烧结过程控制专家系统(Ⅰ)─—系统总体控制方案和系统总体结构

为了提高我国烧结生产过程控制水平，作者将数学模型与人工智能相结合，建立了烧结过程控制专家系统，并应用于烧结生产过程的离线控制，取得了较好的效果．本文着重分析烧结过程及其控制的特点，研究烧结过程的总体控制方案以及烧结过程控制专家系统的总体结构．     

高钙赤铁矿烧结的矿物特性、冶金性能及相结构演变

为了研究高钙赤铁矿的烧结特性，采用了化学分析、激光衍射、扫描电镜、X射线衍射和微型烧结等方法和手段分析了其矿物学特性，并设计烧结杯试验探究其与国产磁铁精粉的混合烧结行为，最后采用灰色关联数学模型计算和比较了不同高钙赤铁矿含量下的综合烧结性能。结果表明，高钙赤铁矿粒度较粗，所含Ca元素以方解石（CaCO₃）的形式存在，具有较强的自熔特性且自熔产生的液相结晶形态较好。在烧结过程中添加20wt%的含量后，能够提高利用系数、减少固体燃料消耗、提高烧结矿还原性指数和改善高炉的透气性指数的幅度分别为0.45 t/(m2·h)、6.11 kg/t、6.17%和65.39 kPa·°C。与全磁铁精粉烧结过程相比，高钙赤铁矿烧结还可以提高烧结烟气的热值，有利于烟气回收热量并进行二次利用。随着高钙赤铁矿含量的增加，烧结混合料在成矿过程中的聚合方式由以液相粘结为主转变为局部液相粘结伴随着铁氧化物连晶的共同作用。根据灰色关系模型的计算，在0–20wt%的配比范围内，高钙赤铁矿含量增加对烧结经济技术指标与烧结矿冶金性能综合表现的提升是有利的。     

改进的模型预测控制在陶瓷基滚抛磨块烧结炉中的应用

为了优化烧结型滚抛磨块的制备，提升磨块的品质，在分析滚抛磨块烧结过程特点和非最小状态空间模型预测控制(NMSSMPC)在乙烯裂解炉的应用基础上，提出了基于卡尔曼滤波的非最小状态空间模型预测控制(KF-NMSSMPC)的方法，将其应用于滚磨烧结炉中。该控制算法通过在模型预测控制(MPC)中加入滤波器来消除烧结过程中的量测噪声和信道噪声带来的影响。KF-NMSSMPC能够有效地适应这样的工业条件，同时还能节能降耗。大量仿真实验结果表明，在模仿实际工业条件下，KF-NMSSMPC比NMSSMPC能有效抑制干扰，快速地跟踪烧结轨迹，降低误差，提高烧结控制过程精度，进而改善滚抛磨块烧结质量。     

ZnO压敏陶瓷反射光谱的研究

利用简便的粉末反射光谱法，测量了不同烧结温度下ZnO压敏陶瓷的反射光谱，并对其影响机理进行了探讨．研究结果表明，同纯ZnO相比，压敏陶瓷反射光谱吸收边发生红移，红移量随烧结温度的提高而增大；吸收边斜率随着烧结温度升高而变小．吸收边的变化是烧结过程中ZnO晶粒表面包覆程度和元素相互扩散随温度变化的结果．高温烧结的试样在波长为566nm、610nm、650nm处存在光反射谷，反射强度随烧结温度升高而降低．烧结过程中形成的界面层缺陷是反射谷形成的主要原因，缺陷类型与温度变化无关，浓度随烧结温度的升高而增大．     

Y—TZP陶瓷的低温烧结性能

采用商品Ｙ２Ｏ３稳定的四方ＺｒＯ２粉体（ＹＴＺＰ）在低于１３００℃下得到完全致密的ＹＴＺＰ陶瓷．微结构发育过程的ＳＥＭ观察表明其致密化过程主要是由成颈生长和烧结初期形成的亚晶粒的并合过程组成．提出了三阶段烧结模型，并很好地解释了非等温烧结数据．力学性能测试表明低温（＜１３００℃）烧结样品具有与高温（１６００℃）烧结样品相当的弯折强度．     

预烧与烧结对MnZn功率铁氧体磁性能的影响

该文主要研究了不同的预烧温度和烧结适配对MnZn铁氧体磁性能的影响．作者发现，780℃的预烧温度有利于烧结过程中崮相反应的进行，提高样品密度，改善样品性能．与传统的烧结过程相比较。作者在降温过程中采用的二次还原法烧结过程，产品性能更优。     

微粒团聚特点对烧结Al_2O_3的影响

本文研究并讨论了不同尺寸及分布的Ａｌ２Ｏ３微粒团聚体（ａｓｓｌｏｍｅｒａｔｅ）对其烧结行为的影响。由于不同时间的搅拌及研磨，掺 ＮｉＯ的 Ａｌ２Ｏ３料浆具有不同的团聚体尺寸及分布。这些料浆经注浆成型、干燥后，分别在 １０５０℃、１７３５℃预烧及烧结，得到了不同的预烧及烧结密度，且有规律性。依据烧结体的显微图，可以判断团聚体在烧结过程中的某些行为。经６分钟搅拌的料浆，其试样的预烧及烧结密度分别为理论密度的２０％及５８％；同一料浆，经３６分钟搅拌后；其试样的预烧及烧结密度则升高到４０％及９４％。经１２０分钟搅拌的料浆，大团聚体的尺寸显著减小，其试样的烧结密度高达９７．５～９８．５％。     

纳米TiO_2微粉烧结过程中的相变与晶粒生长

分别制备无定型、锐钛矿和金红石三种形态的ＴｉＯ２纳米微粉，并对其烧结性能进行了较详细的研究，结果揭示：晶化和相变过程是晶粒生长的主要因素，硬团聚体的形状决定了烧结体的显微结构。     

氮化铝陶瓷材料的烧结机理

以国外引进的热膨胀测量仪为主要手段，全面地探讨了ＡＩＮ材料的烧结过程。用最小二乘法回归分析了实验数据并用现有烧结理论进行了阐释，结果表明，ＡＩＮ材料烧结初期的收缩是固相扩散与粘滞流动的共同作用，中后期烧结机理是以相界反应速率控制的溶解－淀析过程为主。     

纳米复合Ti(C,N)基陶瓷烧结晶粒长大的特性

利用材料热力学原理，推导出纳米复合Ti(C，N)基金属陶瓷烧结过程中，晶粒生长速度与大、小颗粒半径之间的关系，并结合实验结果进行了分析．结果表明：纳米复合金属陶瓷在烧结的开始阶段，大晶粒的长大速度呈加速趋势，当大晶粒长大到一定程度时，其长大速度达到最大值，随后，速度逐渐减慢．采用放电等离子烧结、脉冲烧结等方法有可能进一步减小小颗粒的半径．Mo、WC、TiN的加入，抑制了沉淀—析出过程的进行，对晶粒的长大有一定的抑制作用．     

石煤渣保温砖的导热性能研究

以石煤渣为主要原料研制应用于工业窑炉的保温砖，是石煤渣综合利用的一种新方法。本文通过对石煤渣保温砖导热机理的分析，讨论了保温砖的物相组成、石煤渣及造孔物的掺入量、烧结温度制度等对试样导热系数的影响，分析了试样具有较低导热系数的主要原因。图５，表３，参６。     

B2O3对磁铁矿烧结过程铁酸钙形成的影响

研究了磁铁矿烧结过程初期液相的形成及加入Ｂ２Ｏ３ 对铁酸钙生成的影响。在磁铁矿烧结过程中,初期液相形成于ＦｅＯｎ－ＣａＯ－ＳｉＯ２系;ＣａＯ溶解于ＦｅＯｎ－ＣａＯ－ＳｉＯ２ 系初期液相,饱和时析出２ＣａＯ·ＳｉＯ２（Ｃ２Ｓ）。在冷却带,由液相中进一步析出Ｃ２Ｓ,同时析出铁酸钙。加入含硼物质可增加铁酸钙的生成量,减少硅酸钙的生成量。     

激光烧结陶瓷粉末成形零件的研究

实验研究了Ａｌ２Ｏ３陶瓷粉末的激光烧结过程,介绍了激光烧结实验装置,分析了烧结参数对烧结过程的影响,得到了激光烧结的Ａｌ２Ｏ３陶瓷零件。所设计的实验装置的结构简单,可满足实验要求。     

钨合金球制造工艺的研究

对钨合金球的成形、烧结工艺、材质选择、性能检测等问题进行了研究．结果表明，圆盘造球机制备钨合金球是一种理想的工艺．球的压溃试验是确定烧结参数的直接依据，钨合金球的压溃数据更能准确地代表成品钨合金球的性能．     

稀土对MoSi_2烧结形为的影响

通过排水法测定了ＭｏＳｉ２和稀土／ＭｏＳｉ２烧结块的密度,讨论了烧结温度的影响结果表明,稀土的加入明显提高了ＭｏＳｉ２烧结坯块的致密性,有利于改善基体的机械性能图２,参４     

反应烧结锆英石质多孔陶瓷烧结机理初探

研究了以工业氧化锆、天然石英为原料,加入少量氧化物为助剂制备锆英石质多孔陶瓷的烧结过程和烧结机理。试验结果表明,在研究所涉及 的温度范围内,该体系为气相传质,烧结过程为有气相参与的反应烧结过程,锆英石的合成反应与烧结过程交替进行。     

i_(2-x)Pb_xS_2Ca_2Cu_3Oy陶瓷的超导电性及显微结构分析

报道用直接烧结和二次烧结工艺制备Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3Oy超导陶瓷,X=0.2,0.3,0.4,0.6,0.7。各样品的Tc(zero)>105K。对样品的显微结构分析表明,只有片状和层状晶粒是超导晶粒;掺Pb对超导相的形成和超导晶粒的生长均有重要-影响;直接烧结工艺有利于Tc(zero)的提高;二次烧结工艺有利于超导晶粒生长和消除杂相。     

烧结工艺对HA粒子尺寸的影响

为了对比纳米HA与大颗粒或大晶粒HA作为骨填充材料在动物体内的实验效果，通过改变烧结工艺来获得大颗粒或大晶粒HA．扫描电镜检测结果表明，烧结温度对粒子尺寸的影响最为敏感：低于800℃烧结时，粒子长大缓慢甚至没有长大现象；超过900℃后，粒子迅速长大；1200℃烧结时，随烧结时间延长，晶粒呈现不规则长大，并出现二次再结晶现象。     

羟基磷灰石粉料相关特性与烧结动力学研究

用ＳＥＭ，ＸＲＤ和ＢＥＴ等方法研究了由湿化学法合成以两种不同固液分离方式制成的羟基磷灰石粉料的相关特性，分析了固液分离方式对粉粒团聚形态及对粉粒烧结的影响，根据烧结模型计算了两类粉料的烧结激活能，通过选择适当固液分离方式，可获得较主活性粉料，且由机械造粒法可制成高球形度及相对密度为９５％的特殊用途的陶瓷颗粒。