燃烧合成Mg2Ni储氢合金的热力学分析

从理论上对燃烧合成Mg2Ni反应体系在不同预热温度下的绝热温度及Mg2Ni的熔化率进行了计算．研究结果表明，反应的绝热温度随预热温度的升高而提高，而且二者的差值基本为一定值．在一定的预热温度下产物Mg2Ni将熔化，其熔化率随预热温度的升高或稀释剂含量的减少而增加．添加适量的稀释剂有助于降低反应的绝热温度、减小Mg2Ni的熔化分解从而得到高纯的Mg2Ni．     

Al_2O_3-TiC 和 Al_2O_3-TiB_2 的热力学分析

从理论上对铝热剂燃烧合成复相陶瓷Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ和Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２的绝热温度及产物中Ａｌ２Ｏ３的熔化率进行了研究．随着预热温度的升高或稀释剂含量的降低,反应体系的绝热温度升高,但在２３０３Ｋ处均出现一个平台,其原因是Ａｌ２Ｏ３的熔化率不固定,在０～１之间变化．随预热温度的升高,燃烧反应能够自我维持的临界稀释剂的添加量也增多．     

基于STANJAN的多种燃料燃烧产物的计算和分析

利用STANJAN对甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)及辛烷(C8H18)3种燃料与空气(21%O2与79%N2的混合物)在不同混合比下燃烧后产生的CO,NO,NO2的浓度及火焰温度进行了计算。结果表明3种燃料燃烧后的绝热火焰温度及3种产物浓度的变化趋势类似;且随着燃料碳氢比的上升,绝热火焰温度和3种产物的浓度随之上升。     

自蔓延法制备Si3N4粉时的氮气压力

探讨了硅粉在普通氮气和高纯氮气中的高温自蔓延合成反应过程,分析了稀释剂、氮气纯度与压力、成型坯体的气孔率等工艺参数对硅粉自蔓延过程的点火、最高燃烧温度及产物特征的影响.从热力学、动力学及Si3N4热分解过程几个方面分析了低氮气压力下燃烧合成Si3N4的可行性.研究结果表明:只要最高燃烧温度不高于相应氮气压力下Si3N4的热分解温度,就可以用SHS方法合成Si3N4;并在氮气压力为0.6～2.6 MPa时.以纯硅粉为起始原料燃烧合成出游离硅含量小于O.5％,β与α相混合,粒度为1～2 μm的Si3N4粉末;低氮气压力下硅粉的自蔓延合成反应,必须要引入Si3N4稀释荆,压坯气孔率控制在0～70％,否则反应不能进行;体系最高燃烧温度随着氮气压力和压坯气孔率的增加而升高;所需的最低氮气压力随硅粉粒度增大而提高;产物形态沿圆柱样径向有差异,由外到里β—Si3N4相明显增加.     

自蔓延高温合成Al/Mg_2Si复合材料的淬熄试验

采用燃烧波前沿淬熄法研究Al/Mg2Si复合材料在自蔓延高温合成(SHS)过程中的显微组织演变规律.用扫描电子显微镜观察和分析淬熄试样中的显微组织,通过XRD分析合成产物的相组成.研究结果表明,反应直接生成了Mg2Si而没有中间产物,Mg-Si可以在较低的温度下发生固-固反应生成Mg2Si;在淬熄合成过程中Al始终没有参与反应.     

由煤系高岭土原位合成NaY分子筛

以煤系高岭土为原料 ,经碱熔活化、补硅 ,在优化的合成条件下 ,可以原位水热合成NaY分子筛。详细考察了晶化温度、晶化时间、加水量、老化时间和合成体系中硅铝比等反应因子对合成产物的结构和热稳定性的影响。得出的最佳反应条件如下 :合成体系中硅铝经为 2 ,晶化温度 370K、晶化时间 10h、老化时间 12h、加水量 4 0～ 6 0mL。其中 ,晶化温度和加水量是影响结晶产物物理结构性能的主要因素。采用XRD、IR、N2 静态容量吸附法、DTA DTG等手段对结晶产物的晶态结构、比表面积及孔分布、热稳定性等进行了表征。结果表明 ,以高岭土为原料可以原位合成出结晶度较高、无杂晶的NaY分子筛。所得分子筛比表面积较高 (42 0m2 /g) ,孔径分布集中 (集中在 0 .6nm) ,热稳定性好。     

低温燃烧合成Sr1.93Ba0.05SiO4:Eu荧光粉及其发光性能

以尿素为燃料,金属硝酸盐为氧化剂,(C2H5O)4Si为硅源,采用低温燃烧及回火还原处理合成用于白光LED的Sr1.93Ba0.05SiO4:Eu荧光粉.讨论助熔剂SrCl2用量和回火温度对荧光粉相组成的影响,研究合成产物的发光性能,初步提出合成反应机制.燃烧合成中熔融SrCl2为整个反应提供了一个半流动态的环境,促使生成的杂相SrCO3分解.低温燃烧直接产物Sr1.93Ba0.05SiO4:0.02Eu3+非晶材料在波长393 nm近紫外光的激发下最强发射峰值是波长为612 nm红光;处理后晶相产物Sr1.93Ba0.05SiO4:0.02Eu2+发射峰值是波长为480 nm的蓝光和543 nm的黄绿光,分别是由处于不同格位上的Eu+(Ⅱ)和Eu2+(Ⅰ)的5d→4f跃迁产生的.用不同的近紫外光(380～410 nm)激发时,样品发射出的蓝光(480 nm)和黄绿光(543 nm)的强度都随着激发光波长的增大而减小,而且蓝光的强度减小非常明显,同时,随着激发光波长的增大黄绿光波长增大.     

由煤系高岭土原位合成NaY分子筛

以煤系高岭土为原料，经碱熔活化、补硅，在优化的合成条件下，可以原位水热合成NaY分子筛。详细考察了晶化温度、晶化时间、加水量、老化时间和合成体系中硅铝比等反应因子对合成产物的结构和热稳定性的影响。得出的最佳反应条件如下：合成体系中硅铝经为2，晶化温度370K、晶化时间10h、老化时间12h、加水量40-60mL。其中，晶化温度和加水量是影响结晶产物物理结构性能的主要因素。采用XRD、IR、N2静态容量吸附法、DTA-DTG等手段对结晶产物的晶态结构、比表面积及孔分布、热稳定性等进行了表征。结果表明，以高岭土为原料可以原位合成出结晶度较高、无杂晶的NaY分子筛。所得分子筛比表面积较高（420m^2/g），孔径分布集中（集中在0.6nm），热稳定性好。     

5-邻羟基苯基-10,15,20-三苯基卟啉及其配合物的合成与应用

本文利用丙酸或DMF作溶剂,用邻羟基苯甲醛、苯甲醛与吡咯反应合成了5-邻羟基苯基-10,15,20-三苯基卟啉.探讨了反应温度、溶剂等条件对反应的影响,再用所合成的卟啉分别与Co2+,Cd2+,Zn2+金属离子反应合成配合物.尝试了用不同的方法对产物进行分离,利用核磁、红外和紫外光谱对产物进行了表征.并对其进行了荧光、磷光生物分析的应用性研究.     

低放热体系Al/Mg2Si复合材料的活化燃烧合成

通过添加韧性相Al来改善金属间化合物Mg2Si的脆性,采用机械活化与热学活化相结合,制备低放热反应体系的Al/Mg2Si复合材料.通过SEM、XRD观察分析产物的物相组成与形貌特征.结果表明,产物主要物相为Mg2Si及部分Al、Si和MgO2等.随着球磨时间延长、预热温度升高,燃烧合成反应易于进行;随着Al质量分数的增加,燃烧合成反应的预热温度下降.     

AlCr2O3体系燃烧合成反应的热力学分析与实验

首先对Ａｌ－Ｃｒ２Ｏ３体系的燃烧合成反应进行了热力学分析,讨论了起始反应温度,Ａｌ２Ｏ３和Ｃｒ２Ｏ３稀释剂以及ＭｏＯ３添加剂对Ａｌ－Ｃｒ２Ｏ３体系的绝热反应温度的影响。最后对Ａｌ－Ｃｒ２Ｏ３体系进行了热爆和点燃模式的燃烧合成实验,并对实验结果进行了分析。     

稠油火驱过程焦炭的化学性质与微观形貌特征分析

为了认清稠油火驱过程中焦炭的化学性质与微观形貌特征,利用室内高温高压反应釜开展了焦炭的生成实验,并对生成的颗粒状的焦炭的样品开展了有机元素、傅里叶变换红外光谱、岩石热解、扫描电镜（SEM）、CT扫描三维重建等方面的研究。研究表明：稠油火驱过程中生成的焦炭中氧元素含量增加近3倍,与原油相比具有富氧贫碳的特点,焦炭中存在含氧的官能团主要以以醛、酮、羧酸、酯、醇等大分子化合物的形式存在;焦炭的有机质成分以可裂解的S2为主,可以为稠油火驱的持续燃烧提供燃料,存在的残碳（RC）是稠油在高温高压条件下裂解缩聚生成的大分子极性化合物,在高温含氧的条件下也可以作为火驱的燃料;SEM与CT观察发现,焦炭的孔隙空间是由一系列大小不一的有机质孔洞组合而成,小孔洞与大孔洞相互连通组成一个系统的孔隙空间网络,有利于火驱过程中与氧气的充分接触。该研究将有利于认识火驱高温氧化过程中生成的焦炭的化学性质与微观形貌特征,为火驱开发的机理深化与开发方案的调整提供有力支撑。     

不同工艺条件下燃烧合成Fe3Al合金的显微结构特征

利用铁粉铝粉间的放热化学反应合成了Ｆｅ３Ａｌ合金，分析比较了热爆、热爆加压和自蔓延三种工艺条件下产物形成过程及组织结构特点，研究表明：合成开始时首先分别在粗大铁粉和细小铁粉处形成含铝富铁。相和ｎ（Ｆｅ３Ａｌ５）型化合物两种过渡相，热爆合成温度较高，两种过渡相间可充分反应生成成份均匀的ａ相，并经较快冷却后亚稳定存在于室温；热爆加压合成时，加压系统的吸热不仅使合成反应移到温度较低的Ｂ２相区中进行，而且冷却加快使反应后的扩散过程无法充分进行，产物由成份不均匀的Ｂ２相和反应后残留的ａ相组成。     

自蔓延高温合成 MoSi_2/Mo_5Si_3 复合材料

用初始Ｍｏ粉和Ｓｉ粉通过自蔓延高温合成方法（ＳＨＳ）制取不同Ｍｏ５Ｓｉ３含量的ＭｏＳｉ２／Ｍｏ５Ｓｉ３复合材料．用Ｘ射线衍射仪、扫描电镜对产物进行组织结构分析．实验结果表明,在自蔓延高温合成中,ＭｏＳｉ２是一步生成,无中间相形成．随着样品中Ｓｉ含量的减少,产物中Ｍｏ５Ｓｉ３的含量增多,颗粒度变小     

基于过渡金属氧化物载氧体的煤矿通风瓦斯处理性能

采用反应管对基于过渡金属氧化物载氧体的煤矿通风瓦斯(VAM)处理性能展开了研究.结果表明,经活化后的三种载氧体均能将CH4完全转化为CO2,其活性顺序为CuO60/γ-Al2 O3>NiO60/γ-Al2 O3>Fe2 O360/γ-Al2 O3;基于CuO60/γ-Al2 O3的CH4转化率随空速的增加而减小,随CuO负载量和床层温度的升高而增大;煤矿通风瓦斯中的CH4浓度越低,CH4转化率达到90%所需的床层温度就越低;对活性物质低分散高负载的CuO60/γ-Al2 O3和活性物质高分散低负载的CuO5.5/γ-Al2 O3两种CuO/γ-Al2 O3系载氧体进行了比较,发现两种载氧体的CH4转化机理均包含有化学链燃烧和催化燃烧两种机理,基于催化燃烧机理的CH4转化率在一定温度下存在极大值,当床层温度高于该极大值温度时,化学链燃烧对CH4转化率的贡献明显大于催化燃烧对CH4转化率的贡献;相同条件下,CuO5.5/γ-Al2 O3的初期活性优于Cu60/γ-Al2 O3,但CuO60/γ-Al2 O3的活性稳定性优于CuO5.5/γ-Al2 O3.     

Rheological behavior and constitutive equations of heterogeneous titanium-bearing molten slag

Experimental studies on the rheological properties of a CaO–SiO₂–Al₂O₃–MgO–TiO₂–(TiC) blast furnace (BF) slag system were conducted using a high-temperature rheometer to reveal the non-Newtonian behavior of heterogeneous titanium-bearing molten slag. By measuring the relationships among the viscosity, the shear stress and the shear rate of molten slags with different TiC contents at different temperatures, the rheological constitutive equations were established along with the rheological parameters; in addition, the non-Newtonian fluid types of the molten slags were determined. The results indicated that, with increasing TiC content, the viscosity of the molten slag tended to increase. If the TiC content was less than 2wt%, the molten slag exhibited the Newtonian fluid behavior when the temperature was higher than the critical viscosity temperature of the molten slag. In contrast, the molten slag exhibited the non-Newtonian pseudoplastic fluid characteristic and the shear thinning behavior when the temperature was less than the critical viscosity temperature. However, if the TiC content exceeded 4wt%, the molten slag produced the yield stress and exhibited the Bingham and plastic pseudoplastic fluid behaviors when the temperature was higher and lower than the critical viscosity temperature, respectively. When the TiC content increased further, the yield stress of the molten slag increased and the shear thinning phenomenon became more obvious.     

Cathodic behavior of molten CaCl_2-CaO and CaCl_2-NaCl-CaO

The cathodic behavior of molten CaCl2, CaCl2-CaO and equimolar CaCl2-NaCl-CaO was studied by cyclic voltammograms and constant potential polarization at temperatures of 1123 to 1173 K on molybdenum and titanium electrodes. The diffusion coefficient of Ca2+ (CaO) in molten CaCl2-CaO was calculated from the linear relationship between the square root of scan rate and the peak current density. The deposition potentials and the potential temperature coefficient of CaO in molten CaCl2-0.5mol%CaO and CaCl2-NaCl-0.5mol%CaO were also obtained from their cyclic voltammograms. The result shows that CaO is more easily reduced than CaCl2. The addition of NaCl in molten CaCl2-CaO induces the underpotential electrodeposition of CaO.     

熔盐辅助煅烧法制备纳米MgO

以无水硫酸镁、氨水和月桂酸钠作为原材料,采用醇水体系一步法制备了表面修饰纳米 Mg(OH)₂,经熔盐LiNO₃辅助煅烧制备纳米MgO。用XRD和FT-IR表征前驱物Mg(OH)₂的结构及形貌,通过TG-DTA确定煅烧温度,用XRD和TEM对纳米MgO的结构和形貌进行表征。讨论了氨水浓度、氨水用量、煅烧温度、煅烧时间和熔盐添加量对纳米MgO颗粒尺寸和硬团聚程度的影响。初步认为纳米MgO是通过成核、长大过程形成的。通过调控煅烧时间、煅烧温度、熔盐比例,可以将MgO平均粒径有效控制在20～100nm范围。