CaO-FeO-Al2O3-SiO2渣熔化温度特性实验研究

采用FactSage理论计算以及熔点实验对CaO-FeO-Al2O3-SiO2无氟的环保型铁水预处理脱磷渣系的熔化温度特性进行了系统研究,考察了炉渣碱度、Al2O3和FeO质量分数三个因素渣系熔化温度特性的影响.研究结果表明:FeO的质量分数对渣系熔点的影响最大;炉渣的最佳配比为碱度5.5,Al2O3质量分数10%,FeO质量分数45%,该配比下炉渣熔化特性在本实验条件下能够满足铁水预处理用渣的熔化温度特性的要求.     

Ni对MF/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

在不同烧结温度下,研究不同掺量Ni对莫来石纤维(MF)/Al2O3复合材料力学性能的影响规律,借助SEM和EDS等测试手段,分析Ni的掺入使MF/Al2O3复合材料力学性能改善的机理。结果表明,当Ni质量分数=12.5%,烧结温度为1 450℃时,Ni-MF/Al2O3复合材料抗弯强度为870.769 MPa,断裂韧性为9.51 MPa.m1/2,韦氏硬度达到11.59 GPa,相对密度为92.5%;Ni和莫来石纤维对复合材料的复合增韧效果,主要表现为金属塑性变形穿晶断裂和细化晶粒,纤维拔出、脱黏,烧结温度高时Al2O3晶粒细小,显微结构更为致密。     

纳米Al_2O_3/MC尼龙6原位复合材料的晶型转变

采用原位阴离子聚合法制备PA6/Al2O3纳米复合材料,借助广角X射线衍射(WXRD)研究其晶型结构和晶型转变.结果表明,淬冷样品均呈现单一的γ晶型;在较高温度下退火2 h后,Al2O3的引入更有利于基体PA6的γ晶型向α晶型转变;纯PA6的Brill转变温度在150～180 ℃之间,Al2O3质量分数为1.0%的PA6/Al2O3原位复合材料的Brill转变温度130～150 ℃之间.     

Al_2O_(3p)和Gr_p对Al基复合材料磨损性能的影响

为研究Al2O3和Gr双相颗粒对Al基复合材料耐磨性的影响,采用粉末冶金法制备了不同Al2O3和Gr质量分数的Al基复合材料,利用X射线衍射仪、布氏硬度计、ML-10摩擦磨损机、扫描电镜等手段对样品的物相组成、硬度、磨损性、表面显微形貌进行表征.结果表明:随Al2O3的增加,样品的硬度逐渐增大.试样的耐磨性随Al2O3质量分数的增加先增大后减小,Al2O3的质量分数为9%的样品具有良好耐磨性.在润滑油下,试样的磨损机制主要为磨粒磨损.     

AlN和Al2O3纳米颗粒增强铜基复合材料

用粉末冶金法制备了Cu/AlN和Cu/Al2O3两种复合材料,研究了两种纳米颗粒含量对复合材料性能的影响和复合材料的软化温度,并探讨了相关机理,比较了AlN和Al2O3纳米颗粒的增强效果.结果表明,在烧结过程中,弥散分布在铜基体中的AlN和Al2O3纳米颗粒细化了晶粒;随着复合材料中AlN和Al2O3质量分数的增加,材料的密度和导电性都呈下降趋势,而硬度出现极大值;两种复合材料的软化温度均达到700℃,远远高于纯铜的软化温度(150℃),从而提高了材料的热稳定性;综合各种因素考虑,AlN纳米颗粒对铜基体的增强效果要优于Al2O3纳米颗粒.     

低熔点Sn界面涂覆对Al_(18)B_4O_(33)/6061Al复合材料轧制行为及织构的影响

采用传统挤压铸造工艺制备了Al18B4O33晶须增强6061铝基复合材料,为提高复合材料的热轧变形能力预先对Al18B4O33晶须表面进行了低熔点金属Sn的涂覆,并在500℃实现了复合材料的热轧变形,最终轧制比达到了70%.研究表明,低熔点金属Sn的界面涂覆可以明显提高Al18B4O33/6061Al复合材料的高温塑性,并且对轧制复合材料Al基体中织构的形成和演化有重要的影响.     

低温烧结Al2O3/3Y-TZP复合材料的力学性能

采用可低温烧成的高活性Al2O3以及ZrO2(x(Y2O3)=3%)粉料制备了m(Al2O3)m(3Y-TZP)=8515的复合材料.经成型后的试样在常压、1 350～1 500℃温度下2 h烧成,在1 425℃的相对低温下烧成就可获得相对密度大于0.99的烧结体.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分别对试样的相组成和显微结构进行分析,研究了相组成和显微结构对Al2O3/3Y-TZP复合材料的力学性能的影响.分析结果表明,在1425℃温度下烧成的复合材料具有了最佳的力学性能,其抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别达到856 MPa,7.4MPa·m1/2和16.4GPa.     

铅硼硅酸盐玻璃中Al2O3含量对复相玻璃陶瓷性能的影响

以低软化点的铅硼硅酸盐玻璃和Al2O3粉末为原料,制备Al2O3/玻璃低温共烧复合玻璃陶瓷材料。考察烧结温度和添加不同质量分数的Al2O3对复合玻璃陶瓷烧结机制和微波介电性能的影响,并探讨了作用机制。结果表明:Al2O3掺入PbO-B2O3-SiO2玻璃中改善了与Al2O3陶瓷的界面润湿,对烧结有一定的促进作用。在添加质量分数为4%Al2O3的复相玻璃陶瓷、烧成温度为850℃时性能最好,其密度为3.1 g/cm3,介电常数为8.46,介电损耗为0.001 1。     

Li5La3Ta2O12/Al基高阻尼复合材料的制备和阻尼性能

采用粉末冶金法制备Li₅La₃Ta₂O₁₂/Al基陶瓷复合材料,并评价其阻尼性能、硬度和屈服强度.结果表明,复合材料的室温阻尼和力学性能较纯Al具有显著提高.当陶瓷颗粒质量分数为20%时,复合材料的室温内耗值可达0.010, 比相同温度范围内Al的内耗高约1个量级,对应的屈服强度和硬度值分别比Al提高约43%和28%.     

Al2O3,Al3Zr颗粒增强Al-12%Si基原位复合材料的高温热膨胀性

以Al-12%Si和Zr(CO3)2作为反应组元,通过原位反应法制备出Al2O3,Al3Zr颗粒增强铝硅基复合材料,通过快速凝固成型得到铸态试样.用热膨胀仪测试了材料在50～500℃范围内的膨胀位移与温度的关系,进而得出平均线膨胀系数.结果表明:在同一温度条件下,随颗粒理论体积分数增加,复合材料的平均线膨胀系数减小.温度是影响平均线膨胀系数的重要因素.当试样温度在50～300℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐增加;当试样温度在300～500℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐减小;300℃时平均线膨胀系数最大.用Rom、Turner和Kerner模型计算了理论热膨胀系数.比较发现,实测值更接近Turner模型理论预测值.最后通过界面残余热应力分析指出具有高温低膨胀性的(Al2O3+Al3Zr)p/Al-12%Si颗粒增强铝基复合材料能有效防止材料高温时的塑性变形.     

铁酸钙熔体对赤铁矿的渗透行为及对烧结强度的影响

考察了铁酸钙熔体添加SiO2或Al2O3对赤铁矿渗透行为的影响.采用以铁酸钙为粘结相的烧结赤铁矿试样,考察在铁酸钙中添加SiO2或Al2O3对烧结试样抗折和抗压强度的影响.试验结果表明,添加SiO2和Al2O3抑制了铁酸钙熔体对赤铁矿的渗透行为.在1300℃,恒温20min条件下,在铁酸钙中添加质量分数为2%的SiO2的烧结赤铁矿有最大的抗折和抗压强度,这是由于添加了SiO2的铁酸钙具有较短的熔化时间和较好的渗透性,在烧结过程中充分形成流动性好的液相,提高了粘结相固结铁矿石颗粒的作用.     

高Al2O3钒钛炉渣熔化性能的实验研究

针对炉渣中Al2O3,TiO2质量分数大幅升高给高炉冶炼带来极大困难的问题.对承钢高Al2O3钒钛炉渣进行了熔化性能的实验研究.结果表明:考虑承钢的实际情况,高炉的炉渣温度应高于1400℃;二元碱度控制在1.02左右,MgO质量分数控制在13.95%左右;Al2O3质量分数控制在12%~14%;TiO2的质量分数应控制在12.57%以下.     

LC4表面纳米SiC和PTFE双颗粒复合阳极氧化膜的制备

以250g/L硫酸+15g/L草酸为基础电解液,通过添加2g/L表面改性的纳米SiC颗粒和15ml/LPTFE乳液,组成双颗粒复合阳极氧化电解液,利用脉冲电源在LC4铝合金表面制备双颗粒复合的阳极氧化膜.结果表明:在脉冲电源频率80Hz、占空比80%、电流密度3A/dm2、温度0℃、氧化时间40min等条件下,在LC4铝合金表面成功制备出厚度为20μm,硬度为4340MPa的双颗粒复合的Al2O3-SiC-PTFE阳极氧化膜;复合氧化膜结构中存在着大量的微米级的孔隙缺陷为复合沉积双颗粒提供了复合场所,形成了具有纳米SiC颗粒增强膜的硬度和PTFE颗粒增强膜的自润滑性能的双颗粒复合氧化膜.     

铝热自蔓延制备CuCr合金渣系粘度测量及模型建立(Ⅱ)

用已建立的针对非二氧化硅体系的粘度模型对CaO Al2O3体系的粘度值进行估算,与前人的测量值进行了比较,估算值和文献测量值吻合·根据已知文献确定了CaO Al2O3体系中的Al3+和Ca2+的离子作用系数L·由测量知,CaO Al2O3体系共晶点附近的熔渣流动性好,在1460℃时粘度值低于0 5Pa·s·对于Al2O3 CaO MgO体系按两个不同共晶点处的成分配渣,其中含氧化钙较多的渣粘度较低,1500℃时,其粘度小于0 03Pa·s·添加剂MgO能显著降低CaO Al2O3体系的熔渣粘度·     

烧结矿粘结相的熔化特性

以高碱度烧结矿中的铁酸盐粘结相为研究对象,考察了粘结相的熔化特性随粘结相组成的变化规律.通过试验探讨了不同nCaO∶nFe2O3以及不同的w(Mg),w(MgO2),w(SiO2)和w(Al2O3)铁酸盐粘结相的熔化特性.结果表明,nCaO∶nFe2O3=1∶1时,粘结相的熔化温度最低,熔化时间最短;添加MgO粘结相的熔化温度升高,熔化时间变长;当w(SiO2)或w(Al2O3)为3%时,粘结相的熔化温度最低,熔化最快.     

物料配比对铝酸钙炉渣浸出和自粉性能的影响

将CaO,SiO2和Al2O3按不同配比混合,在1 500℃煅烧1 h、降温速度为5℃/min下合成了铝酸钙炉渣,主要物相为-γ2CaO.SiO2和12CaO.7Al2O3;并通过XRD和马尔文激光粒度仪研究了铝酸钙炉渣的C/A(除去和SiO2结合成2CaO.SiO2之外的n(CaO)/n(Al2O3))和A/S(w(Al2O3)/w(SiO2))对其物相组成和自粉性能的影响.结果表明:炉渣的C/A<1.5时有难浸物质钙铝黄长石2CaO.Al2O3.SiO2生成,降低了炉渣的浸出率和自粉性能,提高C/A可以消除其生成,C/A=1.6~1.9时,炉渣的浸出和自粉性能良好.炉渣的A/S对物相组成影...     

Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti陶瓷刀具的切削性能

研究了Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷复合刀具对淬硬35CrMo合金钢进行连续干切削时各切削参数对切削力的影响.结果表明:切削深度对切削力的影响最显著,切削速度的影响最小.对比研究了Al2O3/Ti(C,N)和Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷刀具的耐磨性能和磨损形态:后者的耐磨性能明显优于前者,其中Al2O3/Ti(C,N)-5%(Ni,Ti)的耐磨性能最高.Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti刀具的磨损形态主要表现为后刀面的磨粒磨损和疲劳磨损,由于这种材料具有较高的弯曲强度和断裂韧性,能有效防止前刀面出现崩刃破损现象,因此具有较高的可靠性,适用于高速切削.在高速切削条件(ap=006mm,vc=2549m/min,vf=009mm/r)下,Al2O3/Ti(C,N)-5%(Ni,Ti)刀具的切削耐用度为150min.     

CaCO3在AZ31镁合金中的细化效果及机理

用CaCO3作细化剂研究了对AZ31镁合金凝固组织的影响.结果表明:在AZ31中添加质量分数为0.5%的CaCO3,在760℃保温10 min后细化效果最佳,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至209μm,降幅约63.3%.通过能谱分析、结合能和自由能的计算证实,细化机理是CaCO3反应后生成Al4C3,其中部分Al4C3质点作为异质核心,使晶粒细化,其余的Al4C3质点钉扎晶界也阻碍了晶粒长大.Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用.合金元素的分布均有改变.     

羟基磷灰石/钛网状复合材料的制备及其性能

以Ca(OH)2和H3PO4为反应物,通过溶胶-凝胶法制备了羟基磷灰石(HA)粉体;用机械混合法制备了TiH2包覆HA的粉体;用热压法制备了纯HA陶瓷材料及HA/Ti复合材料.XRD相分析结果表明:通过溶胶-凝胶法制备的HA粉体,经过900℃煅烧2 h后,粉体的主晶相为HA,有少量的CaO;HA/TiH2包覆粉末经1 050℃热压后,复合材料中的主要相是HA和Ti,同时出现了Ca2P2O7和Ca3(PO4)2相.1 050℃热压的HA/25%Ti(体积分数)复合材料的断裂韧性为2.4 MPa.m-1/2,抗弯强度为54 MPa,均高于纯HA材料.显微组织的观察表明金属钛在材料中呈网状分布,网状...     

铁酸钙粘结相自身强度的研究

以烧结矿中的铁酸钙粘结相为研究对象,考察了粘结相自身的抗折、抗压强度随粘结相组成的变化规律.实验考察了不同n(CaO)∶n(Fe2O3)(摩尔比)以及MgO,SiO2和Al2O3含量对铁酸钙粘结相的抗折、抗压强度的影响规律.结果表明,n(CaO):n(Fe2O3)=1∶2时,粘结相的抗折、抗压强度最高,添加MgO使粘结相抗折、抗压强度下降,适量的SiO2(w(SiO2)<3%)能提高粘结相的抗折、抗压强度,但随Al2O3含量的增加,粘结相的抗折、抗压强度下降.