莫来石的形成有着明显影响。在1400℃保温2h烧成后,以Al(OH)3为铝质原料制备的多孔材料中莫来石晶相含量可达88.77%,而采用α-Al2O3和γ-Al2O3时,莫来石晶相含量分别仅为55.65%,76.78%。采用三种不同铝质原料合成的针状莫来石长径比相近,但以Al(OH)3为铝质原料合成的莫来石晶体发育得更充分,且更有利于提高制备的针状莫来石多孔陶瓷的孔隙率和抗弯强度。     

薄水铝石粒度对煅烧形成α-Al2O3粉体的影响

研究了薄水铝石粒度对其煅烧形成α-Al2O3粉体的影响.先用水热法制备出均匀分散的纳米、亚微米及几个微米的薄水铝石前驱体,用x射线衍射仪和电子显微镜分析了薄水铝石在不同温度煅烧所得产物的相结构及形貌.结果表明,粒度30～100 nm的薄水铝石在1200℃煅烧1 h转变为α-Al2O3,为蠕虫状的烧结颗粒;粒度0.4～0.6 μm的薄水铝石在1 250℃煅烧1 h可转变为α-Al2O3,颗粒尺寸变化不大,仍在0.4～0.6 μm范围内;粒度1 μm左右的薄水铝石在1350℃下煅烧2 h尚不能完全转变为α相,并已出现明显烧结.因此,以水热法制备的亚微米级薄水铝石晶体作为前驱体,经直接煅烧可以制备出分散性较好的亚微米级α-Al2O3粉体.     

ρ-Al2O3在不同介质中的水化行为研究

通过测定ρ-Al2O3在9种介质中水化时料浆的温度与粘度变化和水化产物相组成分析与显微结构观察研究ρ-Al2O3的水化行为.研究结果表明,酸性介质阻止ρ-Al2O3的水化,碱性介质促进ρ-Al2O3的水化;ρ-Al2O3在水中和碱性介质中的水化产物主要为粒状、结晶良好的拜耳石,酸性介质中为结晶不完整、呈无定形的勃姆石.     

预制膜层对铝合金微弧氧化陶瓷层性能的影响

在硅酸钠电解液体系中,利用微弧氧化技术,对无预制膜层和含化学氧化膜或稀土转化膜的6061铝合金表面进行陶瓷化处理,研究了预制膜层处理对陶瓷膜层性能的影响。结果表明,预制膜层处理能够降低起弧电压,有利于膜层增厚和硬度提高。无预制膜的铝合金微弧氧化膜层表面呈现凹凸不平的多孔状结构,经预制膜层处理后,其表面粗糙度变小。微弧氧化后,铝合金表面膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3晶体相组成,而含预制膜层试样中,硬度较大的α-Al2O3相的相对含量较高。与无预制膜层及含化学氧化膜的试样相比,稀土转化膜试样的膜层厚度和硬度最大,粗糙度最小,表面较大较深的孔洞缺陷减少。