烧结温度对添加固废陶粒制备支撑剂性能影响

以铝矾土(Al_2O_360wt%)为主要原料,锰矿粉及白云石为烧结助剂,添加一定量固废陶粒砂,在不同温度下烧结制备压裂支撑剂,研究烧结温度对支撑剂结构及性能的影响。结果表明:添加一定量固废陶粒砂经低温烧结(1 260℃)制备的支撑剂,其主晶相为刚玉,次晶相为莫来石和钙长石;支撑剂的体积密度为1.65 g/cm~3,52 MPa闭合压力下破碎率为8.5%,满足行业标准SY/T5108-2014要求,说明添加一定量的固废陶粒砂没有降低支撑剂的使用性能。     

锰矿粉添加陶粒支撑剂的制备与物理性能研究

以阳泉III级铝矾土与木节土为主要原料,以锰矿粉作为添加剂,在1 500℃下常压烧结制备陶粒支撑剂。采用XRD、SEM对陶粒样品的物相组成与显微结构进行表征,测试了陶粒的视密度与破碎率。结果表明,陶粒支撑剂样品的主晶相为莫来石相,次晶相为刚玉相,锰粉添加量为4wt%的试样破碎率达到8.1%,显微形貌观察表明该成分的陶粒结构最致密。研究表明,以III级铝矾土与木节土为主要原料,锰粉添加量为4 wt%的陶粒支撑剂密度适中,抗破碎性能好,适用于非常规油气藏的水力压裂开采作业中。     

陶粒支撑剂的晶体生长和性能的研究

以煤矸石和铝矾土为主要原料,添加10 wt%长石作为烧结助剂,采用无压固相烧结工艺,在不同的温度下烧结制备了20/40目经济型陶粒支撑剂。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了陶粒支撑剂的物相组成和显微形貌,并研究了烧结温度对微观结构和性能的影响。实验结果表明,液相不仅加速了扩散速率,而且促进了莫来石晶粒的生成、发育长大。致密的结构和棒状莫来石都对强度很好的提升。当烧结温度为1 250℃、1 280℃时,在35 MPa闭合压力下的破碎率均低于9%的行业标准(SY/T 5108-2014)。     

原料粒度及升温速率对支撑剂性能的影响

以氧化铝质量分数67%的孝义铝土矿为原料制备支撑剂。通过选用两种不同粒度的铝土矿,经成球、干燥、煅烧工艺制得支撑剂成品,并讨论了粒度与升温速率对支撑剂性能的影响。本实验测试了体积密度、视密度、破碎率等支撑剂关键物理性能,并且采用XRD、SEM等手段分析了支撑剂物相组成及断面形貌。研究结果表明,原料颗粒越小、粒度范围越窄,支撑剂破碎率越低;升温速率提高致使样品视密度显著下降、破碎率显著增加。     

烧结温度对煤矸石制备支撑剂性能的影响

以煤矸石粉和熟焦宝石粉为原料制备了低密度陶粒支撑剂,研究了烧结温度对陶粒支撑剂材料的物相组成、微观结构和力学性能的影响。研究表明:以煤矸石和熟焦宝石为原料制备的陶粒支撑剂,随着烧结温度的升高,抗破碎能力不断提高;在1 400℃时,固相反应完全,烧成后的支撑剂在52MPa闭合压力下的破碎率为8. 87%,满足行业标准SY/T5108-2014要求。根据XRD和SEM检测结果知,所制备支撑剂的主晶相均为莫来石相和方石英相;随着烧结温度的升高,大量短棒状莫来石和颗粒状石英交叉生长,显微结构致密,力学性能优良。     

一种陶粒生物填料及制备研究

介绍了一种以粉煤灰和活性污泥为主要原料制备的陶粒生物填料及其制备方法.通过材料配比及烧结温度试验、烧结时间试验、性能测定,得出粉煤灰、活性污泥、黏土最佳比例为50∶ 40∶10,最佳烧结温度1 150℃,最佳烧结时间25 min.烧结陶粒生物载体粒径为3 mm.在此条件下制得的陶粒生物载体平均吸水率为27％,平均抗压强度为1.23MPa,颗粒密度为1.19 g/cm3,易于形成流化状态,能满足污水处理填料性能要求.     

B_4C陶瓷材料的无压烧结与性能

以碳化硼微粉作为原料,选用SiC和C为烧结助剂,研究了SiC和C对无压烧结B4C材料的体积密度、硬度、抗折强度和断裂韧性等性能的影响.结果表明,最佳烧结温度为1975℃,保温时间是30min.SiC和C的质量分数对材料密度、硬度和抗折强度的影响都是先增大后减小.烧结助剂SiC和C的最佳添加量分别为6%和5%(质量分数)时,得到相应的无压烧结B4C陶瓷材料的最佳力学性能:体积密度为2.45g/cm3,维氏硬度为35GPa,抗折强度为240MPa,断裂韧性为3.0MPa.m1/2     

高碳粉煤灰超轻空心陶粒的制备

以高碳粉煤灰、凝灰岩和膨润土为主要原料,SiC和CaF_2分别作为发泡剂和助熔剂。原材料经磨细、筛选、混合、成球、晾干和高温焙烧等一系列程序后制成空心陶粒。用均匀试验法和单因素实验法探索原料用量、SiC添加量、CaF_2添加量以及烧结温度对陶粒物理性能的影响。确定最优配比和最佳温度后,对陶粒的表观密度、抗压碎强度、吸水率和软化系数进行测试。此外,还利用X射线衍射仪对陶粒原料和成品进行物象分析。结果表明,当高碳粉煤灰∶膨润土∶凝灰岩=40∶15∶47. 5、碳化硅用量为0. 6%、氟化钙用量为0. 5%、烧结温度为1 300℃时,可获得空心陶粒;此时,陶粒的堆积密度为187 kg/m~3,筒压强度为0. 204 MPa,24 h吸水率为1. 48%,软化系数为0. 833。     

矿化剂对莫来石质偏转磁芯承烧座性能的影响

以电熔莫来石颗粒、莫来石细粉以及生粘土为主要原料,α-A l2O3微粉和矿化剂Mg-CO3、CaCO3、BaCO3为添加剂,经配料、混练、成型后,在1 460℃保温3 h条件下烧成,合成出莫来石质偏转磁芯承烧座,并检测试样吸水率、显气孔率、体积密度及烧后线变化率,同时进行显微结构分析。研究了单独添加MgCO3、CaCO3、BaCO3以及三种矿化剂两两复合对莫来石质偏转磁芯承烧座性能的影响,结果表明:使用MgCO3、CaCO3、BaCO3三种矿化剂均能起到矿化作用,改善制品的烧结性能,从单种加入来看,以添加3%BaCO3的矿化效果最好,其体积密度2.20 g/cm3为最高、显气孔率28.7%为最低,明显提高了试样的烧结性能。复合加入以添加3%BaCO3和3%CaCO3的7#试样效果更为明显,其显气孔率最低,体积密度最大,烧结程度最好,这有利于提高承烧座的抗热震性和使用寿命.     

优质白云石砂的开发研究

研究颗粒粒度、轻烧温度、消化水量等因素对白云石烧结性能的影响，发现各种因素对白云石的烧结都有着不同程度的促进作用，并通过试验得出了各影响因素的最佳工艺参数。同时，还研究了加入添加剂对白云石烧结性能的 影响。结果表明，添加少量Al2O3,Fe2O3，对白云石的烧结有显著的促进作用，在1650℃煅烧3h，即可获得体积密度大于3．35g/cm^3的致密白云石熟料。     

添加β-SiC对固相烧结α-SiC陶瓷性能的影响

该文以B4C和酚醛树脂为烧结助剂,研究了不同β-SiC(立方SiC)添加量对固相烧结α-SiC陶瓷性能的影响,确定了β-SiC最佳添加量。通过XRD、SEM和密度等测试分析表明,β-SiC在烧结过程中全部转化为6Hα-SiC,β-SiC的加入量为15%时烧结体的组织结构最为致密,烧结体体积密度达到3.13g/cm3。     

废弃瓷砖制备烧结透水砖的研究

以废弃瓷砖和回收建筑玻璃为原料,利用面粉为造孔剂和成型粘结剂,通过瓷砖破碎、玻璃粉磨、模压成型及高温烧制等工艺制备出烧结透水砖,并研究瓷砖骨料和玻璃粉料配比与烧制温度对透水砖孔隙率、抗折强度、体积密度、透水系数等性能的影响。结果表明:当玻璃粉含量为20%、烧制温度为1 100℃时,所制得的透水砖综合性能优异,此时其抗折强度为(7.66±1.56)MPa、孔隙率为30%、体积密度为1.44 g/cm~3、透水系数为0.11 cm/s。     

用粉末爆炸压实制备TiAl合金的探讨

用纯Ti粉和纯Al粉为原料,经预合金化,爆炸压实,真空烧结,可获得接近理论密度,平均晶粒度小于50μm,由TiAl Ti_3Al两相组成的合金.合金成份为34.5wt-％Al,1.5wt-％Mn,0.045wt-％B,余为Ti.爆炸压实时E/M=5.5～6.0,1200℃8h 1250℃1h真空烧结后,其密度为3.76g/cm~3.室温压缩试验结果:σ_b=1850MPa,σ_3=660MPa,破断变形率为21％.     

由化工脱水污泥烧制陶粒

以综合化工污泥、膨润土和造孔剂为原料,制成粒径为3～6mm水处理用的生料球,经烘干、预热、焙烧等工艺过程,进行了陶粒填料的合成研究. 采用正交试验进行陶粒的制备,测定了所制备陶粒的堆积密度、表观密度、比表面积、筒压强度和磨损率等性能,分析了造孔剂掺量、污泥与膨润土配比、预热时间、预热温度及烧结温度等不同因素对陶粒主要性能的影响. 根据作为水处理填料的材料应遵循的原则和对陶粒各性能分析的结果,确定了烧制污泥陶粒的最佳工艺参数:造孔剂掺量5%、污泥与膨润土比例4∶6、预热时间30min、预热温度400℃、烧结温度1140℃. 扫描电镜照片揭示了陶粒表面和内部孔隙特征及不同烧结温度下陶粒内部孔隙的变化特征.     

污泥制备陶粒及其性能研究

采用鞍山市大孤山污水处理厂城市污泥和鞍山市千山山脉的黏土为主要原料制备陶粒。采用X射线衍射法和原子吸收法测定城市污泥和黏土的成分,主要含有Si O2和Al2O3;通过正交实验得到了城市污泥和黏土制备陶粒的最佳配方,配方是城市污泥与黏土比为3:1,烧结温度为1 000℃,保温时间为30 min,添加剂为15%;测定了陶粒的吸水率、表观密度和侵蚀率,得到了吸水率和表观密度成正相关,粒径为5 mm侵蚀率最小,30 h的侵蚀率是0.17%。将粒径为2、5和7 mm陶粒应用于焦化废水,研究了陶粒表面微生物附着效果;通过三组对比实验可知,同时加入污泥和陶粒处理焦化废水的效果最好,焦化废水COD从637.4 mg/L降到40.3 mg/L,只加入陶粒处理焦化废水最差,焦化废水COD从637.4 mg/L降到128.9 mg/L。     

La_(1-x)Ca_xCrO_3导电材料研究

本文提出了MHD电极材料——La_(1-x)Ca_xCrO_3在空气介质中烧结达到致密化的方法。在我组前所提出的工艺方法的基础上采用添加剂是促进材料致密化的一种有效手段。当合成温度为1100—1300℃,烧结温度为1650—1700℃时,可获得气孔率<2％、体积密度>6g/cm~3、室温电阻率约为1Ω—cm的致密制品。文中初步计算了La_(0.84)Ca_(0.10)CrO_3+0.5％MgO材料的结构参数:a=3.8748,c=3.8498,c/a=0.9935,表明它属于正方结构,并提出了La_(1-x)Ca_xCrO_3材料导电机理的表达式La_(1-x)Ca_λ[Cr_(1-x)(Cr_x·)]O_3。     

南海流花海域钻井安全钻井液密度窗口计算分析

为了准确确定安全钻井液密度窗口,并维持钻井过程的井壁稳定成为制约南海海上油气开发目前所面临的重要问题。针对该问题,基于流花海域LH20-2油田各已开发井的声波时差及其他测井数据,利用Eaton法对该构造的孔隙压力分布规律进行了预测。此外,对该地区地层的破裂压力和坍塌压力随井斜角和方位角的分布规律进行了定量分析,最终得到了各井段安全钻井液密度窗口。结果表明,油田孔隙压力分布范围在0. 98～1. 05 g/cm~3,处于正常压力系统内。并且得出,拟开发井直井段和水平段安全钻井液密度窗口依次是1. 07～1. 10 g/cm~3和1. 22～1. 25 g/cm~3。此研究可以为南海LH20-2油田拟开发井钻井液设计提供依据和参考。     

不同氧化铝对轻量微孔刚玉骨料结构与性能的影响

以α-Al2O3微粉、工业Al2O3细粉为原料,经过湿磨制料和1 830℃烧结制备了轻量微孔刚玉骨料,研究不同氧化铝原料对轻量微孔刚玉骨料体积密度、气孔率及显微结构的影响。结果表明,在实验工艺条件下,采用工业氧化铝细粉或α-Al2O3微粉作为原料,均可获得体积密度为3.2～3.5g/cm3、显气孔率在5%以下、平均孔径为0.5～1μm的轻量微孔刚玉骨料,其800℃导热系数比普通板状刚玉小25%～42%;相比之下,采用工业Al2O3细粉作为原料时,所制得的骨料晶粒粗大,体积密度较大,闭口气孔在总气孔中所占比率较小,而采用α-Al2O3微粉作为原料时,所制得骨料晶粒细小,体积密度较小,闭口气孔在总气孔中所占比率较大,平均气孔孔径及导热系数亦比采用工业Al2O3细粉作原料时更小。     

选择性激光烧结Al2O3/SiO2复相陶瓷零件性能的研究

通过添加适量SiO2,经选择性激光烧结(SLS)成型及后处理得到Al2O3/SiO2复相陶瓷零件,分析了该复相陶瓷的物相和显微结构,研究了不同含量SiO2的引入对试样强度及密度的影响,最后选择最佳配比成型陶瓷零件.结果表明:随着SiO2含量的增加,烧结件的强度和密度也随之提高;当SiO2(体积分数)达到20%时,成型件经1 450℃高温烧结8 h抗弯强度达到45 MPa,密度为2.35×103kg/m3.     

高密度烧结镁砂的研究

以菱镁石为原料,先在850℃下煅烧2 h获得轻烧氧化镁,然后水化成氢氧化镁,干燥后在不同温度下轻烧,得到不同活性的轻烧氧化镁.将轻烧氧化镁按细磨—成形—烧结的工艺流程制备出烧结镁砂.考察了细磨程度、成形压力及轻烧温度对烧结镁砂密度的影响.实验结果表明:将细磨的氢氧化镁轻烧得到的氧化镁进行二道细磨工序,对提高烧结镁砂的密度有显著的影响;成形压力对烧结镁砂的密度影响较小;轻烧温度为600℃时的氧化镁经过轻烧前后两道细磨工序,在200 MPa成形,1 600℃烧结3 h可以制得w(MgO)为97.5%,w(CaO)∶w(SiO2)>2,体积密度为3.47 g/cm3的高密度烧结镁砂.