低温铸铁搪瓷釉耐酸耐热性能的研究

通过实验研究不同搪瓷釉的组成、烧结温度和时间对搪瓷釉性能的影响,从而分析不同烧结温度和时间对铸铁搪瓷釉耐酸、耐热、耐温差急变等性能的影响.结果表明,在搪瓷釉中增加ZrO2和BaO的含量显著提高了铸铁搪瓷层表面的耐酸耐热性能.铸铁搪瓷釉最佳的烧成温度为740℃,最佳烧结时间为8 min.铸铁搪瓷层表面的耐酸指数为AA级,耐热温度为520℃,耐温差急变的温度为320℃.     

聚丙烯酸酯/SiO2双重包覆对铝颜料在涂层中应用性能的影响

为了增强铝颜料的耐腐蚀性和与树脂相容性,先后以溶胶-凝胶法和原位聚合法在铝颜料表面包覆了SiO2和聚丙烯酸酯（PA）。分析了SiO2和PA包覆铝颜料的理论基础,运用FTIR、XPS和SEM等表征了铝颜料的表面形貌和结构,并考察了原位聚合条件对包覆铝颜料涂膜性能的影响。研究表明：在实验条件下,单体用量0.7g、聚合温度85℃、聚合时间4-5h时,制备的双重包覆铝颜料在树脂中分散性和附着力明显提高,涂层具有良好的涂膜外观、光泽度和耐酸性。     

铝颜料的聚丙烯酸酯与SiO_2双重包覆改性

为增强铝颜料的耐腐蚀性及与树脂的相容性,先后以溶胶-凝胶法和原位聚合法在铝颜料表面包覆SiO2和聚丙烯酸酯(PA),分析了SiO2和PA包覆铝颜料的机理,运用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光电子能谱(XPS)和环境扫描电镜(ESEM)等表征了铝颜料的表面形貌和结构,并考察了原位聚合条件对包覆后铝颜料涂膜性能的影响.研究结果表明:单体用量为0.7g、聚合温度为85℃、聚合时间为4～5h时,制备的双重包覆铝颜料在树脂中的分散性和附着力明显增强,涂层具有良好的外观、光泽度和耐酸性.     

K_2O对Li_2O-SiO_2系微晶玻璃低温共烧陶瓷的影响

采用烧结法制备了Li2O-SiO2系微晶玻璃低温共烧陶瓷。通过热膨胀系数、DTA、XRD、影像式烧结点试验仪、SEM、体积电阻率等方法,研究了K2O含量对玻璃热力学性质、析晶行为、烧结性能、形貌和电学性能的影响。结果表明:用K2O取代Li2O,可降低玻璃转变温度,减弱析晶倾向,提高热膨胀系数和析晶活化能;K2O有助于玻璃粉体烧结致密,可以控制微晶玻璃晶相组成和含量。电学性能研究结果表明,K2O可显著提高微晶玻璃的电学性能。     

晶化工艺对铁尾矿微晶玻璃微观结构的影响

以铁尾矿为主要原料制备微晶玻璃,通过DTA,XRD,SEM分析方法,全面考察了晶化温度和晶化时间对微晶玻璃结构的影响.实验发现:随着析晶温度的升高,主晶相钙铁辉石没有改变,但晶体形态和析晶率发生了较大的变化;随着析晶温度的升高,晶体的规则程度增加,晶体尺寸增大,析晶率呈先增加后减小的趋势;当析晶温度高于1250℃时,晶体分布均匀程度降低;最佳晶化温度为1200~1250℃,晶化时间为180 min.     

革新与发明

现有的铅印油墨和誊写油墨主要由改性的天然树脂或合成树脂、植物油、矿物油组成的连结料与添加颜料、填充料组成.这些油墨使用时需用树脂油、调墨油或矿物油调节使用,一旦干涸后很难使用,而且成膜时间慢,易粘纸张,低温时油易析出,材料价格贵,生产成本高.本发明的目的是提供一种价格低廉、使用广泛、节省资源,在国内外市场上竟争能力强,又能保持传统产品使用效果的水溶性铅印油墨和誊写油墨.     

玻璃组成对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃烧结、晶化和性能的影响

采用烧结法制备以钙长石为主晶相的微晶玻璃.采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和性能测试研究玻璃组成对玻璃的烧结、晶化特性和性能的影响.结果表明:随着CaO含量的增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度逐渐降低,而且析晶放热峰变得尖锐;增加氧化钙降低玻璃的析晶活化能,有利于玻璃的析晶;随着SiO2量的增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度移向高温,使玻璃的析晶困难;玻璃样品的烧结温度随CaO含量的增加而降低, 但过多的CaO促进硅酸钙的析出,增加样品的介电常数和热膨胀系数;增加SiO2能够降低微晶玻璃样品的热膨胀系数,改善其介电性能;所制备的微晶玻璃具有相对密度高(≥98.3%),介电常数适中(6.9～7.5),介电损耗低(≤0.1%),热膨胀系数低(3.8×10-6～4.5×10-6 /℃),烧结温度(900～1 000 ℃)低,及介电常数温度稳定性低(66×10-6～113×10-6 /℃).     

陶瓷微晶玻璃釉的制备工艺

选择CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统作为微晶玻璃釉的基本组成，研究微晶玻璃釉的制备工艺，并考察施釉方法、坯釉结合、添加少量粘土对工艺的影响．结果表明，湿法施釉应考虑制品对釉面平滑度和光泽度的要求，当湿法施釉工艺可以达到釉面细腻光滑时，可以得到具有亚光效果的微晶釉；以烧结坯作为微晶釉的基体时，坯釉结合良好，机械敲击无法使坯釉分离．外加少量高岭土可影响玻璃体起始析晶温度和晶化温度、微晶釉的显微结构和性能，对机械性能如硬度等会造成不利影响，并可能不利于其热力学性能．     

CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶行为的影响

利用烧结工艺制备微晶玻璃以CaO Al2O3 SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,通过DTA,XRD,SEM分析方法,对玻璃析晶动力学进行研究·利用Kissinger方程来计算微晶玻璃析晶转变的活化能E,发现随着氧化钙含量的增加,析晶温度降低,析晶活化能降低,并最终推导出析晶机理参数n=2,体系属于整体析晶·实验结果发现:微晶玻璃的析晶相均为硅灰石结构;氧化钙含量的增加有利于微晶玻璃的晶化,但表面缺陷更明显,如:坑点、突起、断裂等·     

CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶行为的影响

利用烧结工艺制备微晶玻璃以CaO Al2O3 SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,通过DTA,XRD,SEM分析方法,对玻璃析晶动力学进行研究·利用Kissinger方程来计算微晶玻璃析晶转变的活化能E,发现随着氧化钙含量的增加,析晶温度降低,析晶活化能降低,并最终推导出析晶机理参数n=2,体系属于整体析晶·实验结果发现:微晶玻璃的析晶相均为硅灰石结构;氧化钙含量的增加有利于微晶玻璃的晶化,但表面缺陷更明显,如:坑点、突起、断裂等·     

二氧化钛包覆对钙镁硅系陶瓷纤维晶化行为的影响

采用液相沉积法在钙镁硅系陶瓷纤维表面制备一层二氧化钛包覆层,通过FESEM、DTA、XRD等测试手段对包覆前后陶瓷纤维的晶化行为进行研究.结果表明,包覆处理使陶瓷纤维的晶化温度从912.5 ℃提高到936.5 ℃,析晶峰趋于宽化,陶瓷纤维析晶呈降低趋势;二氧化钛表面包覆不能改变陶瓷纤维中析出的钙(镁)硅酸盐晶相种类,但可在一定程度上抑制晶相的析出.     

钙硅氧化物的质量比对10%Al2 O3高炉渣--尾矿--粉煤灰微晶玻璃性能的影响

利用高炉渣、尾矿和粉煤灰各自成分特点,在未添加任何晶核剂和其他化学试剂条件下,使用烧结法制得了不同CaO/SiO2质量比的10%Al2 O3(质量分数)矿渣微晶玻璃.通过差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析手段,分析了CaO/SiO2质量比和析晶温度对高炉渣-尾矿-粉煤灰微晶玻璃样品的晶相变化规律、析晶行为和主要力学性能的影响.随着CaO/SiO2质量比增大,析晶活化能不断减小,Si-O四面体连接强度下降,质点移动加强,各组开始析晶温度和晶化温度逐渐减小.当玻璃样品中钙硅氧化物的质量比为0.4时,分别在886℃和982℃形核、析晶保温1 h 后,可以得到抗折强度103.59 MPa、显微硬度5.3 GPa、耐酸性0.25%(质量损失率)、耐碱性小于0.1%,主晶相为透辉石的最佳力学性能的微晶玻璃样品.     

pH值和烧结条件对溶胶-凝胶合成LiMn_2O_4粉体晶相结构和形貌的影响

采用溶胶-凝胶法合成了尖晶石型LiMn2O4粉体,借助TG-DTA(热重/差热分析仪)、XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电镜)等测试手段,详细讨论了反应溶液的pH值和凝胶的烧结条件(包括烧结温度、烧结时间、升温速率)对产物晶相结构和形貌的影响.结果表明烧结温度对所制备LiMn2O4粉体的晶相结构和形貌具有重要的影响;在适宜的烧结温度(750℃)前提下,pH值、烧结时间和升温速率对产品晶相结构影响甚微,仅对其形貌具有一定影响.适宜的sol-gel制备LiMn2O4粉体的工艺条件为:pH=6.5、烧结温度为750℃、烧结时间为7h、升温速率为5℃/min.     

ZrO2光纤套管材料的改性

为了降低ZrO2光纤套管材料成本，降低材料的烧结温度，并对其他性能进行改善，对ZrO2材料进行了改性研究．通过强度、韧性和热膨胀系数测定，研究了改性材料的力学和热学性能；通过SEM和XRD分析了材料的显微结构变化和晶相组成．研究结果表明，添加LAS玻璃粉的材料随LAS含量的增加，烧结温度明显下降，材料内部具有更细的微晶结构．在烧结过程中，LAS玻璃粉晶化为具有较高强度和较低热膨胀系数的β-锂辉石固溶体，所以，随着材料中LAS含量的增加，材料的力学性能虽然下降，但仍保持了较高的强度和韧性，能够满足光纤套管的制备需要，并具有较低的热膨胀系数，更有利于套管与光纤间的热匹配．     

CeO2含量对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃结构和晶化特性的影响

采用熔融法制备了不同氧化铈含量的MgO-Al2O3-SiO2系玻璃；采用差热分析方法研究了氧化铈含量对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃转变温度和晶化峰值温度的影响以及谊系玻璃的晶化机理；采用红外光谱技术研究了氧化铈对玻璃结构的影响，并验证了玻璃的差热分析结果；采用X射线粉末衍射分析方法对经900℃热处理后不同氧化铈含量的玻璃样品进行了晶相分析。研究结果表明：加入少量的氧化铈（w（CeO2）≤4％）能降低玻璃的转变温度，有利于玻璃粉体的烧结和促进α-堇青石相的形成，但氧化铈含量超过4％时将起相反作用；玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系；玻璃的析晶活化能随着氧化铈含量的增加而增加；所有玻璃的晶化为表面晶化。     

粉煤灰对矿渣棉用调质高炉渣析晶性能的影响

为了探究粉煤灰添加量对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质高炉熔渣析晶性能的影响,利用Factsage热力学软件模拟了不同粉煤灰添加量时调质高炉熔渣渣降温过程中的理论析晶温度和析晶种类及含量,并利用XRD、SEM、熔渣结晶性能测定装置定性分析了不同粉煤灰添加量调质高炉熔渣的析晶行为。结果表明：调质高炉熔渣理论析晶温度随粉煤灰添加量的增加逐渐降低;当粉煤灰添加量高于15%后,调质高熔渣温度降至1000℃时仍为玻璃相,未发生析晶,此时熔渣析晶不再是矿渣棉成型的限制环节;基于调质高炉熔渣成纤过程的实际工况,XRD分析结果更具有参考性。     

粉体粒度对K2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶动力学的影响

采用烧结法制备了K_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃.研究了不同粒度分布的玻璃粉对K_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的析晶及对其性能的影响,进而优化制备K_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的粉体粒度.结果表明:玻璃粉体的细化有利于析晶,玻璃粉体平均粒径从38.09μm减小到1.80μm时,微晶玻璃的析晶温度从913.9℃降低至869.9℃.析晶活化能从320.5kJ/mol减小至234.7kJ/mol.微晶玻璃的析出晶相均为白榴石,玻璃粉体平均粒径为6.30μm时,微晶玻璃的微观结构较为均匀,密度为2.45g·cm~(-3),抗弯强度为74.93 MPa,热膨胀系数为14.32×10~(-6) K~(-1).     

K2O-MgO-SiO2-Al2O3-B2O3-F玻璃陶瓷的烧结析晶

利用弯曲试验、X射线衍射分析和扫描电镜等手段,研究了烧结K2O-MgO-SiO2-Al2O3-B2O3-F玻璃陶瓷时烧结温度对材料密度、抗弯强度及析晶性能的影响.研究结果表明:在低温区(900℃)烧结时,玻璃陶瓷析晶少,密度和抗弯强度低;随烧结温度提高,烧结体密度、抗弯强度、析晶率不断提高,在1050℃时均达到最大值(密度约为2 39g/cm3,抗弯强度约为80MPa);温度继续升高到1100℃时,密度、抗弯强度和析晶率都有所降低.     

3C-SiC纳米粉烧结制备多孔碳化硅的研究

研究了用3C-SiC纳米粉末压制成坯后烧结制备多孔碳化硅的温度和时间工艺参数，采用扫描电子显微镜(SEM)分析了烧结温度和时间对烧结样品平均孔径尺寸的影响，采用X射线衍射(XRD)分析了烧结样品的结构。研究结果表明，在100kPa压力的氩气气氛中和1600℃4h 30min～4h50min的烧结条件下，烧结样品的主要结构是3C-SiC，其他晶型基本消失；烧结样品具有大量的纳米孔，其平均孔径约为80～90nm。     

由熔融高炉渣制备微晶玻璃

采用熔融法,由熔融高炉渣制备性能稳定的基础玻璃.通过对基础玻璃的差热分析确定微晶玻璃的热处理工艺制度.结合X射线衍射分析、扫描式电子显微镜观察等现代研究方法,确定了微晶玻璃热处理制度的最佳工艺参数,并研究了微晶玻璃的晶体生长方式.微晶玻璃的热处理最佳工艺参数为：核化温度850℃,保温1.5 h;晶化温度935℃,保温1 h.玻璃首先从表面开始析晶,然后逐步向内部生长.实验所得微晶玻璃的力学性能,如抗折强度、耐酸碱性和硬度,均优于天然大理石.