CMAS组分对EB-PVD热障涂层微结构退化的影响

该文对典型Ca/Si原子比为0.33、0.73、1.78的CMAS (主要组分为CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2)腐蚀的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)热障涂层(TBCs)的微观结构特征进行了详细的对比研究.研究发现:当Ca/Si原子比为0.33时,沿着整个被腐蚀的YSZ涂层会有ZrSiO_4形成,YSZ陶瓷层上部区域原始的"羽毛状"柱状晶转变成相互连接的颗粒状结构,陶瓷层中部和下部区域仍为柱状晶结构,在颗粒状晶粒间隙和柱状晶晶粒间隙都有CMAS渗入.当Ca/Si原子比增加到0.73时, YSZ上部柱状晶退化成晶粒,下部柱状晶"羽毛状"结构退化,柱状晶上有明显的腐蚀坑,整个YSZ晶粒之间充满了非晶态的CMAS,而且在YSZ的顶部有部分m-ZrO_2出现,在YSZ/Al_2O_3界面处还有硅酸锆(ZrSiO_4)、钙长石(CaAl_2Si_2O_8)和尖晶石(MgAl_2O_4)形成.当Ca/Si原子比增加到1.78时,柱状晶转变成等轴晶,非晶的CMAS和MgAl_2O_4填充在晶粒间隙,并伴随有t-ZrO_2到m-ZrO_2的相转变.结果表明,Ca/Si原子比含量高的CMAS对YSZ涂层具有更大的破坏性.     

玻璃组成对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃烧结、晶化和性能的影响

采用烧结法制备以钙长石为主晶相的微晶玻璃.采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和性能测试研究玻璃组成对玻璃的烧结、晶化特性和性能的影响.结果表明:随着CaO含量的增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度逐渐降低,而且析晶放热峰变得尖锐;增加氧化钙降低玻璃的析晶活化能,有利于玻璃的析晶;随着SiO2量的增加,玻璃转变温度和析晶放热峰温度移向高温,使玻璃的析晶困难;玻璃样品的烧结温度随CaO含量的增加而降低, 但过多的CaO促进硅酸钙的析出,增加样品的介电常数和热膨胀系数;增加SiO2能够降低微晶玻璃样品的热膨胀系数,改善其介电性能;所制备的微晶玻璃具有相对密度高(≥98.3%),介电常数适中(6.9～7.5),介电损耗低(≤0.1%),热膨胀系数低(3.8×10-6～4.5×10-6 /℃),烧结温度(900～1 000 ℃)低,及介电常数温度稳定性低(66×10-6～113×10-6 /℃).     

F~-离子和Ti~(4+)离子在CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃晶化时的作用

在ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２（ＣＡＳ）系玻璃中单独引入Ｆ－离子或Ｔｉ４＋离子,以及同时引入Ｆ－离子和Ｔｉ４＋离子,通过ＤＴＡ（差热分析）、ＸＲＤ（Ｘ－射线衍射）、Ｒａｍａｎ、ＸＰＳ（光电子能谱）和ＳＥＭ（扫描电镜）方法进行了研究。结果表明在ＣＡＳ系玻璃中一部分Ｆ－离子取代非桥氧离子处于玻璃网络内部,另一部分Ｆ－离子处于玻璃网络间隙,Ｆ－离子能促使ＣＡＳ系玻璃分相,在稍高于Ｔｇ的某一温度热处理时,ＣａＦ２晶体首先从玻璃中析出;Ｔｉ４＋离子对玻璃晶化影响不大,在稍高于Ｔｇ的某一温度热处理时,加Ｔｉ４＋离子和不加Ｔｉ４＋离子的玻璃首先析出的晶相均是钙长石（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）;在ＣＡＳ系玻璃中同时引入Ｆ－离和Ｔｉ４＋离子时,在稍高于Ｔｇ的某一温度热处理后首先析出的晶体是ＣａＦ２和钙长石（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）,Ｆ－离子和Ｔｉ４＋离子混合使用能更好地促进ＣＡＳ系玻璃的晶化。     

Super-microstructure evolution caused by polysomatic reaction of Heishan hypersthene associated with fluid

By means of transmission electron microscopy （TEM）, the study on hypersthene megacryst and uralitized hypersthene from anorthosite complex of Chengde, Hebei Province of China shows that the layer silicate minerals such as talc and smectite would grow on the （100） under the condition of supergenesis. This kind of silicate is the product of the polysomatic reaction, and their evolution of growth from small to big was observed by TEM. In most cases, the layer silicate nucleus in the form of rhomb block firstly grow out of the interfaces of the augite exsolution lamellae in the hypersthene matrix. The boundary faces of the rhomb blocks are parallel to {210} of hypersthene. The small blocks could link each other in the form of veins, and further in the form of flakes. It is proposed that the growth of layer silicates is constrained by the nucleation mechanism of polysomatic reaction. The characteristics of the super-microstructure for the uralitized hypersthenes show that the polysomatic reaction from pyroxene to amphiboles is caused by the bulk reaction mechanism.     

中国东南活动大陆边缘的矿物标志:钙长石质斜长石

钙长石质斜长石(Anorthitic plagioclase),即含钙长石分子An85%—100%的斜长石,在自然界少见.它在地球上的主要产状,如Beard和Wilson指出,是在岛弧或活动大陆边缘的堆晶辉长岩中(如小安的列斯群岛、阿留申群岛和美国西部克拉马斯山等),未见于洋脊、洋岛和拉斑质层状辉长岩中.本文就闽东南晚中生代四个辉长岩类岩体中钙长石质斜长石的被鉴别及其地质含义作一论述.     

硅锰渣基CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系矿渣微晶玻璃晶化性能研究

以硅锰水淬渣为原料,添加石英砂对其成分进行调整,熔制出3种成分不同的硅锰渣基CaO-MgOAl2O3-SiO2系矿渣微晶玻璃,采用XRD、DSC、SEM对基础玻璃经不同温度热处理后的晶化特性进行研究。结果表明,随着原料中石英砂含量的增加,基础玻璃熔制温度与晶化温度均有所提升;当SiO2加入量为10%时,熔制的基础玻璃晶化完善,其在900℃时经3h晶化处理后可析出大量叶片状的透辉石相和钙长石相。     

F型粉煤灰氧化铝提取潜力

对具有代表性的4种F型粉煤灰———低含钙灰（FCFA）、高含钙灰（CCFA）、高含铝灰（ACFA）、高烧失重灰（LCFA）,运用XRF、XRD等表征方法及盐酸浸取手段,研究了原灰的化学组成、物相组成与反应活性,不同粉煤灰中Al2O3浸取活性不同的原因,以及提高粉煤灰化学反应活性的新方法。结果表明：FCFA中主要矿物为莫...     

钙长石矿物的化学活性及其固碳潜力研究初探

斜长石的端元组分钙长石存在于深成岩和变质岩中,在湿法化学反应中可以析出Na+、K+和Ca2+等金属离子,其中的Ca2+可以和CO2反应,生成CaCO3。钙长石的吉布斯自由能高于温石棉,小于镁橄榄石。通过对长石进行酸碱预处理和提高反应温度,达到加速反应进行的目的。长石矿物中各种微孔隙和裂隙有助于矿物碳酸化反应的进行。自然界中长石矿物普遍发育的风化蚀变作用从一个侧面反映了长石固碳作用和功能。钙长石作为自然界中主要的含钙矿物之一具有良好的矿物活性和固碳潜力。     

红柱石加入量对矾土-莫来石浇注料性能影响的研究

探讨红柱石加入量对浇注料性能的影响,分析水泥熟料(nCaO/nSiO2 =3.3)对浇注料的侵蚀性.结果表明,试样于110℃×24h烘后的显气孔率低于1100℃×3h和1500℃×3h处理后的显气孔率,红柱石量增加时,显气孔率变化不大,抗折强度和耐压强度逐渐下降,热震稳定性逐渐提高.渣蚀试验表明,红柱石对侵蚀无明显影响,熟料液相沿莫来石和矾土骨料晶界向内渗透,氧化铝逐渐溶解与液相、渣中的氧化钙形成CA6和钙长石、黄长石等低熔相,在冷却过程中,钙长石和黄长石从液相中析出.CA6等物相抑制了渣的渗透,而钙长石等低熔点相的生成促进了渗透.