利用镁铝尖晶石改善镁质滑板材料性能研究

本文着重探讨了煅烧镁铝尖晶石的品位、富含氧化镁数量、煅烧温度及其加入量对镁质滑板材料性能的影响,比较了镁铝尖晶石的加入形式与材料性能的关系。研究表明:在一定条件下,以煅烧镁铝尖晶石作为镁质滑板材料,达到了提高其抗热震性的目的;当采用中颗粒镁铝尖晶石代替煅烧镁铝尖晶石时,材料性能可与日本同类产品相比较。     

利用煅烧镁铝尖晶石制造方镁石-尖晶石砖的研究

作者完成了利用煅烧镁铝尖晶石制造方镁石-尖晶石砖的工艺条件的实验室研究和工业试制。结果表明,采用天然原料(高铝矾土和菱镁矿)煅烧合成的镁铝尖晶石料和制砖镁砂,控制合理的工艺参数,可以制得抗热震性优良、高温性能良好的方镁石-尖晶石砖。文章中提出的合成镁铝尖晶石的配料公式简单、实用,适用于不同品位原料合成镁铝尖晶石的配料计算。     

材料组成对镁铝尖晶石化行为的影响

以菱镁石、轻烧氧化镁和工业氧化铝细粉为原料,采用半干压法成型,在不同温度下煅烧处理,研究材料组成对镁铝尖晶石化行为的影响。结果表明,富铝尖晶石的尖晶石化反应滞后于富镁尖晶石,两类尖晶石化反应完成温度相差约100℃;富铝尖晶石的尖晶石化反应分两步进行,即在形成理论尖晶石的基础上再固溶氧化铝,最终形成富铝尖晶石;富铝尖晶石烧结程度较富镁尖晶石的低,形成较小的晶粒和气孔。     

镁铝尖晶石原料的性能及生产

镁铝尖品名作为一种无铬材料近年来发展迅速．倾倒法电填能生产出质量好的尖晶石原料．尖晶石的化学组成对制品的抗渣侵蚀性和抗法渗透性有较大影响．根据使用条件正确选用不同化学组成的尖晶石原料大有必要．     

MgO细粉对Al2O3-尖晶石系浇注料性能的影响

研究了MgO细粉的加入对Al2O3-尖晶石系浇注料性能的影响.在110℃×24h烘干,1 500℃×3h烧成制度下,通过改变基质中MgO细粉的加入量,对材料物理性能和力学性能进行测试.结果表明3%～5%MgO细粉的加入能显著改善Al2O3-尖晶石系浇注料的综合烧结性能如显气孔率15%～17%;体积密度3.01～3.03 g/cm3,;耐压强度和抗折强度分别高达104～115 MPa和12.5～14.5 MPa;当MgO细粉的加入量大于5%时,由于材料线变化率和显气孔率的过度增大,引起材料结构的松散,导致材料强度的降低和抗渣性能的下降如显气孔率大于20%;体积密度小于2.90 g/cm3,;耐压强度和抗折强度则分别小于100 MPa和11MPa.     

氟化铝对镁铝尖晶石晶相结构及性能影响的研究

用铝型材厂阳极氧化废渣和碱式碳酸镁((MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O)为主要原料固相烧结合成镁铝尖晶石(MgAl2O4),探讨氟化铝(AlF3)矿化剂对合成的MgAl2O4晶相结构、晶胞参数及微观形貌的影响.用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及相关分析软件等表征得到MgAl2O4.结果表明,添加AlF3的各样品都形成2种晶相:镁铝尖晶石固溶体(Mg0.68Al0.32)(Al0.84Mg0.16)2O4和镁橄榄石固溶体Mg1.81Fe0.19(SiO4).确定2%(质量分数)为最佳添加量,此时试样中MgAl2O4固溶体含量最高为95%,体积密度最高为3.44g·cm-3,显气孔率最小为1.89%,抗弯强度达到151.9 MPa.     

镁质复合滑板材料的研究与开发

以优质电熔镁砂、烧结镁铝尖晶石为主要原料，采用纸浆废液作为结合剂研究镁质复合滑板材料。为了提高材料的热震稳定性，在基质中加入一定量电熔镁砂、镁铝尖晶石和α—Al2O3细粉。原料经过混炼、成型、干燥后在1760℃的高温隧道窑中烧成。通过对试样进行性能检测与分析得出结论：对于镁质复合材料，尖晶石以预合成形式或以再生形式加入在基质中，随着加入量增加，材料的热震稳定性都提高，常温耐压强度先降低后增大。     

工艺因素对合成镁铝尖晶石性能的影响

以轻烧镁砂、工业氧化铝和α-Al2O3为原料,采用一步烧成法合成镁铝尖晶石,结果表明：通过合理的工艺控制,特别是MgO/Al2O3的值,原料粒度,烧成温度和成型压力,可烧结制得尖晶石含量较高的致密镁铝尖晶石,体积密度可达3.30g/cm^3以上.     

镁铝尖晶石对方镁石-复合尖晶石砖性能及抗V2O5侵蚀性的影响

以高纯镁砂、高铁镁砂、铁铝尖晶石砂、镁铝尖晶石为原料,于1600℃烧成制备了方镁石-复合尖晶石试样,研究不同镁铝尖晶石对试样性能的影响,采用SEM观察和分析了V2O5气氛侵蚀后试样的微观形貌。结果表明：添加75MA和90MA的试样,显气孔率随着尖晶石含量的增加先增加后降低;添加66MA的试样,显气孔率随着尖晶石含量增加而增加;添加三种尖晶石的试样,耐压强度、高温抗折强度均随着尖晶石含量增加而降低;添加12%75MA和90MA试样的热震稳定性好于添加66MA的试样;添加90MA的试样,尖晶石含量越高,试样的抗侵蚀性越好;添加66MA尖晶石的试样,尖晶石含量越高,试样的抗侵蚀性越差;当试样中MA含量相同时,Al2O3含量越高,试样的抗V2O5侵蚀性越好。     

基质组成对MgO-Al2O3质浇注料性能的影响

研究基质组成对MgO-Al2O3质浇注料热震稳定性和抗渣性能的影响.结果表明,随着α-Al2O3含量的增加,MgO-Al2O3质浇注料1600℃×3 h抗折强度逐渐降低,α-Al2O3质量分数大于15%后抗折强度明显增大;α-Al2O3加入量为10%～15%时浇注料具有最佳的热震稳定性;随着α-Al2O3含量的增加,浇注料渗透指数明显减小,侵蚀指数逐渐增大.MgO-Al2O3质浇注料的性能主要与基质的组成和显微结构相关.     

ZrO2对镁尖晶石耐火材料力学性能的影响

在方镁石－尖晶石系统中添加３种含锆氧化物，改变了材料的相组成及显微结构，提高了材料的中温强度和热震稳定性。     

MgO/MgCl2摩尔比与添加剂对菱苦土制品强度的影响

论述通过正交试验法对MgO和氯化镁摩尔比以及硅粉对菱苦土磨具强度的影响规律.在菱苦土结合剂中,活性MgO含量对制品的性能影响极大,同样,合适的卤水密度也很重要,MgCl2浓度过高时,过多的MgCl2与MgO生成复盐,磨具体积收缩产生裂纹.MgCl2浓度过小时,材料硬化不充分,强度不够.当MgO/MgCl2的摩尔比为4～6时,磨具能获得最大的强度,此时主要的微观结构是5MgO.MgCl2.8H2O.硅粉能与氯氧镁水泥中的MgO发生化学反应,形成硅酸盐凝胶,可提高磨具的致密度和强度,改善耐水性.     

MnO_2对镍铁尖晶石烧结行为及磁性的影响

通过两步固相反应法合成了不同MnO2质量分数的NiFe2O4尖晶石.利用扫描电镜、X射线衍射仪、差热分析仪、热膨胀仪和振动样品磁力计,分别对样品的结构、物相变化、烧结行为和磁性进行了研究.结果表明,添加的MnO2在烧结过程中发生了分解反应,Mn元素以Mn2+,Mn3+形式进入NiFe2O4尖晶石晶格中,样品无新相生成,材料仍是镍铁尖晶石结构.另外,MnO2能够促进烧结,添加1%MnO2后试样收缩速率达到最大时的温度比纯镍铁尖晶石低59°C.添加1%MnO2时,试样的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)分别为15.673 emu/g和48.316Oe.     

锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的制备及其掺杂改性

采用固相合成法制备了锂离子电池用尖晶石型LiMn2O4正极材料,并通过同时加入Cr3 和F对材料进行了体相掺杂改性.用扫描电子显微镜和X射线衍射研究了材料的表面形貌和晶体结构,用充放电循环实验对制备的锂离子电池性能进行了测试.结果表明:未掺杂的LiMn2O4正极材料首次放电容量为115.3mAh·g-1,循环25次后容量降为96mAh·g-1;掺杂Cr3 和F的材料同样具有尖晶石型结构,随掺杂量增加,首次放电容量略有降低,但循环性能有较明显改善,充放电效率提高,其中掺杂量为0.10的样品首次放电容量为111.5 mAh·g-1,循环25次后容量保持率达91.8%.     

偏压对低气压等离子体增强化学气相沉积TiO2薄膜的结构和性能的影响

使用等离子体增强化学气相沉积(PE-CVD)的方法,以TTIP (Ti(OC4H7)4)为单体,用氧气为载气,以脉冲偏压为辅助在室温的玻璃基片上沉积无定型TiO2薄膜,分析探讨在射频等离子体增强化学气相沉积TiO2薄膜的过程中,基片上施加脉冲偏压和远离脉冲偏压的情况下成膜的比较.在沉积的过程中.利用USB-2000型光纤光谱仪对等离子体的发射光谱进行测量.定性分析等离子体沉积过程中的成分组成.用UV-1901探讨薄膜的光学特性,发现紫外和近紫外区域有一定吸收;用扫描电镜分析薄膜表面形貌的变化.可以看到偏压下的薄膜致密无孔,而远离偏压下的薄膜形貌粗糙;用红外光谱分析薄膜的结构组成,可以看到明显的T1-O吸收峰.脉冲偏压下得到的薄膜在化学、光学以及电学方面有很好应用前景.     

微米级锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4的合成及性能

对微米级和常规固相反应方法制备的锂离子电池正极材料尖晶石LiMn2O4的结构和性能进行了比较,并采用扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射(XRD)及慢扫描循环伏安(SSCV)、交流阻抗(EIS)的电化学测试方法对材料进行了表征．结果表明微米级的尖晶石LiMn2O4,颗粒均匀,晶体结晶性好;在10次慢扫描循环伏安曲线中,容量衰减相对较小;从材料的交流阻抗谱中可看出,随着循环的进行,靠近循环伏安峰电位附近的电荷转移电阻变化小．     

纳米Ag/TiO2复合材料的制备及性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米Ag/TiO2复合材料,研究其抗菌性能和光催化性能,并以X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)进行表征。结果表明,复合材料不需紫外光照射即具有较强的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄葡萄球菌产生13~17 mm的透明抑菌圈。n(Ti):n(Ag)=20:1时,复合材料的抗菌性能最佳,抑菌圈达到17 mm,同时显示出较高的光催化活性。复合材料中,银以单质形式存在,形成纳米团簇富集在复合材料表面成为电子积累中心,减少光生电子和空穴的复合,抑制粒径的长大,促进复合材料从锐钛矿向金红石相的转移,从而提高复合材料的抗菌性能和光催化活性。     

厚膜TiO2氧敏传感器研究

通过醇盐水解制备ＴｉＯ２微粉并用厚膜工艺制备氧敏传感器；用专门造孔技术增加了厚膜敏感体中的孔隙率；用液相掺杂热扩散工艺对多孔敏感膜进行了表面修饰，提高其催化活性，采用温度自补偿方法提高了器件的高温性能     

纳米镁铝尖晶石粉体的低温燃烧合成与表征

以硝酸盐和蔗糖为原料,利用低温燃烧合成制备纳米镁铝尖晶石(MgAl_2O_4)粉体,研究了不同煅烧温度、气氛以及加热速率等因素对纳米MgAl_2O_4粉体特性的影响.结果表明:随着前驱体煅烧温度的升高,纳米MgAl_2O_4晶粒尺寸逐渐增大;在O2环境中煅烧前驱体可以降低纯MgAl_2O_4相的形成温度,促进反应物质扩散、增大晶粒尺寸.在快速升温、蔗糖与硝酸盐物质的量比为2∶1以及通入O2的条件下,在400℃下煅烧生成MgAl_2O_4相,700℃时得到单相MgAl_2O_4纳米粉体.低温燃烧合成制备纳米MgAl_2O_4粉体结晶度高、晶粒尺寸细小,呈松散的软团聚态,有利于降低MgAl_2O_4陶瓷致密化烧结温度.