CeO_2对堇青石陶瓷的相组成和性能的影响

为了获得堇青石含量高且具有一定孔隙率的堇青石质耐火材料 ,用 X射线衍射仪、扫描电镜和热膨胀仪等手段研究了由氧化物粉末 (Mg O、Al2 O3 和 Si O2 )制备堇青石陶瓷时 ,添加 Ce O2 对堇青石陶瓷相组成和性能的影响 ,分析了 Ce O2 在烧结过程中的作用机理。试验表明 ,在 1370℃烧结 3h,该陶瓷由堇青石和孤立分布的玻璃相组成。随 Ce O2含量增加 ,陶瓷的致密度、弯曲强度和热膨胀系数逐渐升高。适量添加 Ce O2 (质量分数为 0 .0 2～ 0 .0 4) ,显著降低中间相(方石英、尖晶石 )的含量。Ce O2 的作用主要与改变 Si4+、Al3 +和 Mg2 +离子的扩散有关。这种工艺特别适用于制造窑具、高温气体过滤器等部件     

CeO2对堇青石陶瓷的相组成和性能的影响

为了获得堇青石含量高且具有一定孔隙率的堇青石质耐火材料,用X射线衍射仪、扫描电镜和热膨胀仪等手段研究了由氧化物粉末(MgO、Al     

煤矸石和用后耐火材料合成多孔堇青石

以煤矸石、用后滑板砖和用后镁碳砖为原料,采用石墨、淀粉和复合添加剂为造孔剂,制备出多孔堇青石材料,并研究造孔剂种类、造孔剂加入量和合成温度对材料合成和材料性能的影响.实验结果表明:采用煤矸石和用后耐火材料为原料,在1350～1400℃高温下可以合成高纯度的堇青石材料;复合添加剂为最佳造孔剂,其合适加入量为15%～25%;当复合添加剂加入量为20%,在1350℃保温3h条件下,合成材料的气孔分布均匀贯通,其显气孔率为44.9%,热膨胀系数为2.14×10-6K-1,荷重软化点为1290℃,综合性能良好,具有优良的高温使用性能.     

多孔氧化铝陶瓷气孔率对强度的影响

加入不同量的碳粉作造孔剂,挤压成型、烧结,获得气孔率20％～55％的多孔氧化铝陶瓷。研究了气孔率及烧结程度对强度的影响。对试样的强度与气孔率按不同方程拟合.结果表明:当烧结程度较低时,强度(σ)与气孔率(ρ)的关系对经验方程σ=σ_0(1-ρ)~m的拟合结果最好;当烧结程度较高时,强度与气孔率的关系更符合经验方程σ=σ_0exp(-bρ)。经验常数m,b,σ_0与烧结程度有关。随着烧结程度的提高,这些值下降。     

激光选区烧结多孔堇青石陶瓷微观结构及性能

针对传统加工方式复杂结构多孔堇青石陶瓷零件难成形问题,提出采用激光选区烧结(SLS)成形复杂宏观多孔堇青石(2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2)陶瓷,利用高温烧结对有机粘结剂的烧损作用成形微观多孔,以获得宏、微观孔并存结构.通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征SLS成形陶瓷的微观形貌及相特征,并研究SLS工艺及高温烧结温度对陶瓷强度及孔隙率的影响规律.SEM结果显示:SLS成形的多孔陶瓷初坯存在大量不规则孔隙,经过高温烧结后孔隙因为有机粘结剂的分解而增多,然后随高温烧结温度的升高孔隙逐渐减少.XRD分析结果表明:堇青石经SLS和高温烧结温度1 400℃以下时其相组成无明显改变,高于1 450℃时,出现部分分解,得到MgO相.SLS初坯抗压强度达1.54MPa,经1 400℃高温烧结4h其强度达到13.77 MPa.最后,应用优化工艺成形出传统工艺难以制造的复杂多孔堇青石陶瓷.     

晶化温度对堇青石玻璃陶瓷结构及性能的影响

采用DTA、XRD、SEM以及红外光谱等先进的测试技术,结合样品性能的测试,分析了晶化温度对堇青石玻璃陶瓷结构及性能的影响. 结果表明,样品主晶相为α-堇青石相,随晶化温度的提高,α-堇青石相析出量增加,样品强度增大,热膨胀系数减小,但当温度超过1 000 ℃后,晶化温度对样品结构和性能的影响较小;本实验确定堇青石玻璃陶瓷最佳晶化温度为1 000 ℃;低温下钛离子以四配位状态存在,随晶化温度升高,四配位钛离子消失,主要以镁铝钛酸盐相存在;含钛晶相的析出,促进玻璃系统分相,有利于主晶相的析出.     

溶胶-凝胶法制备堇青石陶瓷

研完了用溶胶-凝胶法制备的具有堇青石陶瓷组成的无定形超细粉末坯体的致密化过程,确定了适合于堇青石(MAS)陶瓷的最佳烧结制度。提出了以部分无机盐为原料、用溶胶-凝胶法制备的MAS的形成机理。研究结果表明:坯体的致密化过程先于MAS晶体的形成,该过程发生在700～900℃之间,α-MAS是通过μ-MAS、β-石英固溶体及尖晶石于1150℃反应而形成的。采用纯度高、均匀性好的超细粉是MAS陶瓷烧结性能大为改善的主要原因。     

烧成曲线对合成堇青石热膨胀系数的影响

研究了不同烧成曲线对合成堇青石材料热膨胀系数的影响,提出了一种降低堇青石材料热膨胀系数的新途径。结果表明,采用成核-生长曲线法烧成时,试样的热膨胀系数为1.6-1.8×10-6/℃左右,比采用直接升温法时的热膨胀系数(2.0-2.4×10-6/℃)的值降低0.3-0.5×10-6/℃左右。     

烧成曲线对合成堇青石热膨胀系数的影响

研究了不同烧成曲线对合成堇青石材料热膨胀系数的影响,提出了一种降低堇青石材料热膨胀系数的新途径.结果表明,采用成核-生长曲线法烧成时,试样的热膨胀系数为1.6～1.8×10-6/℃左右,比采用直接升温法时的热膨胀系数(2.0～2.4×10-6/℃)的值降低0.3～0.5×10-6/℃左右.     

溶胶-凝胶法制备堇青石陶瓷用超细粉

以正硅酸乙酯、有机镁盐、无机铝盐为原料,通过溶胶-凝胶法制备了堇青石陶瓷用超细粉。利用XPS、EDAX、BET、XRD、SEM、TEM等测试手段,分析研究了影响超细粉组成分布均匀性及活性的各种因素。结果表明:原料种类、催化剂、干燥及预烧条件,是影响复合氧化物超细粉均匀性和活性的主要因素。本实验获得的超细粉,组成分布均匀、活性高、烧结性好,其比表面积为205m~2/g,平均粒径为50nm。     

ZrO_2－TiO_2多孔陶瓷膜的制备研究

以Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４和Ｚｒ（ＮＯ３）４·５Ｈ２Ｏ为前驱物，用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备ＺｒＯ２－ＴｉＯ２多孔陶瓷膜，研究了不同Ｚｒ／Ｔｉ比和浓度对ＺｒＯ２－ＴｉＯ２干ｇｅｌ的影响．研究了不同Ｚｒ／Ｔｉ比和烧结过程对ＺｒＯ２－ＴｉＯ２多孔陶瓷膜结构的影响．制备出了孔径小（约１８ｎｍ）、孔径分布很窄、孔隙率较高（约３６％）、面积较大的ＺｒＯ２－ＴｉＯ２多孔陶瓷膜     

微波合成非晶形ZrO_2纳米粒子

在Zr(NO3) 4·5H2 O、聚乙二醇 (PEG)和脲的水溶液中 ,通过微波加热合成了约 8nm的非晶形ZrO2 纳米粒子 ,并用XRD、TEM进行了表征。     

超细固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成棕榈酸乙酯

制备了超细固体超强酸SO2-4/ZrO2,采用XRD、SEM、IR对该催化剂进行表征.以超细固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂,棕榈酸与乙醇为原料合成棕榈酸乙酯.探讨了不同催化剂类型、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对转化率的影响.结果表明,与普通固体酸相比,超细固体超强酸SO2-4/ZrO2对于棕榈酸乙酯的合成具有较好的催化性能.较适宜的反应条件为n(棕榈酸):n(乙醇)=4:1,催化剂用量0.8 g,反应3 h.在此条件下,棕榈酸的收率可达70.3%.     

纳米ZrO_2颗粒强韧MoSi_2基复合材料

研究了热压纳米ＺｒＯ２粒子强韧ＭｏＳｉ２基复合材料的显微结构与力学性能，初步探讨了纳米ＺｒＯ２粒子的增韧补强机制．结果表明，复合材料的室温断裂韧性有了较大的提高，ＫＩｃ达到５．７９ＭＰａ·ｍ１／２．ＳＥＭ观察表明纳米ＺｒＯ２粒子既分布于基体材料的晶界同时也存在于晶粒内部，断口形貌呈现出沿晶与穿晶的混合型断裂特征．复合材料的韧化效应是由ＺｒＯ２粒子引起的相变韧化、晶粒桥接以及裂纹偏转等机制的综合作用．     

ZrO_2(Y_2O_3)超细粉末的制备及其性能的研究

作者采用化学共沉淀法制备ZrO_2(Y_2O_3)超细粉末,在沉淀反应时添加表面活性剂作为分散剂.测试了粉末的物理性能,结果表明:表面活性剂吸附在沉淀物粒子上,有效地阻止了沉淀物粒子的团聚,所制得的粉末性能与乙醇处理工艺制得的粉末性能相近,这大大降低了氧化锆超细粉末的成本.     

高介电栅介质ZrO2薄膜的物理电学性能

采用脉冲激光沉积方法在Si衬底上沉积了ZrO2栅介质薄膜,X射线衍射分析表明该薄膜经过450℃退火后低介电界面层得到抑制,仍然保持非晶状态;电学测试显示10 am厚ZrO2薄膜的等效厚度为3.15 nm,介电常数12.38,满足新型高介电栅介质的要求,在-1 V偏压下Al/ZrO2/Si/Al电容器的漏电流密度为1.1×10-4A/cm2.     

制备条件对固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2性质的影响

较详细地研究了固体超强酸催化剂制备条件与催化剂性质的影响。试验发现制备固体超强酸酸浓度和焙烧温度对催化剂的硫含量、酸强度、形态结构和晶相转变都有影响。     

纳米结构ZrO_2(Y)和ZrO_2(Y)-Al_2O_3粉体低温退火前后的结构和性质

研究等离子体 -化学方法制备的纳米结构 Zr O2 -Y2 O3 和 Zr O2 -Y2 O3-Al2 O3 粉体及其不同温度退火前后的结构、性质变化 .结果表明 ,用这种方法制备的粉体 ,烧结后具有很好的聚合性能 ,聚合结构可达到 1～ 2 μm,且内部晶粒尺寸很小 (2 5～ 35 nm) ;在 12 0 0℃以下退火 ,X射线衍射图谱上没有 Al2 O3 的衍射峰 ;对于两种体系 ,主相 Zr O2 的结构虽大致相同 ,但当低温退火 (<12 0 0℃ )时其在 Zr O2 -Y2 O3 体系中的晶格畸变比在 Zr O2 -Y2 O3-Al2 O3 系统中的变化更大 ;晶粒尺寸 (D)为 10～ 15 nm的粉体几乎没有晶格畸变     

铝热法制备的ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷材料组织和力学性能

通过铝热反应制备ZrO2/Al2O3复相陶瓷材料,研究ZrO2含量对复相陶瓷显微组织与力学性能的影响.结果表明:复相陶瓷的相组成为ZrO2和Al2O3.随着ZrO2含量增加,ZrO2在基体中的分布越均匀,维氏硬度为8～15GPa,在ZrO2质量分数为41.5%时呈现最大值为14.85GPa;断裂韧性先增加后降低,在ZrO2质量分数为30%时呈现最大值8.01MPa.m1/2.     

CoCu-K/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在合成气制备低碳醇中的应用

通过真空浸渍制备了一系列修饰有ZrO_2的Al_2O_3负载的CoCu-K催化剂,考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能.与未经ZrO_2修饰的催化剂和未添加碱金属K的催化剂对比,该催化剂显示了较高的原料转化率和低碳醇的选择性.采用加压固定床反应器对其合成气制低碳醇的催化性能进行评价.同时系统研究了温度、压力、空速等反应条件对该反应的影响.结果表明,催化剂在温度260℃,压力3 MPa,空速2400 h-1条件下具备最优的反应性能.