镁铝尖晶石对方镁石-复合尖晶石砖性能及抗V2O5侵蚀性的影响

以高纯镁砂、高铁镁砂、铁铝尖晶石砂、镁铝尖晶石为原料,于1600℃烧成制备了方镁石-复合尖晶石试样,研究不同镁铝尖晶石对试样性能的影响,采用SEM观察和分析了V2O5气氛侵蚀后试样的微观形貌。结果表明：添加75MA和90MA的试样,显气孔率随着尖晶石含量的增加先增加后降低;添加66MA的试样,显气孔率随着尖晶石含量增加而增加;添加三种尖晶石的试样,耐压强度、高温抗折强度均随着尖晶石含量增加而降低;添加12%75MA和90MA试样的热震稳定性好于添加66MA的试样;添加90MA的试样,尖晶石含量越高,试样的抗侵蚀性越好;添加66MA尖晶石的试样,尖晶石含量越高,试样的抗侵蚀性越差;当试样中MA含量相同时,Al2O3含量越高,试样的抗V2O5侵蚀性越好。     

锂加入量对尖晶石型锂锰氧化物结构的影响

利用沉淀法制备Mn3O4纳米颗粒，将LiNO3和Mn3O4按不同的摩尔比例（Li/Mn=05,052,054,058,062,070)混合，在空气气氛下700℃烧结，X射线衍射表明，烧结过程中由于一定量的LiNO3蒸发使得材料锂缺乏，适当增加锂的加入比例可以有效解决锂缺乏同时在锂加入比例0.52≤Li/Mn≤0.70的范围内，样品匀呈现出单相的尖晶石型结构特征，样品的晶胞参数a0随着锂的加入比例Li/Mn的增加减小。     

尖晶石氧化物能量和结构的第一性原理计算和机器学习

正尖晶石氧化物AB正尖晶石氧化物AB_2O4结构,可通过对A和B位点分别置换73种元素产生5 329种原子构型.利用高通量第一性原理方法计算了这5 329种正立方尖晶石氧化物结构的形成能和晶格常数,并提出了 "中心-环境"(center-environment,CE)特征模型,构建同时包含局部成分和结构信息的特征作为机器学习(machine learning,ML)方法的输入变量.结合第一性原理计算数据,使用随机森林算法开发了机器学习模型,准确有效地预测了尖晶石氧化物结构的形成能和晶格常数.通过比较机器学习预测的假想结构与实验结构的形成能,预测出了 361种更稳定的新尖晶石氧化物结构.讨论了与尖晶石氧化物稳定性相关的"好"与"坏"的构成元素,有助于指导实验合成新的、稳定的尖晶石氧化物.     

制备工艺对合成ZrO_(2(f))/NiFe_2O_4复合材料的影响

以NiO和Fe2O3为原料采用固相烧结法合成了NiFe2O4尖晶石,通过向其中添加二氧化锆纤维(ZrO2(f))制备了ZrO2(f)/NiFe2O4复合材料.研究了成型压力、烧结温度及烧结时间对复合材料气孔率和抗弯强度的影响,并利用热重分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对复合材料进行了表征.结果表明:在160 MPa成型压力下,于1 300℃烧结6 h制备的ZrO2(f)/NiFe2O4复合材料气孔率较低,具有较高的抗弯强度;复合材料主要由四方相ZrO2和立方相NiFe2O4尖晶石组成;ZrO2(f)未与基体发生反应,避免了过强的界面结合力.     

MnO_2对镍铁尖晶石烧结行为及磁性的影响

通过两步固相反应法合成了不同MnO2质量分数的NiFe2O4尖晶石.利用扫描电镜、X射线衍射仪、差热分析仪、热膨胀仪和振动样品磁力计,分别对样品的结构、物相变化、烧结行为和磁性进行了研究.结果表明,添加的MnO2在烧结过程中发生了分解反应,Mn元素以Mn2+,Mn3+形式进入NiFe2O4尖晶石晶格中,样品无新相生成,材料仍是镍铁尖晶石结构.另外,MnO2能够促进烧结,添加1%MnO2后试样收缩速率达到最大时的温度比纯镍铁尖晶石低59°C.添加1%MnO2时,试样的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)分别为15.673 emu/g和48.316Oe.     

低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究

以南非铬铁矿为对象,在热力学分析的基础上,采用碳热还原法开展了低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究.结果表明:实验中铬铁矿选择性除铁的适宜温度为1 100℃左右,符合热力学计算结果.低于此温度时还原出的富铁相与基体分离不彻底,难以结瘤析出;高于此温度时尖晶石相中的铬元素还原严重,影响铬的回收率.在1 100℃还原0.5 h并经酸浸处理后,铬铁矿可由化工级提升至冶金级,在相同温度下还原2 h后,m(Cr)/m(Fe)可由1.7提高至5.8,为实现低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿的高效利用提供了新思路.     

铬铁矿的还原焙烧与磁选分离

以南非铬铁矿为原料,以潞安煤粉为还原剂,进行了铬铁矿粉还原焙烧与磁选分离实验。借助扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,对碳热还原和磁选分离过程中的物相变化进行了系统研究。实验发现,当温度低于1 200℃时,铬铁矿仅发生少量铁氧化物的还原,当温度高于1 300℃时,铬铁矿中铬氧化物开始被还原成碳化铬。随着还原反应的不断进行,铬铁尖晶石结构逐渐发生转变并被破坏。在本实验条件下,铬铁矿较为适宜的预处理温度为1 200℃,此温度下的还原产物磁选后,磁选产物几乎全部为金属铁,磁选所得尾渣的除铁率为46%,铬的收得率为80%,w(Cr2O3)/w(ΣFe O)值高达3.75。研究工作对于铬铁矿预处理工艺的设计开发及低品位铬铁矿的综合利用具有理论指导意义。     

LaMO_3-AB_2O_4复合陶瓷材料及其复合机制的研究

研究了钙钛矿型 (ABO3 )陶瓷与尖晶石型 (AB2 O4 )陶瓷材料的复合机制 ,实验发现 :钙钛矿型陶瓷与尖晶石型陶瓷材料以一定的比例进行复合 ,在高温烧结过程中有离子迁移发生 ,离子迁移主要在B位间进行 .复合体电导率与离子迁移后所形成的结构状态有关 ,当复合体产生高电导结构时 ,复合体电阻率降低 ,反之 ,电阻率增高 .     

A New PAA Sol-Gel Method to Synthesisthe Spinel LiMn2O4 Material for Li-ion Battery

A PAA sol-gel method, which is based on the chelate effect of PAA polymer, was developed forthe synthesis of the spinel LiMn2O4 material. The pyrolysis process of the PAA-nitrate mixture precursorwas investigated by TG and DTA analysis. It is found that the structure and electrochemical properties ofthe material are sensitive to the atmosphere employed in the synthesis process. Preliminary results showthat the material thus prepared has a good electrochemical performance even at high charge and dischargecurrent.