MnO-SiO_2渣系作用浓度的计算模型

根据炉渣结构的共存理论用回归分析法确定了MnSiO_3和Mn_2SiO_4是存在于MnOSiO_2渣系中且参加其内部化学反应的组元。由此得出本渣系的结构单元为Mn~(2+),O~(2-)简单离子和SiO_2,Mn_2SiO_3,Mn_2SiO_4分子,进而推导出本渣系各组元作用浓度的计算模型。 在1600℃下计算的N_(MnO)与实测a_(MnO)一致;但在高MnO含量和低温度下两者间表现出差别,这是由于MnO-SiO_2渣系中出现两相共存的现象,使系统远离平衡所致。     

CaO—Al2O3—SiO2熔渣的作用浓度计算模型

根据相图和炉渣结构的共存理论，推导了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系作用浓度的计算模型，计算的ＮＣａＯ和ＮＳｉＯ２与相应的实测αＣａＯ和αＳｉＯ２基本符合，从而证明所得模型可以反映本渣系的结构本持。与此同时，还发现生成正硅酸盐（２ＣａＯ．ＳｉＯ２）的碱度因Ａｌ２Ｏ３的增加而变大的事实和本渣系有Σｎ较小的活跃部分。     

含TiO2三元渣系粘度计算模型

根据炉渣结构的共存理论与CaO-SiO2-TiO2三元渣系在不同湿度和TiO2 成分下粘度的文献值，建立了此三元渣系的作用浓度和粘度计算模型。在模型计算过程中，采用MATLAB编制相应的计算程序，并绘制了1400℃、1500℃在碱度R＝0.9-1.0之间、不同TiO2含量下，渣系的粘度随TiO2百分含量变化的曲线。结果表明TiO2含量增加，其作用浓度增加，CaO-SiO2-TiO2三元渣系的粘度下降，并且温度升高粘度降低，计算值与实测值有很好的一致性，从而说明模型的合理性。     

CaO-SiO_2渣系作用浓度的计算模型

根据炉渣结构的共存理论和CaO-SiO_2渣系相图制定了不同温度区间的作用浓度计算模型。在炼钢温度下计算结果表明,考虑2个硅酸盐(CaSiO_3和Ca_2SiO_4)或3个硅酸盐(CaSiO_3,Ca_2SiO_4和Ca_3SiO_5)的计算模型都是合用的。比较不同计算方案结果证明,用本文回归所得的热力学数据比用文献数据更能符合实际,所以对文献数据应进一步研究。硅酸盐作用浓度的最大值与相图中固液相同成分熔点的位置一致,说明硅酸盐对本渣系的熔点具有极为重要的影响,炉渣总质点数随碱度而变化中出现最小值的原因是炉渣中进行了多个结构质点结合成一个分子的反应。     

热处理对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃性能影响

以CaO-Al2O3-SiO2为主要原料,采用烧结法制备出微晶玻璃.利用DSC确定了核化温度和晶化温度.利用XRD和SEM研究微晶玻璃的物相组成和显微结构.通过研究热处理温度对微晶玻璃性能的影响,可得出在780℃核化1h、948℃晶化2h时,微晶玻璃的性能最好.     

BaO-CaO-CaF2-Cr2O3渣系熔化特性实验研究

对BaO-CaO-CaF2-Cr2O3渣系的熔点特性进行了测试.当BaO/CaO＞1时,随着BaO/CaO比值、CaF2含量的增加其半球点温度下降.该渣系的半球点温度和BaO/CaO、?F2之间的关系可用方程描述.     

CaO-B2O3-SiO2-TiO2系保护渣配位结构的计算模拟

针对新型无氟保护渣CaO-B2O3-SiO2-TiO2四元渣系,采用分子动力学模拟的方法,对该保护渣系的微观结构进行了模拟计算,分析了CaO-B2O3-SiO2-TiO2渣系的配位结构,并考察了TiO2含量对保护渣配位结构的影响规律。研究表明:该渣系中硼的配位结构只存在三配位的三角体和四配位的四面体,而Ti与O之间主要以六配位的八面体结构形式存在;随着TiO2含量的增加,保护渣微观结构中Si、B、Ti的配位形式将发生明显变化,分别向四配位结构、三配位结构及五配位结构转化。     

Preparation of CaO-Al2O3-SiO2 system glass from molten blast furnace slag

To use the potential heat of molten blast furnace slag completely, a CaO-Al₂O₃-SiO₂ system glass (MSG) was prepared from the molten industrial slag. The corresponding method proposed in this study utilized both slag and its potential heat, improving the production rate and avoiding the environmental pollution. Using appropriate techniques, an MSG with uniform color and superior performances was produced. Based on the experimental results and phase diagram, the chemical composition of MSG by mass is obtained as follows: CaO 27%–33%, SiO₂ 42%–51%, Al₂O₃ 11%–14%, MgO 6%–8%, and Na₂O+K₂O 1%–4%. Thermodynamic processes of MSG preparation were analyzed, and the phases and microstructures of MSG were investigated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that alkali metal oxides serve as the fluxes, calcium oxide serves as the stabilizer, and alumina reinforces the Si-O network. XRD and SEM analyses show that, the prepared MSG displays the glass-feature patterns, the melting process is more complete, and the melt viscosity is lowered with an increase in calcium oxide content; however, a continuous increase in slag content induces the crystallization of glass, leading to the formation of glass subphase. The optimum content of molten slag in MSG is 67.37wt%. With respect to bending strength and acid/alkali resistance, the performance of MSG is better than that of ordinary marble.     

Dissolution and diffusion of TiO2 in the CaO-Al2O3-SiO2 slag

The dissolution of TiO2 in the CaO-Al2O3-SiO2 slag under static conditions was studied in the temperature range from 1643 K to 1703 K. After TiO2 dissolved, the microstructure of the interface between TiO2 and the slag was observed by scanning electron microscopy, and the concentration profiles of Ti4＋and other ions across the TiO2/slag interfaces were analyzed by energy-dispersive X-ray spectroscopy. On the basis of these results, the dissolution behavior of TiO2 was evaluated, and the diffusivity of Ti4＋in the bulk slag was estimated. Ac-cording to the Stokes-Einstein relation, the viscosity calculated by a previously reported model gave a diffusivity of Ti4＋ions greater than that estimated by the concentration profiles of Ti4＋ions. The mechanism of TiO2 dissolution in the CaO-Al2O3-SiO2 slag is discussed in de-tail.     

CaO-Al2O3-SiO2-TiO2渣系熔化性能实验

含钛炉渣的研究往往关注于其对炼铁的影响,较少涉及精炼渣应用.为完善前人研究,确定TiO2对精炼渣系熔点的影响和促进合钛废渣的资源化再利用,通过实验和Factsage理论计算对CaO-Al2O3-SiO2-TiO2渣系的熔化性能进行了研究.实验以炉渣熔点为指标,考察了二元碱度、Al2O3和TiO2含量对渣系熔点的影响.3个因素的变化范围分别为:二元碱度4～7.9,Al2O3含量30％～45％和TiO2含量1％～7％.研究结果表明:二元碱度对渣系熔点的影响显著,其他因素的影响不显著;试验条件下该渣系最低熔点炉渣的二元碱度为6.6,Al2O3为35％和TiO2为5％,对应熔点为1 354℃;TiO2含量低于3％时,渣系液相区面积变化很小可以忽略,TiO2含量在3％～10％的范围,TiO2含量越高液相区面积越大.实验条件下该渣系的熔化性能能够满足炼钢精炼渣要求.     

ZnO-MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的研究

本文通过对ZnO－MgO-Al2O3-SiO2系统玻璃研究结果，ZnO-MgO-Al2O3-SiO2四元系统形成的微晶玻璃的析晶产物是，主晶相为α－堇青石，次晶相为硅锌矿，第三晶相为锌铝尖晶石。     

CaO—MnO—SiO2渣系作用浓度的计算模型

基于炉渣结构的共存理论,建立了CaO—MnO—SiO2三元渣系组元作用浓度的计算模型,考察了碱度、温度对组元MnO作用浓度NMnO的影响.结果表明:模型计算值NMnO与文献实测活度值aMnO非常吻合,说明本模型能够较好地反映该渣系的结构本质;当B<2.0时,NMnO随着碱度的增加而增加;当碱度B=2.0时,NMnO达到最大值;当B>2.0时,NMnO随着碱度的增加而降低;在低碱度范围内,碱度对NMnO的影响更为明显;温度对NMnO的影响则不是很明显.     

CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2钢渣体系熔化性能

采用热力学计算软件FactSage的PhaseDiagram模块和Equilib模块对含钛钢渣熔点进行理论研究,并通过熔点实验对研究结果进行验证.研究发现:对于碱度R<1.5的渣系,当TiO2质量分数小于13%时,TiO2对熔点影响较小;当TiO2质量分数大于13%时,TiO2提高熔点.对于R>1.5的渣系,Al2O3质量分数为25%～35%时,TiO2的质量分数超过1%可显著提高渣系熔点.     

CaO-Al2O3-SiO2系烧结微晶玻璃的结晶过程

为控制微晶玻璃中晶体的数量、晶粒尺寸和形貌,采用Ｘ射线方法测定了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３ －ＳｉＯ２ 系玻璃颗粒在烧结过程中的相对结晶率,并结合扫描电镜研究了不同温度区域内的结晶过程。实验结果表明,在低温（９００ ℃以下）烧结时,晶体沿原玻璃颗粒的界面生成,向玻璃颗粒内部生长,而在原玻璃颗粒的内部无析晶发生,此时的结晶率较低; 在中温区（９００～１ ０５０ ℃）烧结,晶体在玻璃颗粒界面和颗粒内部同时析出并长大,可获得较高的结晶率; 高温区（１ ０５０～１ １００ ℃）烧结时由于玻璃颗粒界面的快速粘合以及相变驱动力的减小,结晶率又趋于下降。     

Al2O3对硼硅酸铅钙系玻璃性能的影响

用熔融法制备CaO-PbO-B2O3-SiO2系玻璃,以低温共烧法制备玻璃烧结体,研究不同Al2O3含量和烧成温度对玻璃的烧结性能和电性能的影响.结果表明:随着Al2O3含量的增加,玻璃的玻璃化转变温度升高,介电常数增加,介电损耗增加;X线衍射分析(XRD)显示G1玻璃在800℃析出CaSiO3和β-SiO2;G1玻璃于725℃保温30 min烧结,于10 MHz测试,介电常数(εr)=6.1,介电损耗(tanδ)=5.9×10-4;该玻璃有较低的玻璃化转变温度(tg=697.1℃)、较差的析晶能力、较低的介电损耗,适合作为低温共烧陶瓷(LTCC)的玻璃料使用.     

La2O3-Al2O3-SiO2 glass-infiltrated 3Y-TZP all-ceramic composite for the dental restorative application

The 3 mol％ yttria stabilized tetragonal zirconia polycrystals (3Y-TZP) powder had three particle size distributions,while the fine one was lower than 100 nm.The 3Y-TZP compact was prepared by dry-press...