钼基金属陶瓷在空气中的高温氧化行为及防护

试验研究三种钼基金属陶瓷材料在空气中的高温氧化行为及防护的可能性。由于陶瓷相的保护作用,使钼基金属陶瓷的高温抗氧化性能远优于纯钼;MCPT-3 型样品的氧化产物与陶瓷相反应生成保护膜,在1150℃以下具有良好的保护作用;MCPT-4 与 MCPT-6 型的氧化产物不能与陶瓷相形成保护膜,高温抗氧化性能差,采用涂层处理,防氧化效果显著,在无热冲击的情况下,该涂层至 1200℃ 仍具有保护作用。     

掺杂MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷的研究

在MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷的基体中掺入V_2O_3杂质,改进了系统的电性能。通过大量实验,确定最佳工艺条件:1200℃还原气氛中烧结1h,采用RuO_2电极浆料,在70Hz、1V的交流电下测试湿度电阻特性;确定最佳组成为MgO:Cr_2O_3:TiO_2:V_2O_3=80:80:20:2(摩尔比)。研制的MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷具有阻值范围适中(10~3～10~7Ω)、响应快(小于10s)、滞后效应小(<±1%)和灵敏度高等优点。用SEM、XRD、EPMA等手段分析了典型的MgCr_2O_4-TiO_2湿敏陶瓷的显微结构、晶相和成分分布。用XPS、EPR和IR论证了该材料的导电机理。用NMR和IR初步探讨了半导体湿敏陶瓷的湿敏机理。     

Mo-Al_2O_3金属陶瓷在NaCl熔盐中的腐蚀行为

为提高 Mo-Al_2O_3金属陶瓷热电偶保护管在熔盐中的使用寿命,在实验室采用坩埚法,模拟现场实际使用情况,探讨了Mo-Al_2O_3在NaCl熔盐中的腐蚀行为,结果表明,Mo-Al_2O_3金属陶瓷在纯NaCl熔盐中,主要是电化学蚀损,并随Mo含量的增加而加快,Al_2O_3则与此相反;在添加硼砂的熔盐中,除金属相蚀损外,陶瓷相也严重蚀损。如在Mo-Al_2O_3中添加Cr_2O_3则可提高金属陶瓷在含硼砂的NaCl介质中的抗蚀能力,本工作为保护管的研制及其在现场的合理使用提供了依据。     

WO_3-TiO_2/C@Fe_3O_4纳米复合粉体的制备及对甲基橙的太阳光催化降解

以纳米Fe_3O_4粉体为原料与葡萄糖溶液采用高压水热反应制备C@Fe_3O_4纳米载体,并以其为核采用溶胶-凝胶法制备了WO_3-TiO_2/C@Fe_3O_4纳米复合粉体.通过X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等进行了表征,并测定了其对甲基橙溶液的太阳光催化性能.结果表明,pH=5时,WO_3-TiO_2/C@Fe_3O_4纳米复合粉体对甲基橙的催化活性最高,太阳光照射6 h后降解率达到45.3%,并能实现粉体与甲基橙溶液的有效分离.     

自蔓延高温合成Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合材料的研究

本研究利用Al/TiO_2自蔓延高温反应直接一步合成了极细Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合粉末和复合材料块。运用X光衍射和电镜扫描对制备的材料进行了物相组织结构分析。结果表明:用自蔓延高温合成法可以制备结构独特的极细Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合粉末;制备的Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合材料较致密、细小的Al_2O_3粒子分布均匀。最后用燃烧波前沿激冷淬火法结合差热分析对反应过程进行了分析探讨。     

环境温度对AT13增强Ni基涂层摩擦学性能影响

以金属Ni和Al_2O_3-TiO_2粉末为原料,利用机械混合法制备Ni与Al_2O_3-TiO_2质量比为9∶1的复合粉末。采用大气等离子喷涂技术在20钢表面制备复合涂层,在干摩擦条件下,采用QG-700型摩擦磨损试验机,分别在20℃、200℃和500℃环境温度条件下,测试了复合涂层的摩擦磨损性能。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征复合涂层的组织及磨损形貌,分析其磨损机制。研究结果表明:复合涂层呈典型的层片状结构,以Ni、NiO、TiO和α-Al_2O_3相为主。随着环境温度的升高,复合涂层的摩擦因数和磨损率均呈现出先增大后减小的趋势,磨损机制由片状剥落转变为磨粒磨损。     

MAC-6型金属陶瓷在铜液中的腐蚀行为

在实验室中模拟现场使用条件,用坩埚浸渍腐蚀试验,考察了温度、气氛氧分压对MAC-6型金属陶瓷在铜液中腐蚀的影响。解剖现场使用后的金属陶瓷保护管,确认 MAC-6型金属陶瓷保护管是具有抗热震、耐铜液腐蚀性能的新型材料。此研究结果为保护管现场合理使用提供了依据。     

共沉淀法制备复合Al_2O_3-Cr_2O_3超微粒子粉末

探讨了文题的方法,研究了溶液的pH值、反应物浓度及配比、反应温度对合成的Al_2O_3-Cr_2O_3粒子的粒径、粒径分布以及组成的影响规律。结果表明,合成粒子的最佳pH值范围为4.4～5.0;粒子的组成仅取决于反应物初始浓度的配比,改变反应物初始浓度及配比可以十分有效地控制粒子的性能;反应温度对粒子的粒径及分布影响很小。制得的复合Al_2O_3-Cr_2O_3超微粒子呈球形、组成均一。     

FeO影响CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3体系中含铬尖晶石晶体析出的热力学分析

不锈钢渣中的铬以尖晶石矿物相状态赋存时不易溶出,有利于钢渣的资源化利用。本文基于熔体非平衡凝固理论,采用热力学数据库FactSage 7.0研究了FeO添加量对CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3不锈钢渣体系中尖晶石晶体析出温度、析出量、化学组成及铬元素赋存状态的影响规律。模拟计算结果表明,尖晶石晶体为高温析出相,主要由MgCr_2O_4和FeCr_2O_4组成;随着FeO添加量不断增多,尖晶石晶体的析出温度逐渐降低,其最终析出量逐渐增加,析出物中FeCr_2O_4所占比例增加而MgCr_2O_4相对减少;铬元素的赋存状态未受FeO添加量变化影响,仍以尖晶石固溶体形式存在。     

PM2.5及气象要素对乌鲁木齐市臭氧的影响

利用乌鲁木齐市2016年12月～2017年11月臭氧(O_3)小时浓度数据,分析了乌鲁木齐市近地面O_3浓度变化特征以及PM_(2.5)和气象要素对O_3浓度的影响。结果表明,2016年12月～2017年11月乌鲁木齐市近地面O_3浓度均值为43.74μg·m~(-3),O_3-8 h浓度第90百分位数为119.98μg·m~(-3)。O_3日变化呈"单峰型",09:00为低谷,16:00达到峰值。臭氧浓度在5～9月相对较高,季节变化从高到低依次为:夏季、春季、秋季、冬季。O_3浓度与PM_(2.5)浓度负相关,高温低湿时二者相关性较高。O_3浓度与相对湿度负相关,与气温、日照时数、风速正相关。在低PM_(2.5)、高温、低湿、长日照时数及风速大于3 m·s~(-1)的气象条件下易发生O_3污染。     

Dy_2O_3改性YSZ相稳定性及熔盐腐蚀行为

以固相烧结法制备不同含量Dy_2O_3掺杂的YSZ陶瓷材料(DYSZ),通过XRD和SEM等表征手段研究了DYSZ材料的相稳定性及熔盐腐蚀行为.结果表明:在1500℃热处理24 h后,Dy_2O_3摩尔分数为6%的DYSZ材料有少量单斜相出现,随着掺量的增加,材料表现良好的相稳定性;在低温老化处理过程中,DYSZ材料具有较8YSZ材料更好的相稳定性.在熔盐腐蚀条件下,稳定剂Dy_2O_3优先析出与V2O5熔盐反应生成DyVO4,造成t/c-ZrO2向单斜相转变,相变应力及腐蚀产物生成与不规则生长造成材料的开裂失效.     

延长热电偶保护管使用寿命研究

在高温盐浴炉中采用热电偶测量熔盐温度时，热电偶保护管的腐蚀非常严重，本文通过分析，指出延长保护管使用寿命的有效措施是选择金属陶瓷保护管及采用阴极电源保护。     

预熔型精炼渣发泡性能实验研究

在实验室内利用中频感应炉对CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣的发泡性能进行研究，分析了熔渣组成、碱度、粘度、表面张力及助熔剂对熔渣的起泡寿命和发泡指数的影响，同时对高碱度熔渣的发泡性能进行具体分析，研究结果表明碱度在3．0（低碱度渣）和10左右（高碱度渣）、渣指数在0．3左右、Al2O3在低碱度区时含量在8％-14％和高碱度区20％-28％时熔渣具有良好的发泡性能，同时研究表明随着粘度的增加，发泡指数和发泡寿命逐渐降低；随着表面张力的增加，发泡指教和发泡寿命逐渐增加。这对于实际生产的合理配渣衣指导意义。     

CVCC法测定冰晶石系熔盐电导率的应用研究

通过对标准KCl水溶液电导率的测定,验证了连续变化电导池常数(CVCC)法的可行性;证明了使用该方法测定水溶液或熔盐电导率时,极化电阻带来的实验误差很小,而且实验中不必再进行导线和电极电阻的去除,从而简化了实验步骤.通过对不同Al2O3含量的Na3AlF6-Al2O3熔盐电导率进行测定并与以前研究者的数据进行比较,证明CVCC法测定铝电解质体系以及其他高温熔盐的电导率具有很高的精确度.     

TiO2电解制取Al-Ti合金

采用工业铝电解质体系,在Na3AlF6 Al2O3中加入TiO2,在熔融状态下电解,直接得到Al Ti合金·利用扫描电镜对产物的形貌和化学成分做了分析,结果表明实验可行,合金中Ti的质量分数可达到9%以上,超过已往文献报道·而且Ti与Al以化合物的形式存在·此类产品可作为母合金使用·对熔盐电解法制备Al Ti合金的机理作了初步探讨,认为与Al Si合金的形成具有相似的机理:Al还原了TiO2中的金属Ti,与预先放置的铝(阴极)构成Al Ti合金;Ti与Al同时在阴极析出,形成Al Ti合金·保持一定的条件,电解能够始终进行·     

利用合成渣对钢水脱氮的研究

试验研究了CaO-TiO_2-Al_2O_3,CaO-Al_2O_3-SiO_2 及CaO-B_2O_3-SiO_2渣系中TiO_2,Al_2O_3。及B_2O_3 含量对钢水脱氮率的影响。在三个渣系中,随着 TiO_2,Al_2O_3 及B_2O_3 含量的变化,脱氮率有一最大值,其脱氮率可达 55％—65％。钢和渣中氧位愈低,脱氮率愈高。增加渣中碳、铅及钢中铝的含量,可以提高合成渣脱氮效果。     

碳酸盐矿物分解引起的熔渣泡沫化行为

提出平均发泡寿命作为熔渣发泡效果的实验评价指标．在Ｎａ２Ｂ４Ｏ７－ＣａＯ－ＭｇＯ熔体中,采用碳酸盐矿物作发泡剂,进行内生气源熔渣发泡实验．结果表明,发泡剂粒度、种类对熔渣平均发泡寿命的影响,可归因于熔渣中碳酸盐热分解行为的差异．在一定浓度范围内,熔体中ＣａＯ、ＭｇＯ含量的变化,不仅改变熔体的物理性质,而且直接影响碳酸盐矿物的分解速度与生成气泡的大小,对熔体起泡过程和泡沫渣的稳定性也起重要作用．     

熔盐法制备CaTiO3∶Pr^3＋荧光粉及其发光性能的研究

以CaCl2为熔盐,采用熔盐法制备了CaTiO3∶Pr3＋红色荧光粉,应用XRD、SEM、荧光分光光度计等测试手段研究了熔盐法制备对粉体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,以CaCl2为熔盐800℃时保温4h,已完全转变为CaTiO3相,与固相法相比,CaTiO3相的完全转变温度降低了400℃,荧光粉的发光强度提高了1.5倍。     

熔盐电解法制取Al-Si合金

按照工业铝电解生产的方式,采用Na3AlF6 Al2O3体系作为支持电解质,加入SiO2,在熔融状态下电解,得到Al Si合金·利用扫描电镜对产物的形貌和化学成分进行了分析,结果表明合金中Si的含量可达到30%以上,为过共晶产物·结晶Si的形貌是典型的针片状·此产品可作为母合金使用·根据实验结果,对熔盐电解法制备Al Si母合金的机理进行了讨论,认为Al Si合金的生成是由于两种机制共同作用的结果:Al还原了SiO2中的Si,构成Al Si合金;Si与Al同时在阴极析出,形成Al Si合金·保持Al2O3及SiO2的浓度,电解可始终进行·此法可以作为一种新的合金生产方式在实际中应用·     

热处理对硝酸熔盐中347H不锈钢腐蚀行为的影响

利用静态熔盐浸泡实验,研究了不同晶粒度的347H不锈钢在565 ℃混合硝酸熔盐(60%NaNO₃+40%KNO₃)中长达120 h的腐蚀行为.通过增重法绘制腐蚀动力学曲线,并研究347H不锈钢的表面腐蚀产物、物相、腐蚀表面微区成分,解释347H不锈钢在硝酸熔盐中的腐蚀机理.结果表明:经过固溶处理调控晶粒度的347H不锈钢在熔盐腐蚀中腐蚀速率有所降低,腐蚀动力学曲线变为线性增长趋势.通过XRD检测得到,347H不锈钢在硝酸熔盐中的腐蚀产物主要是Fe₂O₃和少量的Fe₃O₄及NaFeO₂.Fe₃O₄,结构致密,能有效减小硝酸熔盐对钢基体的腐蚀,导致347H不锈钢在腐蚀后期质量损失有所降低.腐蚀产物形貌和横截面厚度分析结果表明,经过1 160 ℃固溶处理1 h后不锈钢晶粒度达到7级时,腐蚀层厚度达到最低为0.661 μm,此时347H不锈钢在硝酸熔盐中的耐腐蚀性达到最好.