电瓷显微结构与机械性能关系研究

配制了普通电瓷和高强度电瓷配料,制成坯样,分析了其理化性能;对烧成试样作了强度实验,发现含Al2O3高的试样强度远高于含Al2O3低的试样.再对试样进一步作XRD衍射及偏光显微镜定性分析,结果表明Al2O3含量提高有助于提高玻璃相强度;高强度试样以刚玉、莫来石为主晶相,且尺寸细小、晶粒均匀程度高;晶相对玻璃相比值高有助于电瓷强度的提高.     

还原气氛下Al2O3-SiC-Si3N4复相材料的反应烧结过程

以Si3N4，Al2O3，SiC及少量SiO2为原料，研究Al2O3-SiC-Si3N4复相材料在埋炭条件下的反应烧结过程，并借助SEM，EDX和XRD对其微观结构和物相变化进行了分析。研究结果表明，活性α-Al2O3和纳米SiO2能够促进Al2O3-SiC-Si3N4复相材料的烧结，体积密度提高，显气孔率降低，从而提高了强度，在复相材料的合成过程中，发现在高温下烧成的试样内有Sialon相和Si2N2O相生成。     

复相α/β-Sialon的合成及其烧结研究

通过-αSialon原料中加入Si,Al,Al2O3,在流动N2气氛中烧结,生成复相α/-βSialon材料.运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对不同烧结温度试样的晶型、微观形貌进行了表征.主要探讨了不同的烧结温度对试样的耐压强度和体积密度的影响.结果表明:1 500℃材料烧结时,能制备出致密、耐压强度高的复相α/-βSialon材料.     

烧结工艺对合成莫来石晶相结构的影响

讨论不同烧结温度和保温时间对利用铝厂工业污泥与硅石为原料合成的莫来石材料晶相结构的影响.采用XRD和SEM表征各试样的晶相组成和显微结构.实验结果表明:污泥和硅石经高温煅烧各试样最多存在3Al2O3.2SiO2,Al2O3.SiO2和α-Al2O33种晶相,分析结果确定最佳烧成温度为1 480℃,保温时间为5 h,该条件的合成料中3Al2O3.2SiO2的含量达86.8%.     

Al2O3加入量对烧成镁钙砖性能的影响

研究了Al2O3的引入对烧成镁钙砖性能的影响．通过改变Al2O3的加入量，探讨了Al2O3的加入对烧成镁钙砖的体积密度、显气孔率和耐压强度的影响；用静态坩埚法对试样进行渣蚀能力测定；利用X-射线衍射仪和显微镜对烧成后试样及渣蚀后试样的矿物相及显微结构进行分析；通过相图计算了材料在1．580℃烧成时出现的液相量．结果表明，在烧成镁钙砖中引入3％-7％的Al2O3，在l580℃形成9％-17％液相量，促进砖的烧结，提高致密度，并进一步提高镁钙砖的抗渣蚀能力．     

静电键合用微晶玻璃的研究

采用传统熔体冷却方法,研究以TiO2为成核剂、以Li2O Al2O3 SiO2为基础组成的玻璃的制备工艺;根据差热分析(DTA)的结果确定玻璃的核化与晶化温度,然后针对基础玻璃组成,采用二步热处理方法获得透明的微晶玻璃;用X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对晶化试样的物相和显微结构进行研究;用热膨胀仪测定玻璃在热处理前、后的热膨胀系数;用绝缘电阻测试仪测试该微晶玻璃的电阻率.研究结果表明:微晶玻璃的主晶相为Al2O3·TiO2微晶体,次晶相为ZnSiO3;微晶玻璃与硅片有相近的热膨胀系数,约为32.5×10-7/℃;微晶玻璃晶化后的电阻率较低,为6.8×1010Ω·cm.     

掺杂Al~(3 )对γ-Fe_2O_3纳米晶性能的影响

用化学沉淀法合成含Al3 的γ－Fe2O3纳米晶，并用红外光谱、差热、X射线衍射、透射电镜等实验手段研究Al3 对γ－Fe2O3纳米晶性能的影响．结果表明，含微量Al3 的γ－Fe2O3纳米晶的相转变温度有所提高，比纯γ－Fe2O3的稳定区域变宽．     

主晶相为Y3Al5O12的Y-Al-Si-O-N微晶玻璃的制备

为制备主晶相为Y3Al5O12(即 YAG)的Y-Al-Si-O-N氧氮微晶玻璃,对组成为Y28Al24Si48O83N17的氧氮玻璃作不同的热处理,并采用差示扫描量热法确定基础玻璃样品的热处理制度;采用X线衍射仪和结合能谱分析鉴定微晶玻璃样品的物相;采用扫描电镜观察微晶玻璃样品的微观形貌.研究结果表明:在1 200℃及其以下温度对玻璃样品进行热处理所得的YoAl-Si-O-N微晶玻璃样品中只包含YAG相:当热处理温度高于1200℃时,微晶玻璃中除YAG相外还有少量O'-Sialon相;随着热处理温度升高,YAG树枝晶的枝干长度增大,枝叶变厚;通过两步热处理法得到的YAG晶粒尺寸远小于一步热处理法的晶粒尺寸.     

硅酸盐玻璃相分子网络聚合结构的研究

采用电子探针、拉曼探针和高温高压试验等手段对Al2O3－SiO2二元系和Na2O-K2O-Al2O3-SiO2四元系玻璃相的成分、网络结构、断键程度等进行了系统研究并获得下列结论：1．无论是地质体玻璃相还是工业硅酸盐玻璃相,其分子网络结构都是由单体［SiO4］、二聚体［Si2O7］、链［SiO3］、层［SiO5］、架［Si4O9］和纯架状伯［SiO2］6种网络结构类型所组成。2．对玻璃相分子网络结构的研究有助于重溯天然岩浆结晶和演化的物理化学历史,对研究矿藏的生成条件和提高工业硅酸盐材料的性能,具有重要的意义。     

TiO_2和Cr_2O_3作晶核剂对尾矿微晶玻璃析晶的影响

通过差热分析、X射线衍射分析、偏光显微镜和扫描电镜观察等测试方法,研究了TiO2和Cr2O3作晶核剂对尾矿微晶玻璃晶化行为的影响·研究表明:晶核剂和热处理是形成微晶玻璃的条件·复合晶核剂能有效地促进CaOMgOAl2O3SiO2系统玻璃在较低温度下即开始晶化,且形成以透辉石为主晶相的微晶玻璃·Cr2O3和TiO2含量增加,析晶强度增大,晶体含量增加·但Cr2O3和TiO2不宜增加过多·     

纳米ZTM/Al_2O_3复相陶瓷材料抗热震损伤性能

简要分析了表述复相陶瓷材料的抗热震损伤的一些机理。并且利用典型的湿化学法制备了两种 ZTM/Al2 O3复相陶瓷材料 ;晶间型和纳米 /纳米型 ;分别对高温和低温深冷条件下 ,两种不同结构材料的抗热震损伤性能进行了研究。结果表明 :对 ZTM/Al2 O3复相陶瓷材料 ,高温热冲击下 ,纳米 /纳米型材料的残余强度的衰减变化大于晶间型材料 ;晶间型材料的抗热冲击性能优于纳米 /纳米型材料。低温深冷条件下 ,晶间型材料由于 Zr O2 马氏体相变的失效和残余微量玻璃相的脆化 ,表现出与普通耐火材料相似的残余强度衰变趋势 ,而纳米 /纳米型材料却呈现与高温热冲击条件下相似的变化趋势     

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.     

纳米ZTM／Al2O3复相陶瓷材料抗热震损伤性能

简要分析了表述复相陶瓷材料的抗热震损伤的一些机理。并且利用典型的湿化学法制备了两种ZTM／Al2O3复相陶瓷材料;晶间型和纳米／纳米型;分别对高温和低温深冷条件下,两种不同结构材料的抗热震损伤性能进行了研究。结果表明:对ZTM／Al2O3复相陶瓷材料,高温热冲击下,纳米／纳米型材料的残余强度的衰减变化大于晶间型材料;晶间型材料的抗热冲击性能优于纳米／纳米型材料。低温深冷条件下,晶间型材料由于ZrO2马氏体相变的失效和残余微量玻璃相的脆化,表现出与普通耐火材料相似的残余强度衰变趋势,而纳米／纳米型材料却呈现与高温热冲击条件下相似的变化趋势。     

CeO2含量对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃结构和晶化特性的影响

采用熔融法制备了不同氧化铈含量的MgO-Al2O3-SiO2系玻璃；采用差热分析方法研究了氧化铈含量对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃转变温度和晶化峰值温度的影响以及谊系玻璃的晶化机理；采用红外光谱技术研究了氧化铈对玻璃结构的影响，并验证了玻璃的差热分析结果；采用X射线粉末衍射分析方法对经900℃热处理后不同氧化铈含量的玻璃样品进行了晶相分析。研究结果表明：加入少量的氧化铈（w（CeO2）≤4％）能降低玻璃的转变温度，有利于玻璃粉体的烧结和促进α-堇青石相的形成，但氧化铈含量超过4％时将起相反作用；玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系；玻璃的析晶活化能随着氧化铈含量的增加而增加；所有玻璃的晶化为表面晶化。     

MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃受控晶化研究

根据微晶玻璃的基础组成,以菱镁矿渣和大同砂为主要原料,从晶格匹配、最低共熔点、成型等方面确定MgOAl2O3SiO2系玻璃主成分和选择晶核剂·用差热分析、X射线衍射、扫描电镜和偏光显微镜观测等手段,优选晶核剂,研究了以TiO2和Cr2O3为晶核剂的微晶玻璃的晶化速率、晶相组成和微观结构,晶化结果表明:添加合适晶核剂将形成中间相,通过中间相诱导析晶,主晶相为堇青石;复合晶核剂可提高晶化速率,降低基础玻璃的晶化温度     

Na2SiF6对微晶玻璃析晶结构及性能的影响

探讨Na2SiF6晶核剂不同添加量对利用废旧啤酒瓶研制的微晶玻璃的微观结构及性能的影响.用XRD和SEM及相关分析软件表征不同样品的晶相及微观形貌并测试试样的相关性能指标.实验结果表明:添加Na2SiF6试样中析出的主晶相是Na2Ca(SiO4)、Na2Ca3Si6O16和CaMgSi2O6,析出晶体含量随着Na2SiF6添加量增加而增加,确定7%为最佳的Na2SiF6添加量,此时微晶玻璃析出晶相的总量为44.35%,对应的性能指标为:体积密度2.42 g.cm-3,吸水率0.078%,抗折强度100.2 MPa.     

添加剂对方镁石——尖晶石砖性能影响

以电熔氧化镁、电熔镁铝尖晶石为主要原料 ,分别加入TiO2 、Al2 O3、Fe2 O3、CaO添加剂予以改性 ,通过高温烧结制成方镁石—尖晶石试样 ,研究其物理性能。结果表明 :添加一定量的TiO2 对方镁石—尖晶石的物理性能有大幅度的改善 ;随着Al2 O3、Fe2 O3、CaO加入量的增加试样的常温抗压强度及体积密度有所提高 ;XRD分析证明试样基质主晶相为MgO ,次晶相为尖晶石 ;SEM分析可看到基质与颗粒间反应层较薄 ,结合不紧密 ,硅酸盐相表面有少量脱溶相     

山西翼城高炉渣在微晶玻璃中的应用

以山西翼城高炉矿渣为主要原料,采用烧结法制备微晶玻璃.利用差热分析仪(DTA)、扫描式电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD),研究矿渣微晶玻璃的成分、制备工艺,以及对显微结构和性能等进行分析.研究结果表明,当基础玻璃化学组成(质量分数)分别为50%～60%(SiO2),4%～8%(Al2 O3),14%～19%(CaO),7%～10%(MgO),0.7%(Fe2O3),4%(Na2O),6%(K2O)时,主晶相为透辉石,高炉渣最大引入量达到47.35%,最小量为28.06%,可以获得性能良好的烧结型微晶玻璃.     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化和性能

CaO MgO Al2O3 SiO2系微晶玻璃主要用于生产高档装饰材料,而影响微晶玻璃性能最主要因素是主晶相的种类及晶粒粒度·通过XRD,SEM等分析方法,探讨氧化镁在微晶玻璃中的作用以及氧化镁加入量对微晶玻璃密度和显微硬度的影响·实验结果表明:随着氧化镁含量的增加,一方面析晶温度有所升高,不利于微晶玻璃的晶化,但有利于烧结的进行;另一方面试样的显微形貌由放射状或纤维状集合体向粒状块体转变,使密度和显微硬度增大,提高了它的性能·     

钙硅氧化物的质量比对10%Al2 O3高炉渣--尾矿--粉煤灰微晶玻璃性能的影响

利用高炉渣、尾矿和粉煤灰各自成分特点,在未添加任何晶核剂和其他化学试剂条件下,使用烧结法制得了不同CaO/SiO2质量比的10%Al2 O3(质量分数)矿渣微晶玻璃.通过差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析手段,分析了CaO/SiO2质量比和析晶温度对高炉渣-尾矿-粉煤灰微晶玻璃样品的晶相变化规律、析晶行为和主要力学性能的影响.随着CaO/SiO2质量比增大,析晶活化能不断减小,Si-O四面体连接强度下降,质点移动加强,各组开始析晶温度和晶化温度逐渐减小.当玻璃样品中钙硅氧化物的质量比为0.4时,分别在886℃和982℃形核、析晶保温1 h 后,可以得到抗折强度103.59 MPa、显微硬度5.3 GPa、耐酸性0.25%(质量损失率)、耐碱性小于0.1%,主晶相为透辉石的最佳力学性能的微晶玻璃样品.