K2O-ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2系掺Cr3+透明莫来石微晶玻璃的研究

采用了X射线衍射、透射电镜和吸收光谱及荧光光谱技术研究了K2O－ZnO-Al2O3-B2O3－SiO2系掺Cr^3 玻璃的析晶性能和光谱。研究结果表明：在K2O－Al2O3-B2O3-SiO2系掺Cr^3 玻璃的基础上引入ZnO后，析晶性能明显改善；析晶温度降低，析出的纳米莫来石微晶均匀、规则；微晶玻璃的发光强度明显增强。     

硅溶胶-硅微粉对层状托贝莫来石物化性质的影响

以硅溶胶和硅微粉为混合硅源,采用动态水热合成法成功制备了层状托贝莫来石催化剂,借助XRD、BET和NH3/CO2-TPD等手段对托贝莫来石进行分析表征,研究了不同硅源比例对托贝莫来石晶相结构、比表面积、孔结构性质及表面酸碱性质的影响.结果 表明:随非晶态硅溶胶占比增大,托贝莫来石比表面积和孔容呈逐渐增大趋势,但结晶度和表面酸碱量及弱酸弱碱强度逐渐下降.硅溶胶占比增至20;,托贝莫来石结晶度由81.65;下降至73.66;,总酸量由0.18 mmol·g-1降至0.14 mmol·g-1,总碱量由0.47 mmol·g-1降至0.40 mmol·g-1,比表面积由65 m2·g-1增至174 m2·g-1,孔容由0.15cm3·g-1增至0.60 cm3·g-1,出现介孔-大孔特征;硅溶胶占比增至30;,制得托贝莫来石产物出现少量SiO2晶相.     

含氟体系中高性能T型分子筛膜的合成

含氟体系中,在负载晶种的大孔莫来石支撑体表面快速合成了高性能且取向生长的T型分子筛膜。采用XRD、SEM和MASNMR等手段对分子筛膜层和粉末进行表征。讨论了添加物、氟硅比、合成温度和合成时间等条件对膜生长与分离性能的影响,并阐述了含氟体系中T型分子筛膜快速晶化的机理。碱金属氟盐的加入促进了T型分子筛晶体层的晶化速率,并对晶体层形貌产生了一定的影响。膜应用于75℃、水/异丙醇（10：90,w/w）体系的平均渗透通量和分离因子分别为（4.91±0.18）kg·m^-2·h^-1和7060±1130。     

硼酸钙对电瓷结构和性能的影响

研究了硼酸钙掺量对电瓷的相结构、显微结构、电气性能和机械性能的影响.通过不同硼酸钙添加量的电瓷在不同烧结温度条件下的断裂强度、气孔率、电阻率,结合电瓷的晶相结构和显微结构的变化,探讨其构效关系.结果表明:硼酸钙含量的增加或烧结温度升高,电瓷的电阻率和气孔率降低.但当硼酸钙掺量超过10;,烧结温度超过1120℃之后,电阻率和气孔率的变化不明显.电瓷的断裂强度随着硼酸钙的添加而提高,当硼酸钙含量超过10;后开始降低,添加量为10;时电瓷的断裂强度随着烧结温度而提高,1120℃后无显著变化.硼酸钙促进莫来石相的析出,但硼酸钙含量过高时,会促进CaAl2Si2O8形成,降低莫来石相的析出量,并使其形貌从细针状向短柱状和粒状发生转变.硼酸钙掺量恒定时,提高烧结温度可促进细针状莫来石相的生成.     

氧化锆增韧莫来石复相陶瓷的摩擦磨损行为与磨损机制

研究了氧化锆增韧莫来石得相陶瓷（ＺＴＭ）与氧化铝陶瓷摩擦副在室温至４００℃干摩擦下的摩擦磨损行为与机制。研究表明：ＺＴＭ陶瓷的磨损率随温度的升高而逐渐降低;室温下ＺＴＭ陶瓷的磨损机制以微观切削和微观断裂为主;随着温度的升高,ＺＴＭ陶瓷中的玻璃相具有微观润滑作用,其磨损机制转变为微观断裂和晶粒剥落为主;偶件氧化铝的磨损机制主要是脆性断裂及晶粒剥落。     

利用沙漠沙低温合成高长径比莫来石晶须

利用沙漠沙独特的化学组成特性和矿物特性,将沙漠沙荒料作为硅源,工业Al(OH)3作为铝源制备莫来石晶须.改变硅源/铝源配比和合成温度,结合XRD、SEM、TEM研究莫来石生长环境和自由生长形态的变化.研究结果表明:当沙漠沙与Al(OH)3的质量比为35/65时,在1200℃的低温下就能获得平均值>60的高长径比莫来石晶须;随着煅烧温度的升高,莫来石晶须长径比不断增大,当温度升至1300℃,平均长径比>94.随着合成温度的升高,莫来石的形成经过了一次莫来石和二次莫来石化两个阶段;若配方中Al2 O3处于过饱和状态,样品中刚玉相会随着煅烧温度的升高出现先增多后降低的变化现象.     

低熔、低介玻璃粉末的初步研究

通过玻璃组成与性能关系的设计研究,以及玻璃／钙长石／莫来石复合设计,研究了合适的玻璃相种类对复合材料的介电性能等的影响。通过比较其综合性能,初步确定出性能优良的低熔、低介玻璃粉末。     

玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板的研究

以低介电常数的玻璃粉末和莫来石粉末为原料,制备了玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板.研究了烧结温度和莫来石含量对复合材料的介电性能和抗弯强度的影响.结果表明,当莫来石质量分数为50%时,玻璃–陶瓷复合材料经1 000℃、2 h的烧结后,其相对介电常数εr为4.6、介质损耗tgδ为0.008、抗弯强度σ为90 MPa.另外,该复合材料在200～600℃之间的热膨胀系数约为4.0×10-6℃-1,与Si、GaAs等半导体材料的热膨胀系数相近,可望作为优质封装材料应用.     

二氧化锰添加剂对莫来石相发育及性能影响

以氧化铝和二氧化硅作为原料,二氧化锰作为添加剂,在烧结温度1300℃时,研究了不同二氧化锰添加量制备所得试样的结构和性能,通过对试样物相组成、显微结构、体积密度、显气孔率和抗折强度五方面的分析,研究了二氧化锰作为添加剂对莫来石相的形成、发育和性能的影响,并分析了莫来石相形成和发育过程中二氧化锰的作用机理.结果表明:MnO2的添加能促进固相烧结反应,降低烧结温度,抑制石英相的生长,促进莫来石相的形核和发育.同时在烧结过程中Mn4+能够加快晶粒生长.     

氧化钙对陶粒支撑剂结构和破碎率的影响

以铝矾土和煤矸石为主要原料,添加不同含量的碳酸钙,在1350℃制备了低成本的陶粒支撑剂,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对陶粒支撑剂的物相组成和微观形貌进行表征.结果表明,添加了碳酸钙的陶粒支撑剂形成新的物相钙长石,随着氧化钙含量的增加,莫来石的晶粒逐渐细化,细化的晶粒提高了陶粒的强度和抗破碎能力.添加量为5wt;碳酸钙的陶粒支撑剂在35 MPa、52 MPa闭合压力下的破碎率均最低,符合石油天然气行业标准SY/T5108-2014.