CaO-SiO_2-B_2O_3-硼泥渣系的熔化性能及渣系结构分析

为研究硼泥质量分数对CaO-SiO_2-B_2O_3-硼泥渣系的熔化性能和渣系结构的影响,分别采用半球点法和旋转柱体法测定了渣系的熔化温度和黏度,并通过X射线衍射分析和拉曼光谱对渣系的物相组成和渣系中硅酸盐微结构单元的变化规律进行了研究,进一步解释了硼泥对试验渣系熔化性能的影响机理.结果表明:随着硼泥质量分数的增加,渣系的熔化温度和黏度均降低,在1 200℃时,当硼泥质量分数从5%增加到15%时,渣系的黏度从3.0 Pa·s以上降低到0.5 Pa·s以下.XRD分析结果显示:试验渣系的主要物相为2CaO·SiO_2和低熔点的钙镁硅酸盐相如Ca_(14)Mg_2(SiO_4)_8,Ca_5MgSi_3O_(12)和Ca_3Mg(SiO_4)_2,还有少量的CaO·B_2O_3相,这些低熔点物相的形成导致渣系的熔化温度降低.拉曼光谱结果显示:随着硼泥质量分数的增加,渣系中复杂的硅酸盐网络开始解体,导致渣系中非桥氧的数目增加,桥氧的数目减少,使得渣系的黏度降低,这与上述黏度试验的测定结果一致.     

MgO—MgAl_2O_4系统耐火材料的性能与显微结构

本文论证几组由纯度不同的原料,以不同生产方式制备的 MgO—MgAl_2O_4系统耐火材料的性能和显微结构之间的关系。直接结合镁铝砖具有高耐火、高热稳和高荷重软化的性能,它可以由纯原料或用添加氧化铬矿物来制备。铬矿在烧成时起着晶芽的作用,并阻止 Al_2O_3进入熔体。镁铝砖的高热稳定性应归结于其热膨胀系数低及其在热冲击下的稳定性裂纹扩张。镁铝砖荷重软化试验时的真实流变速度,可以认为在一定温度范围内具有纯粘性的性状,借此可以求出流变的实验活化能。     

A new synthetic route to MgO–MgAl_2O_4–ZrO_2 highly dispersed composite material through formation of Mg_5Al_(2.4)Zr_(1.7)O_(12) metastable phase:synthesis and physical properties

Mg_5Al_(2.4)Zr_(1.7)O_(12) metastable phase was successfully synthesized from analytical-grade Mg O,α-Al_2O_3,MgAl_2O_4,and ZrO_2 under an N_2 atmosphere.The sintering temperature was varied from 1650 to 1780°C,and the highest amount of Mg_5Al_(2.4)Zr_(1.7)O_(12) appeared in the composite material when the sintering temperature was 1760°C.According to our research of the formation mechanism of Mg_5Al_(2.4)Zr_(1.7)O_(12),the formation and growth of MgAl_2O_4 dominated when the temperature was not higher than 1650°C.When the temperature was higher than 1650°C,MgO and ZrO_2 tended to diffuse into MgAl_2O_4 and the Mg_5Al_(2.4)Zr_(1.7)O_(12) solid solution was formed.When the temperature reached 1760°C,the formation of Mg_5Al_(2.4)Zr_(1.7)O_(12) was completed.The effect of Mg Al_2O_4 spinel crystals was also studied,and their introduction into the composite material promoted the formation and growth of Mg_5Al_(2.4)Zr_(1.7)O_(12).A highly dispersed MgO–Mg Al_2O_4–ZrO_2 composite material was prepared through the decomposition of the Mg_5Al_(2.4)Zr_(1.7)O_(12) metastable phase.The as-prepared composite material showed improved overall physical properties because of the good dispersion of MgO,MgAl_2O_4,and ZrO_2 phases.     

FeO—Fe_2O_3—SiO_2渣系的作用浓度计算模型

根据共存理论的基本观点,从FeOn—SiO_2渣系的相图和粘度数据及FeOn—Fe_2O_3相图确定了本渣系的结构单元为Fe~(2+),O~(2-)简单离子和SiO_2,Fe_2O_3,Fe_3O_4及Fe_2SiO_4分子。在此基础上利用Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的标准生成自由能数据推导了计算Feo—Fe_2O_3—SiO_2渣系各组元作用浓度的模型。 计算的NFe_tO与实测的αFe_tO符合,且NFe_tO、NSiO_2、NFe_2SiO_4和炉渣总质点数∑n随B_1=∑nFeO/∑nSiO_2而改变,而NFe_2O_3和NFe_3O_4随B_2=∑nFeO/∑nFe_2O_3而改变,表明Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的混合是理想的,两者间的相互影响是不大的。     

相图在SiO_2—Al_2O_3系耐火材料中的应用

相图是用以表示相平衡以及相变化的几何图形,也可以认为它是研究相平衡及其变化的工具。而相平衡则表示一物系固——固、固一液和液一液之间在各种温度下共存以及彼此间相互消长的情况。简言之,相平衡表示了相组成及其数量随温度的变化关系,因而相图能够对生产实际和使用问题作出分析、解释并给予指导。本文主要讲述相图在SiO_2—Al_2O_3系耐火材料中的应用。     

La_2O_3—CaF_2二元相图的测定

本试验是用烧结熔融制样法,采用高温显微镜观察和测定样品的固相线和液相线的温度,对La_2O_3——CaF_2二元系的一系列配比成分的样品进行了测试。绘制了在一个大气压下La_2O_3——CaF_2二元系的相图。得出该二元系在液态下是完全互溶而在固态下是完全不互溶的,是一生成共晶混合物的二元系。其共晶温度为1394℃,共晶组成为12％La_2O_3和88％CaF_2。 通过样品的岩相观察,证实了在固态情况下La_2O_3和CaF_2为互不相溶的独立的两个相。通过电子探针微区分析,更进一步证实了La_2O_3和CaF_2在固态情况下为互不相溶的独立的两个相。     

镁质耐火材料的相平衡

本文对镁质耐火材料,包括普通菱镁矿及镁铝-,(CaO)_2SiO_2-及(MgO)_2SiO_2一结合的镁质耐火砖,根据其相平衡关系并由相平关系出发,讨论了上述物料的高温性能。讨论时以业已发表的文扶资料为依据,包括二元、三元、四元等体系的资料(以Mg0一尖晶石一硅酸盐体系为主),所有体系均含有MgO。文中还探讨了杂质对高温性能的影响,以及含MgO/镁铝比不同的镁铝砖的抗渣性能。     

GCr15轴承钢中TiN复合夹杂物形成机理

在GCr15轴承钢扫描电镜观察中发现有两类复合TiN夹杂物,分别为:TiN-MnS和TiN-MgO-MgAl_2O_4-MnS。热力学计算表明,GCr15轴承钢中TiN夹杂物在固液两相区析出,MnS在固相区析出,Mg元素部分来源于炉衬中MgO被钢液中溶解的碳侵蚀还原,[Mg]与[O]将已经形核的Al2O3改质为MgAl_2O_4。TiN-MgOMgAl_2O_4-MnS的析出顺序依次为:MgAl_2O_4、MgO、TiN、MnS。MgO可作为TiN的形核质点;MgAl_2O_4若作为MgO、TiN、MnS的形核质点,取决于其周围元素的类型以及析出温度。     

ACNH_2—H_2C_2O_4二元系的DSC测定

本文用DSC方法测定了ACNH_2—H_2C_2O_4二元系的相图,实验发现该二元系有一个新的相化合物ACNH_2·H_2C_2O_4生成,并用X—射线衍射数据进一步证实了该化合物的存在,它和ACNH_2的低共熔点为50.0℃、30％H_2C_2O_4、70％ACNH_2,它和H_2C_2O_4的低共熔点为112.0℃、76.0％H_2C_2O_4、24.0％ACNH_2。     

白云石耐火材料物相分析—Ⅰ

本文报告用 DTA,TG 和 X 射线衍射法对二步法煅烧白云石耐火材料的物相分析,主要的相组成为:Mg(OH)_2,CaOO_3及 Ca_5Si_2O_7(CO_3)_2等。     

白云石耐火材料物相分析—Ⅰ

本文报告用 DTA,TG 和 X 射线衍射法对二步法煅烧白云石耐火材料的物相分析,主要的相组成为:Mg(OH)_2,CaOO_3及 Ca_5Si_2O_7(CO_3)_2等。     

MgFe_2O_3-MgAl_2O_3系尖晶石固溶体的导电性

本研究对MgFe_2O_4—MgAl_2O_4系尖晶石固溶体的电导率进行了测定。结果表明镁铁氧体(MgFe_2O_4)显示N型半导性。以不依赖氧分压变化的电导率对数对温度的倒数作图,求得镁铁氧体(MgFe_2O_4)的激活能为0.16eV,由此推断了它的电导机理为跳跃式电导模型。     

关于镁白云石质耐火材料高温相组成计算的改进

对原始CaO—MgO—C2S—C4AF系统锥形投影相图按正三角形进行了重新绘制,并提高了模数坐标线密度,使得利用该相图计算镁白云石质耐火材料高温相组成的精确度得到显著提高.     

Na_2B_4O_7-Mg_2B_6O_(11)-H_2O体系298.15K时固液相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究Na_2B_4O_7-Mg_2B_6O_(11)-H_2O体系在298.15,K时稳定相平衡,并测定其溶解度及物化性质(密度和折光率).根据实验数据绘制稳定相图及物化性质-组成图.研究结果表明:该体系为水合物I型,无复盐及固溶体形成;相图中有1个共饱点E(Na_2B_4O_7·10H_2O+Mg_2B_6O_(11)·15H_2O),对应的液相组成(质量分数)为Na_2B_4O_72.95%、Mg_2B_6O_(11)0.034%;2条单变量溶解度曲线AE和BE;2个单盐结晶区,对应的平衡固相分别为Na_2B_4O_7·10H_2O和Mg_2B_6O_(11)·15H_2O;平衡液相中随着Na_2B_4O_7含量的不断增加,Mg_2B_6O_(11)的溶解度逐渐减小,表明Na_2B_4O_7对Mg_2B_6O_(11)有较强的盐析作用.稳定平衡液相的密度、折光率均随着液相中Na_2B_4O_7质量分数的变化呈有规律的变化.采用经验公式对密度和折光率进行了关联,计算值和实验值吻合较好.     

B_2O_3-MgO-SiO_2系富硼渣活性的研究

研究了B_2O_3-MgO-SiO_2系富硼渣的活性与组成和结构的关系。在限定10％≤B_2O_3≤30％,10％≤SiO_2≤30％,MgO≤60％范围内,MgO的含量和熔体固化过程玻璃体的形成是影响富硼渣活性的关键因素。     

低钙铝酸钙熟料的物相转变和浸出性能

以分析纯CaCO_3,Al_2O_3和SiO_2为原料,研究了n_(CaO)/n_(Al2O3)=1.0,w_(Al2O3)/w_(SiO2)=3.0时物料的熔化温度以及熟料的物相组成、自粉化性能和氧化铝浸出性能.结果表明:物料熔化温度为1 392℃;烧结温度为1 350℃时熟料物相为CaAl_2O_4,Ca_(12)Al_(14)O_(33)和γ-Ca_2SiO_4,自粉化性能和氧化铝浸出性能良好,氧化铝浸出率为93.37%;1 400℃物料局部熔化,非均相的形成造成物料扩散受阻和物相分布不均匀,阻止β-Ca_2SiO_4向γ-Ca_2SiO_4转化,熟料自粉化性能变差,且有Ca_2Al_2SiO_7生成,二者均使氧化铝浸出性能变差,氧化铝浸出率仅为74.50%;1 450℃物料完全熔化,熟料自粉化性能和氧化铝浸出性能得到改善.     

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。     

Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 体系的溶解度(25°)

1.Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 体系在25℃时是一个简单共饱和类型的体系,它的二个固相是:Na_2CO_3·10H_2O 和 Na_2C_2O_4,双饱和点的液相组成为:Na_2CO_3 17.50％,Na_2C_2O_40.945％,H_2O 81.53％。2.考察了 Na_2CO_3—Na_2C_2O—H_2O 体系中水相总饱和度,发现在双饱和时水相的总饱和度最大。3.比较了 Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 和 Na_2SO_4—Na_2C_2O_4—H_2O 二个三元体系,发现这二个体系有极大的相似点。     

液态La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-Si渣中La_2O_3的活度

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原人液态锡,以测定1500℃下La_2O_3—CaF_2和La_2O_3—CaF_2—CaO—SiO_2渣中La_2O_3的活度。对La_2O_3—CaF_2系,并用Gibbs—Duhem积分法求得CaF_2的活度。此外,在三个不同温度(1600,1550,1500℃)下,将固态La_2O_3用石墨还原人液态锡,以求得La在锡稀溶液中的活度系数。 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论。     

高色纯度Ca3La7(SiO4)5(PO4)O2:Sm3+荧光粉的合成与光致发光性能

采用高温固相法合成Ca_3La_(7(1-x))Sm_(7x)(SiO_4)_6O_2橙红色荧光粉,并对其光致发光特性进行了系统的研究.讨论了Sm~(3+)掺杂浓度对荧光粉发光强度的影响,最佳掺杂浓度为5%.考了25-250℃温度下样品的发射光谱,结果表明其具有良好的温度特性.计算合成样品的色纯度,最高可达99.6%.研究结果表明,此荧光粉可以被近紫外光或蓝光有效激发,在白光LEDs领域中具有潜在应用价值.