固相反应制备固体聚合硫酸铁

固体聚合硫酸铁便于储存和运输,目前的生产方法是由七水硫酸亚铁制取液体聚合硫酸铁,再经浓缩、干燥而得,但是浓缩、干燥过程耗能较大。有必要探索由工业废铁粉经固相反应直接制取固体聚合硫酸铁的工艺。采用正交实验的方法研究了固相反应制备固体聚合硫酸铁的工艺。实验表明,该工艺路线可行。在常压无催化剂、m(SO4^2-)：m(Fe^2 )=1．4、W(H2SO4)=75％、氧化反应温度120℃、硫酸溶液分8次加入、聚合温度80℃、熟化时间36h的条件下,以工业废铁粉为原料制取了质量较好的固体聚合硫酸铁。该工艺的主要缺点是熟化时间较长,需要进一步研究改进。     

低温固相反应制备氧化锌微粉研究

以Zn(NO3)2、Zn(Ac)2、ZnCl2和Na2CO3为原料，通过低温固相反应方法制备出了ZnO超细粉体。讨论了制备过程中不同的反应体系、反应物配比、煅烧温度和保温时间对ZnO粉体平均粒径的影响，并对其作用机理进行了分析。实验结果表明：在低温下，固相反应能快速进行；以Zn(NO3)2和Na2CO3为反应体系，能得到结晶度好、分散性较好、平均粒径为20nm左右的ZnO粉体。     

原料粒度对高温固相法制备锆英石粉体的影响

为研究高温固相法制备锆英石粉体所用原料的最佳粒度,以不同粒度的SiO2和ZrO2混合粉体为原料,在1500℃条件下保温4．5h进行锆英石粉体的制备。利用激光粒度分析仪对原料进行粒度分析;使用x射线衍射仅对产物进行物相与结构分析;用扫描电子显微镜观察合成样品的微观结构。研究结果表明：不同粒度的SiO2和ZrO2混合粉体在1500℃条件下保温4．5h均可制备出锆英石粉体,当d（0．5）为2．125μm时制备效果最好,所制各样品的粒度主要集中在0．2～1．5μm之间。     

室温固相反应制备纳米氧化锌

以七水硫酸锌和碳酸氢铵为原料 ,用室温固相化学反应首先制备前驱物碳酸锌 ,然后在微波场的辐射下进行热分解 ,制得纳米氧化锌。用 X射线粉末衍射、透射电镜以及红外光谱对产物进行了表征。结果表明 :当硫酸锌和碳酸氢铵等摩尔混合后 ,微波辐射 2 0 min,可得到粒度分布均匀的球形六角晶系结构的纳米氧化锌 ,平均粒径约为 8nm。     

高能球磨Ti/Al复合粉固相反应烧结工艺

采用金相和能谱方法对Ti、Al箔的固相扩散反应行为进行了研究,建立了TiAl3相层厚度生长的计算公式.并在此基础上,探讨了球磨Ti/Al复合粉的两步固相烧结工艺.研究表明:两步固相烧结法可有效抑制烧结引起的粉末体变形,获得具有典型显微组织的致密烧结材料;尽管延长低温预烧时间可获得由TiAl与Ti3Al组成的热稳定性较好的组织,但组织致密度偏低,为了获得高致密的TiAl合金,仍需后续高温烧结.实验还表明,高能球磨促进了TiAl基合金组织细化,且球磨时间越长烧结组织晶粒越细小;双态组织中的层片组织含量随球磨时间延长而增加,但长时间球磨由于非晶化的出现又会引起层片组织含量下降.     

室温固相反应制备纳米KMn8O16粉体

采用固相氧化还原法合成了纳米KMn8O16粉体，借助XRD、SEM、FT－IR、比表面测定等技术对粉体进行了表征。结果表明，粉体外貌呈近球形，粒子大小均匀，团聚少，平均粒径约为20nm,对H2O2分解具有较高的催化活性；制备过程中加入少量纳米CuO粉体可明显改善粉体的性能。     

抗坏血酸还原法,室温固相反应制备纳米硒

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为软模板,用抗坏血酸作还原剂还原二氧化硒,利用室温固相反应技术制备了纳米硒,研究了制备反应的影响因素,得到了多种形貌的纳米硒,并用透射电子显微镜,扫描电镜,X射线衍射对产物的大小、形貌及结构进行了表征.     

利用冶金焦粉和硅石粉压块生产硅铁合金的工艺研究

研究利用冶金焦粉和硅石粉生产硅铁合金具有重要的实用价值,本文采用压块法(焦粉和硅石粉混合造块+钢屑)进行制备硅铁的对比实验,研究冶金焦粉和硅石粉应用于硅铁生产的可行性,结果表明:利用冶金焦粉与硅石粉作压块原料,可生产理想的硅铁合金。     

低热固相反应表面活性剂模板法制备纳米硒

以几种表面活性剂为软模板,用亚硫酸钠作还原剂还原二氧化硒,利用低热固相反应技术制备了多种形貌的纳米硒。研究了表面活性剂种类、用量对反应及产物形貌的影响,并采用透射电镜、X射线衍射对产物进行了表征。     

基于体硅工艺的微夹持器设计

为克服静电致动微夹持器夹持力小、运动范围小的弱点,设计并研制了一种基于体硅工艺的微夹持器。建立了S形柔性夹持臂力学模型,借助有限元方法进行结构优化、夹持臂模态分析以及静电驱动器对微操作对象影响的估算。研制成一种大深宽比梳状静电驱动微夹持器,释放了等效长度达5.470mm的柔性夹持臂。该夹持器采用了导电型并接地连接的柔性微夹持臂,可防止静电对操作的影响,柔性结构有效解决了静电力小与硅材料的弹性模量高之间的矛盾,使微夹持器的夹持力输出大大增加。     

固相反应合成钙钛锆石和榍石

钙钛锆石(CaZrTi2O7)和榍石(CaTiSiO5)是人造岩石固化放射性废物理想的介质材料.以天然锆英石(ZrSiO4)、模拟放射性焚烧灰、CaCO3、TiO2为原料,借助失重-差热(TG-DTA)分析和X射线衍射(XRD)分析,研究了合成CaZrTi2O7和CaTiSiO5的固相反应.结果表明,随着模拟放射性焚烧灰掺量的增加,合成CaZrTi2O7和CaTiSiO5的温度降低,ZrSiO4的分解温度降低.模拟放射性焚烧灰掺量(质量分数)分别为20%、40%、60%,合成CaZrTi2O7的最低温度分别是1050 ℃、950 ℃、900 ℃,合成CaZrTi2O7的最低温度分别是950 ℃、950 ℃、900 ℃,合成CaZrTi2O7和CaTiSiO5的最佳合成温度分别为1260 ℃、1230 ℃、1200 ℃.     

Y型聚丙烯纤维/硅灰对混凝土强度性能的影响

用Y型聚丙烯纤维和硅灰增强水泥混凝土,研究不同掺量条件下,对混凝土抗压性能的影响,并分析聚丙烯纤维以及硅灰在阻裂增强方面的作用机理.研究表明,加入聚丙烯纤维可使混凝土的抗裂、抗收缩性能提高,但会使混凝土中的孔隙率增大,使抗压强度有一定程度的降低;加入硅灰后,水泥石的密实性提高,抗压强度增大.     

掺加硅粉及纤维改性再生混凝土性能试验研究

再生混凝土因其能够妥善处理环境与资源的压力,而被广大学者所研究.以硅粉与纤维的不同掺量为变量,设计并制作了再生骨料取代率为30%的再生试块,并对其立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量、峰值应变等力学与变形指标进行了研究,探寻硅粉与纤维对其性能的影响规律,为其在工程实践中的应用提供参考依据.结论表明:硅粉增加了再生混凝土的立方体抗压强度,但降低了棱柱体抗压强度,对其他参数的影响呈现出不规则的波动;纤维能够显著的提高再生混凝土的变形性能,使其他各强度值出现不同程度的降低.试验也表明,经过合理设计的硅粉与纤维掺量,能够弥补再生混凝土的缺陷,使其各方面的综合性能达到最优.     

硅灰裹石掺粉煤灰提高混凝土路用性能研究

着重研究采用硅灰裹石法对于提高混凝土路用性能的影响。研究结果表明:硅灰裹石掺粉煤灰高性能道路混凝土抗折强度比双掺硅灰、粉煤灰高强度混凝土提高20%左右,脆度系数降低30%左右,耐磨性提高15%以上。此外,对硅灰裹石法提高混凝土路用性能的机理进行了探讨     

硅灰预处理对高性能水泥基材料力学性能的影响及其作用机理的研究

本研究进行了一系列的对比试验,旨在提高掺加硅灰水泥基复合材料的强度。研究结果表明,通过采用六偏磷酸钠对硅灰进行预处理,可使掺加硅灰的高技术水泥基复合材料达到了较高的强度性能,其抗压强度可以高达200MPa以上,抗折强度超过30MPa。本文应用Aim-Goff模型探讨了其作用机理,研究显示,加入六偏磷酸钠分散了硅灰的团聚体,提高了水泥基复合材料的堆积密度,从而改善了水泥基复合材料的力学性能。SEM and XRD分析也表明,采用六偏磷酸钠对硅灰进行预处理,改善了水泥基复合材料界面区的结构,减少了Ca(OH)2的含量和降低了Ca(OH)2结晶度,从而提高了水泥基复合材料的强度性能。同时,本研究也表明,纳米级硅灰颗粒具有极强的自团聚效应,改善硅灰的分散性是充分实现其特异的物理、化学特性的关键。     

硅粉水泥石中的孔比表面积及其与强度的相关性

采用X射线小角散射技术,对硅粉水泥石中孔比表面积作了实验研究,研究表明：所测硅粉水泥石中孔的比表面积是相当大的,其值在70－190m^2/cm^3之间;孔界面具有分形特征,分形维数与3接近,因此孔界面是非常粗糙的,比表面积与孔界面分形维数有明显的相关性;水胶比增加比表面积减少,硅粉含量增加,比表面积增大;水泥石的抗压强度与比表面积存在较好的相关性,抗折强度与比表面积之间则呈现出一种较为复杂的关系。     

混合材对碱集料反应的抑制效果的研究

文章采用ASTMC1260法进行膨胀率的测定,研究了硅灰、矿渣和粉煤灰对碱集料反应膨胀的影响规律。结果表明,这3种混合材能有效抑制碱集料反应的膨胀。硅灰掺量在15％-20％时能有效抑制碱集料反应膨胀,对矿渣而言掺量应为60％～70％,粉煤灰的掺量大于50％时则能有效抑制碱集料反应膨胀。     

硅胶固载钛酸酯的制备及其对酯化反应的催化研究

以四氯化钛和不同物质的量比的2-乙基己醇反应,然后与硅胶作用制备了硅胶固载化催化剂.合成条件用正交试验进行了优化.结果表明:最适宜反应条件为钛醇物质的量比为1∶3;反应温度120℃;反应时间2h;理论固载量为20%.测定了固载钛酸酯的钛含量,并用IR对固载催化剂进行了初步表征.以不同物质的量比固载催化剂进行了苯甲酸和2-乙基己醇酯化反应的催化研究,同时与未固载钛酸酯进行了对比,发现固载催化剂活性明显降低,其中以钛与醇物质的量比1∶2制得的固载催化剂效果较好.经5次催化剂重复使用试验,表明硅胶固载催化剂具有很好的稳定性,重复使用性能良好.     

Al熔体与非晶SiO2的扩散反应动力学

利用SiO2玻璃尺寸大的特点,研究了Al与SiO2玻璃反应组织和反应动力学.实验发现,长时间反应可以得到Al/Al2O3复合组织,在Al熔体和Al/Al2O3复合组织间存在扩散过渡层.测定了扩散过渡层和Al/Al2O3复合层的生长动力学.分析了扩散过渡层的动力学规律.讨论了Si对扩散过渡层和复合层形成动力学的影响, 发现Al/Al2O3复合层形成的抛物线动力学特征.