不同硅源原位合成莫来石及其性能

分别选用煤矸石、粉煤灰、黄沙、苏州土为硅源,工业氢氧化铝为铝源,氟化铝和五氧化二钒为添加剂,通过固相反应法原位合成了具有莫来石晶相的样品.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对试样的物相结构和微观形貌进行了分析,研究了在不同的硅源下制备的试样性能及其结构的特征变化.结果表明:利用苏州土作为硅源能够合成具有针状形貌的莫来石晶相,分别以煤矸石和黄沙作为硅源合成了具有柱状形貌的莫来石和片状形貌的氧化铝晶相,而以粉煤灰作为硅源合成的主晶相为柱状的莫来石;并分别对不同硅源制备的试样的体积密度、显气孔率以及抗折强度进行了分析,探讨了莫来石的形成机理.     

陶瓷纤维/莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石轻质隔热材料

以蓝晶石、粘土、氧化镁粉为原料,以淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维或多晶莫来石纤维和AlF3,通过莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的堇青石-莫来石轻质隔热材料.研究了陶瓷纤维在AlF3的作用下对材料显微结构观察、常温力学性能和导热系数的影响.研究表明:在AlF3的作用下,莫来石晶须在硅酸铝纤维表面垂直生长,部分穿插在发育良好的堇青石晶粒中;这种具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的的陶瓷材料,其力学性能得以提高并降低了材料的导热系数.     

Effects of Na2SiF6 on Preparing Mullite Material with Sludge from the Aluminum Profile Factory and Pyrophyllite

In this research,the mullite material with sludge from aluminum profile factory and pyrophyllite as primary raw materials was prepared. Based on the optimal formula,optimal calcining temperature and holding time determined in the research,effects of Na2SiF6 mineralizer on crystal structure,microstructure and properties of mullite were discussed to determine the optimal addition of Na2SiF6 mineralizer. With XRD and SEM methods,crystal structure and microstructure of the test samples were characterized; with Rietveld Quantification method,contents of various crystal phases in the test samples were determined; properties of the test samples were tested. In combination with the structural and property analysis results,the optimal Na2SiF6 addition was determined to be 2%. Correspondingly,the content of solid solution of mullite-Al4.59Si1.41O9.7 was 96.9wt%,the bulk density was 2.10 g/cm3,the degree of porosity was 27.0%,the water absorption rate was 12.8%,the rupture strength was 24.30 MPa and primary thermal-shock rupture strength retention rate was 87.4%.     

MF/纳米ZrO_2增韧氧化铝陶瓷复合材料的力学性能

选用莫来石纤维(MF)和纳米ZrO2为增强体制备了MZTA复合增韧氧化铝陶瓷复合材料。通过设计正交试验讨论了MF含量、nano-ZrO2含量、烧结温度、保温时间等因素对材料力学性能的影响,利用扫描电镜、能谱分析仪研究了陶瓷复合材料的微观结构与性能的关系。结果表明:当莫来石纤维和纳米ZrO2的质量分数分别为10%,烧结温度为1550℃,保温时间为30 min,陶瓷复合材料的抗弯强度、断裂韧性分别达到712 MPa、10.05 MPa.m1/2,与纯Al2O3陶瓷相比晶粒细化、力学性能显著提高;纤维的拔出、桥联、裂纹扩展路径偏转、沿晶断裂等消耗了大量的断裂能、缓和了裂纹尖端的应力是材料断裂韧性提高的主要原因。     

莫来石晶须/堇青石表面层的制备及准超疏水性能

采用溶胶-凝胶法制备了硅铝混合凝胶粉体, 再通过熔盐反应在堇青石陶瓷基体上生长莫来石晶须, 制得莫来石晶须/堇青石表面层微结构. 表征结果表明, 莫来石晶须紧密生长在堇青石基体上, 晶须直径为100~300 nm, 长度可达几个微米. 莫来石晶须表面含有大量Si—OH和Al—OH极性亲水基团, 采用十二烷基三甲氧基硅烷与活性基团间的偶联反应将非极性基团引入莫来石晶须表面, 获得了静态润湿角为146°的莫来石晶须/堇青石表面层. 动态润湿研究表明, 合成的莫来石晶须增大了堇青石陶瓷的表面粗糙度, 使亲水的莫来石晶须/堇青石表面更加亲水, 而硅烷偶联剂修饰的堇青石/莫来石晶须表面则成为准超疏水表面.     

保温时间对添加废陶粒砂制备支撑剂结构和性能的影响

为了缓解高品位铝矾土资源日益匮乏的现状,同时降低支撑剂的生产成本,本研究以二级铝矾土和固废陶粒砂为主要原料,通过添加锰矿粉和白云石作为烧结助剂,最终经1260℃烧结制备得到刚玉-莫来石基陶粒支撑剂.在烧结过程中,讨论了保温时间对支撑剂物相结构和性能的影响.结果表明:随着保温时间的延长,支撑剂物相开始析出针状莫来石,而且晶粒尺寸逐渐变大,随之转变为棒状莫来石并与颗粒状的刚玉相互交叉分布于支撑剂内部,从而形成致密的交联结构.当保温时间为2 h时,支撑剂的性能最佳:体积密度为1.65 g/cm3,52 MPa闭合压力下的破碎率达到8.5;,符合石油天然气行业标准要求,说明固废陶粒砂可以被循环利用制备支撑剂.     

铅盐返滴定法测定莫来石中的铝含量

在强碱性条件下,利用铝的两性特点,使铝与其它金属离子分离。在酸性介质中过量EDTA存在下,铝与EDTA络合,用铅盐络合剩余的EDTA,再以氟化钠置换出与铝络合的EDTA,以铅盐滴定置换出来的EDTA,从而计算铝含量。通过对络合剂用量、酸度影响、共存元素干扰等进行探讨,确定了最优分析条件。方法的加标回收率为99.6%~100.6%,测定结果的相对标准偏差为0.24%(n=10)。     

溶胶凝胶法制备的莫来石晶须的形貌和生长过程研究

本文通过溶胶凝胶工艺制备了莫来石晶须，采用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＳＡＤＰ和ＥＤＡＸ等分析测试技术研究了莫来石晶须的形貌，晶相组成和晶须的成分，结果表明，莫来石晶须是通过气固相反应按位错机理生长的，气相成分的波动可能是部分晶须的轴向不稳定生长、两次生长和其表面出现缺陷的主要原因。     

Ge弥散莫来石复合材料的制备及其光致发光性能

以硝酸铝、正硅酸乙酯(TEOS)和3-三氯锗丙酸为原料, 通过溶胶-凝胶法合成了Al12Si3.75Ge0.25O26莫来石固溶体粉体, 并利用热重-差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)等技术对陶瓷粉体的形成过程进行了表征. 对其进行还原处理并对产物的光致发光性能进行了研究, 观察到发光峰位于565、613、682、731和777 nm的室温光致发光现象. 比较不同还原温度下制备的样品, 结果发现500 益还原样品的发光强度最强. 通过晶格常数计算并结合XPS研究表明, 在500 ℃还原时已有Ge4+从基体中被还原为Ge0粒子. 拉曼光谱显示, 500 益还原样品中, Ge0主要是以平均粒径约为1.95 nm的团簇形式存在.     

氧化镍/莫来石-刚玉催化剂中添加La2O3的作用

用ＸＲＤ，ＴＰＲ，ＴＧ－ＤＴＡ考察了氧化镍／莫来石－刚玉催化剂添加Ｌａ２Ｏ３对ＮｉＯ性质的影响及两者间的相互作用，Ｌａ２Ｏ３使得催化剂中ＮｉＯ的晶格常数及分散容量增大，而晶相含量减少，还发现，添加Ｌａ２Ｏ３，使一次ＴＰＲ过程中ＮｉＯ还原温度升高，耗氢量增加了Ｌａ２Ｏ３对二次ＴＰＲ中ＮｉＯ还原温度的影响减小，耗氢量不受影响，Ｌａ２Ｏ３的添加方式及含量不同，对ＮｉＯ性质的影响也不相同。