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/cm3以上.     

烧成镁-铝-铁系耐火砖中铁的存在形式

水泥窑烧成带用镁铬砖残砖产生的铬污染已经引起人们的重视,本文主要研究一种可替代镁铬砖在水泥窑上使用的新型耐火材料Mg O-Al2O3-Fe2O3(Fe O)系耐火材料。利用XRD和SEM分别研究了以高纯镁砂与电熔铝铁尖晶石制备的镁-铁铝尖晶石砖和烧结镁铁砂与电熔铝镁尖晶石制备的镁铁砖烧成后铁的存在状态。结果发现:铁铝尖晶石在高温下分解出Fe2+与Al3+,与Mg O相互扩散,Fe2+与Mg O反应生成(Fe,Mg)Oss固溶体,Al3+与Mg O反应,形成Mg Al2O4,试样中Fe2+的扩散速度大于Al3+;在高温状态下,烧结镁铁砂中Mg Fe2O4的Fe3+不稳定转变为Fe2+,Fe2+扩散到镁铝尖晶石表面,取代了部分Mg2+的位置,形成镁铁铝固溶体。     

镁铝尖晶石的铝铬渣与用后镁碳砖低温合成

用铝铬渣和转炉用后镁碳砖细粉为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl2O4材料.用X射线衍射、扫描电镜及X'Pert plus软件对材料中主晶相进行表征.结果表明:当烧成温度为1 400℃,镁碳砖与铝铬渣摩尔比为5∶1时,生成的镁铝尖晶石晶粒发育完整清晰,排列致密,外貌呈典型的八面体形貌.镁铝尖晶石质量百分数达到92％.     

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-Al 2O 3细粉.原料经过混炼、成型、干燥后在1 760 ℃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.     

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。     

Nd2O3对反应烧结合成镁铝尖晶石的影响

研究稀土氧化物Nd2O3对反应烧结镁铝尖晶石的影响.结果表明,添加Nd2O3能促进镁铝尖晶石结晶化,有利于促进镁铝尖晶石烧结致密化及晶粒生长发育.试样中添加3%(质量分数)的Nd2O3,经1 650 ℃烧结能制备出相对密度为92%、晶粒发育良好的镁铝尖晶石.     

活性镁铝尖晶石的合成及其抗铜熔炼渣侵蚀机理

为寻找无铬化耐火材料在铜冶金领域的替代材料,制备高致密度镁铝尖晶石材料,探究镁铝尖晶石材料抗铜熔炼渣侵蚀机理。采用轻烧氧化镁与工业氧化铝为主要原料,经不同轻烧温度合成活性镁铝尖晶石,并对其烧结性能进行表征,利用静态坩埚法,研究镁铝尖晶石材料抗铜熔炼渣侵蚀能力。研究结果表明：合成的活性镁铝尖晶石原料的晶粒粒径小,烧结活性高的标准活性镁铝尖晶石原料的最适宜轻烧温度为1 400℃。所合成活性尖晶石原料在1 750℃保温3 h后可烧结合成致密尖晶石材料,致密尖晶石材料中尖晶石晶粒发育良好,呈致密镶嵌结构,晶粒分布均匀,平均粒径在7.26μm左右,材料密度达3.29 g/cm³,显气孔率为3.53%。镁铝尖晶石与铜熔炼渣反应可形成液相与Mg(Fe²⁺)Al(Fe³⁺)₂O₄尖晶石相;且材料致密化程度对抗渣渗透起关键作用,对比传统工业上应用的电熔尖晶石原料,所合成出的活性尖晶石表现出较高烧结活性,可提高材料致密化程度,从而提高材料抗渣渗透能力。     

铁铝尖晶石合成的热力学分析与制备方法比较

研究分析了合成铁铝尖晶石的热历程及其热力学特征,并以Al2O3粉、Fe2O3粉/高铁铝土矿为原料,以石墨/葡萄糖为还原剂,分别采用烧结法和熔盐法合成了铁铝尖晶石,利用XRD、SEM及光学显微镜对样品进行了表征。结果表明:在氮气气氛下以Al2O3粉和Fe2O3粉为原料采用烧结法合成的铁铝尖晶石结晶良好,采用熔盐法可以显著降低铁铝尖晶石的合成温度,为铁铝尖晶石的工业生产提供了一种较为温和的方法;采用高铁铝土矿为原料,通过氮气气氛下的烧结法可以较为廉价地合成铁铝尖晶石。     

水泥窑用方镁石-铁铝尖晶石砖的性能研究

以电熔镁砂、铁粉、氧化铁粉和α-Al2O3粉为原料,制备方镁石-铁铝尖晶石砖,研究了烧结温度和铁加入量对方镁石-铁铝尖晶石砖性能的影响,采用XRD和SEM对试样的物相组成和显微结构进行了分析和表征.结果表明,提高烧结温度有利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高,1500℃烧成的试样最致密,综合性能较好,增大铁加入量不利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高.与直接结合镁铬砖相比,方镁石-铁铝尖晶石砖的常温耐压强度、抗折强度和热震稳定性较好,挂窑皮性和抗侵蚀性与其相近.     

原位合成方镁石-铁铝尖晶石材料的烧结工艺及性能研究

以镁砂细粉、Fe粉、Fe2O3粉和α-Al2O3粉为原料,采用原位合成法制备方镁石-铁铝尖晶石材料.不同气氛下烧成试验显示N2气氛是合成铁铝尖晶石的最佳气氛.通过XRD和SEM分析在N2气氛中不同热处理温度制备铁铝尖晶石材料的相组成及其显微结构,研究了烧结温度和铁加入量对试样烧结性能的影响.结果表明,试样在N2气氛中于1450、1500、1550℃下保温3h处理后都能原位合成出方镁石-铁铝尖晶石材料;烧结温度的提高有利于铁铝尖晶石的发育和试样烧结性能的提高;铁加入量为10%时烧结性能最佳.     

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。     

透明氧化铝陶瓷的制备和体视学在其性能表征中的作用

采用传统无压烧结工艺在氢气氛下制备透明氧化铝陶瓷.结果表明,适量氧化镁和镁铝尖晶石都能有效改善Al2O3陶瓷烧结性能,适当延长保温时间有利于样品体积密度的增加,但是掺杂微量氧化镁更有利于透过率的提高.采用体视学方法首次预测了透明氧化铝陶瓷透过率的相对高低,预测的结果和实际测得的透过率相对高低一致.     

电熔合成镁铝尖晶石及其应用研究

作者利用浮选菱镁矿和工业氧化铝电熔合成了镁铝尖晶石;利用电熔尖晶石和高纯镁砂制成了高耐火性能的方镁石-尖晶石砖,利用电熔尖晶石、电熔镁砂和鳞片石墨制成了抗氧化性明显优于镁炭砖的尖晶石炭砖。     

尖晶石-氧化锆复合材料的制备与性能

以高纯镁砂、煅烧Al2O3、稳定氧化锆为原料,以2%的TiO2为烧结添加剂,试样经100 MPa压力成形后,在1600℃3 h下烧成,制备出尖晶石-氧化锆复合材料。研究了氧化锆及氧化钛烧结添加剂对复合材料烧结性能、抗热震性能等的影响。试验研究结果表明：在MA尖晶石配料中引入10%的ZrO2,MAZ试样的抗热震性能优于MA尖晶石试样。引入TiO22%的MAZ-T复合材料试样结构致密,晶粒间为直接结合状态,体积密度达3.42g.cm-3,抗折强度为48.54 MPa,抗热震性能提高,该MAZ-T复合材料有希望用作水泥回转窑烧成带耐火材料。     

高纯度铝酸三钙的制备

以碳酸钙、氢氧化钙和氧化铝为原材料,选用不同煅烧温度、保温时间及煅烧次数,确定制备高纯度铝酸三钙(C3A)的方法。经X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,结果表明:最佳制备方法为以氢氧化钙为钙质原料、氧化铝为铝质原料,煅烧温度为1 320℃,保温时间为3 h,经3次煅烧研磨得w(f-CaO)为0.45%的高纯度C3A;水化10 min的C3A具有较高的水化活性。     

GdAlO粉体的溶胶凝胶法制备工艺及烧结行为研究

以Gd2O3、Al（NO3）3·9H2O和HNO3为原料，柠檬酸为络合剂，通过溶胶凝胶法制备前驱体，经过1000℃，保温2h热处理得到了纯相铝酸钆（GdAlO3）粉体。通过研究GdAlO3坯体样品的恒速无压烧结曲线发现，当升温速率为5℃／min时，样品在957℃开始收缩，烧结温度为1600℃时，最大收缩率为16．17％；通过计算得出GdAIO3坯体在烧结温度200-1000℃范围内平均线膨胀系数是9．38×10^-8／℃，以烧结曲线为基础，使用基于相对收缩率的Arrhenius关系，计算得到铝酸钆的烧结激活能为22．4kJ／mol，低于氧化铝的烧结激活能，说明其会促进氧化铝的烧结。     

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.     

利用粉煤灰反应烧结合成ZrO_2-莫来石复合材料

以粉煤灰、锆英石和氧化铝为原料,通过反应烧结法合成ZrO2-莫来石复合材料.研究了烧结温度对合成材料线收缩率、密度、吸水率、常温耐压强度和抗热震性的影响.采用XRD和SEM表征材料的相组成和显微结构.研究结果表明,在1600℃下烧结4h可以合成常温耐压强度高、烧结性和抗热震性优异的ZrO2-莫来石复合材料;合成材料中ZrO2多以粒状形式存在,平均粒径约为5～10μm,能较均匀地分布于莫来石基质中.     

氧化铝陶瓷摩擦磨损实验研究

以氧化铝陶瓷为研究对象,通过实验的方法,阐述了氧化铝陶瓷的制备工艺,研究了不同质量分数的主要添加剂、烧结温度、载荷、转速对氧化铝陶瓷材料摩擦磨损特性的影响.研究结果表明陶瓷材料的磨损率是很低的,在工业产品中陶瓷作为耐磨材料的应用前景很广阔.