热处理对锆莫来石复相陶瓷材料显微结构的影响

利用电子扫描电镜重点研究了以锆英石与氧化铝、A级铝矾士为原料反应烧结锆莫来石复相陶瓷材料的显微结构.分析表明:在不同的液相条件下,莫来石的晶粒发育产生了3种完全不同的晶形;液相量越高,莫来石的针状发育越好.过量氧化铝的存在严重阻碍了残余晶界玻璃相的析晶.金属铝粉的添加容易引入热处理难以消除的大的贯通性气孔.这些大的气孔是影响反应烧结材料性能提高的重要因素.     

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、莫来石增强白水泥熟料基质复相陶瓷材料性能

研究了氧化铝、莫来石颗粒增强白水泥熟料基质复相陶瓷材料的常温力学性能。采用干混、冷等静压成型、常压烧结等方法，制备复相陶瓷。结果表明：这种材料具有良好的烧结性能，氧化铝、莫来石颗粒可以显著地提高材料的常压力学性能。     

O''''-Sialon-ZrO2复相材料反应烧结过程中的相组成及显微结构研究

研究了CaO稳定的氧化锆、锆英石、Si3N4及活性α-Al2O3体系反应烧结制备O＇-Sialon—ZrO2复相材料过程中物相组成的变化及显微结构特征一结果表明，1550℃下体系中已经形成了所谓的过渡液相，这种过渡液相的存在，加速了锆英石的分解，促进了O＇-Sialon“溶解-扩散-再结晶”的结晶过程。1600℃及以上温度烧后，锆英石完全分解，随着烧结温度的提高，基质中O＇-Sialon针状晶体发育长大并形成了比较紧密的、晶体间相互交织的显微结构，与此同时，由于Ca^2＋的脱溶，稳定氧化锆骨料大晶粒分解为相对细小的m-ZrO2。     

O′-Sialon-ZrO_2复相材料反应烧结过程中的相组成及显微结构研究

研究了CaO稳定的氧化锆、锆英石、Si3N4及活性-αA l2O3体系反应烧结制备O-′Sialon-ZrO2复相材料过程中物相组成的变化及显微结构特征。结果表明,1 550℃下体系中已经形成了所谓的过渡液相,这种过渡液相的存在,加速了锆英石的分解,促进了O-′Sialon“溶解-扩散-再结晶”的结晶过程。1 600℃及以上温度烧后,锆英石完全分解。随着烧结温度的提高,基质中O-′Sialon针状晶体发育长大并形成了比较紧密的、晶体间相互交织的显微结构。与此同时,由于Ca2 的脱溶,稳定氧化锆骨料大晶粒分解为相对细小的m-ZrO2。     

陶粒支撑剂的晶体生长和性能的研究

以煤矸石和铝矾土为主要原料,添加10 wt%长石作为烧结助剂,采用无压固相烧结工艺,在不同的温度下烧结制备了20/40目经济型陶粒支撑剂。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了陶粒支撑剂的物相组成和显微形貌,并研究了烧结温度对微观结构和性能的影响。实验结果表明,液相不仅加速了扩散速率,而且促进了莫来石晶粒的生成、发育长大。致密的结构和棒状莫来石都对强度很好的提升。当烧结温度为1 250℃、1 280℃时,在35 MPa闭合压力下的破碎率均低于9%的行业标准(SY/T 5108-2014)。     

添加金属铝粉的锆刚玉莫来石材料显微结构与性能

通过扫描电镜、x射线衍射分析和体积密度、抗弯强度、烧结线收缩率以及抗热震性能的测定 ,主要探讨了金属铝粉的添加对反应烧结锆刚玉莫来石材料性能和显微结构的影响。     

添加金属铝粉的锆刚玉莫来石材料显微结构与性能

通过扫描电镜、x射线衍射分析和体积密度、抗弯强度、烧结线收缩率以及抗热震性能的测定,主要探讨了金属铝粉的添加对反应烧结锆刚玉莫来石材料性能和显微结构的影响.     

高铁铝土矿直接还原-石灰烧结过程及机理研究

探索基于石灰烧结的高铁铝土矿直接还原方案,并借助XRD,SEM和EDS等手段分析直接还原-石灰烧结过程中的矿物转化机理。研究结果表明:在保温过程中,由于生石灰的反应活性较低,原矿中仅有部分氧化铝矿物转化为碱溶性的铝酸钙。在剩余的氧化铝矿物中,高岭石转化为莫来石,一水硬铝石和一水软铝石转化为刚玉;刚玉和莫来石不溶于碱,造成氧化铝损失。由于石灰烧结反应温度与直接还原反应温度之间存在差异,因此,很难同步实现铝、铁矿物的高效转化。最佳条件为:预磨粒度为0.038 mm的铝土矿质量分数为74.95%,石灰用量为19.35%,还原温度为1 400℃,还原时间为60 min,最佳试验指标如下:铁品位T(Fe)为71.01%,铁回收率ε(Fe)为99.5%,氧化铝溶出率ηA为61.58%。     

反应烧结制备莫来石基复合材料及添加剂的影响

重点研究了Ａｌ２Ｏ３ ／ＺｒＳｉＯ４ 富铝体系反应烧结制备过程中的晶相变化,以及Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２ 比对反应烧结的影响,进而研究了添加Ｃｒ２Ｏ３ 对反应烧结的影响．研究表明,在反应烧结过程中,莫来石的生成明显滞后于ＺｒＳｉＯ４ 的分解;在相同温度下,ＺｒＳｉＯ４ 的分解程度随Ａｌ２Ｏ３ 的加入量的增加而提高．添加Ｃｒ２Ｏ３ 使莫来石的稳定生成温度提高,此外,Ｃｒ２Ｏ３ 的引入有助于Ａｌ２Ｏ３ 向莫来石中的固溶     

烧结助剂Cr_2O_3、Mn_2O_3的添加对ZTM陶瓷常温性能的影响

通过对试样的断裂强度、断裂韧性、相对密度、气孔率、玻璃相含量以及显微结构的研究 ,探讨了 Cr2 O3、Mn2 O3的添加对 ZTM陶瓷常温性能的影响。实验结果表明 :Cr2 O3、Mn2 O3的添加对 ZTM陶瓷材料产生了完全不同的影响。Cr2 O3的颜色在不同方法制备的试样中 ,呈现不同的颜色变化。Mn2 O3的添加可以增加试样的玻璃相含量 ,降低材料的力学性能     

玻璃在反应制备Al—Al2O3复合材料中的作用研究

本文采用Ａｌ／莫来石（３Ａｌ２Ｏ３·２ＳｉＯ２）反应法制备Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３复合材料,讨论了Ａｌ与莫来石反应的条件,提出加入玻璃可在低温下改善Ａｌ／莫来石间接触结合．通过ＸＲＤ分析和ＳＥＭ观察,考察了有玻璃存在下Ａｌ与莫与石的反应特点及制备过程对显微结构的影响．     

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。     

Al13和氯化铝作为铝源合成莫来石的研究

以[AlO4Al12(OH) 24(H2O) 12] 7+（简称Al13）和氯化铝为铝源,以硅酸钠和活化硅酸为硅源,采用四种组合方法,研究莫来石的合成。采用27Al NMR、X射线衍射和红外吸收光谱等手段研究反应过程及材料微结构演变。研究发现以Al13为铝源制备铝酸盐具有低温优势。以活化硅酸与Al13为硅源和铝源制备的莫来石前躯体,经900℃煅烧生成莫来石,经过1200℃煅烧生成单相莫来石,其机理在于在前躯体中已经形成类莫来石的Si-O-Al键合。     

莫来石／Ce—TZP和莫来石／Ce—TZP／Al2O3复合材料

研究了热压莫来石／Ｃｅ－ＴＺＰ和莫来石／Ｃｅ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３复合材料。以ＺＴＭ为基质,使用不同的复合比例,加入Ｃｅ－ＴＺＰ和Ｃｅ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３,测定了材料的力学性能及物相组成,以期得到一种较为稳定的高性能复合材料。     

碳还原粉煤灰制备SiC/Al2 O3系复合材料

在氩气气氛下,以粉煤灰为原料,石墨为还原剂,研究碳还原粉煤灰制备SiC/Al2 O3系复合材料的反应过程,并探索其制备的工艺条件.利用X射线衍射分析还原产物的物相变化规律,使用扫描电镜和能谱仪观察复合材料的微观结构.结果表明：在1673 K粉煤灰中石英相与碳反应生碳化硅,1773 K莫来石相基本分解完全.随着反应温度的升高,生成碳化硅和氧化铝含量增加,较合适的温度条件为1773~1873 K;保温时间的延长,有利于碳化硅和氧化铝的生成,较好的保温时间为3~4 h;增加配碳量对碳化硅和氧化铝的生成有促进作用,较合适的C/Si摩尔比为4~5.在制备出的SiC/Al2 O3复合材料中碳化硅在产物中分散较为均匀,并且粒度小于20μm.     

Al2O3含量对烧结初始液流动行为的影响

在铁矿粉烧结过程中,初始液相流动行为是烧结矿固结效果的重要影响因素。采用微型烧结法,探讨了Al2O3含量对初始液相流动行为的影响,并通过对初始液相微观结构的解析,揭示了Al2O3含量对初始液相气孔分布和结构的影响规律。实验结果表明,初始液相的流动性指数随着Al2O3含量提高而降低。水淬试样的XRD实验结果结果证实,Al2O3含量的增加提高了复合铁酸钙的稳定性,降低了初始液相的流动能力。此外,初始液相流动性亦会对气孔性质产生影响。高Al2O3初始液相中气孔结构不规则程度提高,且小于50μm气孔数目也随之增多。     

烧结助剂Cr2O3、Mn2O3的添加对ZTM陶瓷常温性能的影响

通过对试样的断裂强度、断裂韧性、相对密度、气孔率、玻璃相含量以及显微结构的研究,探讨了Cr2O3、Mn2O3的添加对ZTM陶瓷常温性能的影响。实验结果表明:Cr2O3、Mn2O3的添加对ZTM陶瓷材料产生了完全不同的影响。Cr2O3的颜色在不同方法制备的试样中,呈现不同的颜色变化。Mn2O3的添加可以增加试样的玻璃相含量,降低材料的力学性能。     

pH值和煅烧温度对莫来石生成的影响

以溶胶凝胶法为基础,采用正硅酸乙酯(C8H20O4Si)、硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)为主要原料,借助X射线衍射仪进行检测,系统研究了pH值、煅烧温度对生成3∶2型莫来石以及生成过程的影响。结果表明：莫来石凝胶介于单相凝胶和双相凝胶的混合尺度,pH值在4~10范围内均可生成莫来石,煅烧温度为1175 ℃时出现明显的莫来石化;pH=4时,不利于无定形硅的转化;在pH值为5~9范围、煅烧温度1200 ℃时完全莫来石化,且生成的莫来石结晶度总体变小,晶胞参数上下波动。莫来石的生成经历了无定形硅和铝的氧化物到铝硅尖晶石再到莫来石的过程。