国家自然科学基金(50772079)
- 作品数:8 被引量:10H指数:2
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- 相关机构:武汉科技大学武汉钢铁股份有限公司北京科技大学更多>>
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- 相关领域:化学工程一般工业技术冶金工程更多>>
- TiO_2对制备Al_4SiC_4-Al_4O_4C复合材料的作用被引量:1
- 2009年
- 将焦宝石粉、活性炭粉和铝粉按质量比39:27.6:33.4配料作为基料,再分别加入占基料总质量0、3%、6%和9%的TiO2粉末(锐钛矿型),加入<10%的酚醛树脂为结合剂混匀后,压制成型,坯体试样干燥后,置于刚玉管式炉中,通入流动氩气,分别于1300、1400、1500、1600和1700℃保温2h制备了Al4SiC4-Al4O4C复合材料。利用热重分析、化学分析、XRD和SEM等测试技术,研究了TiO2加入量对材料物相组成和显微结构的影响。结果表明:试样中的Ti在烧成过程中有少量损失,残余的TiO2在1300℃前全部反应转变为TiC,生成的TiC在1300~1700℃稳定存在;TiO2加入量对材料物相组成没有明显影响,但TiO2加入量超过3%时,Al4SiC4和Al4O4C的生成温度将由1500℃提升至1600℃;随着材料中Ti4+浓度增加,Ti4+更容易与Al4SiC4形成有限置换固溶体而导致晶格缺陷,促使Al4SiC4在1700℃分解,形成更多的Al4O4C短纤维,同时使试样表面生成片状Al2O3层。
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- 关键词:TIO2固溶显微结构
- 埋炭条件下C-Si系材料高温物理化学变化过程被引量:1
- 2008年
- 以炭黑和单质硅为原料压制成试样,在埋炭条件下,分别于1 200,1 300,1 350,1 400,1 450,1 500℃下高温烧结,获得不同温度点合成样品。采用XRD分析技术研究试样的物相演变过程,从而对C-Si系原料在埋炭气氛反应过程中的物相变化和反应动力学机制进行研究。试验结果表明:试样中新生成的物相为SiC、石英相和方石英相,几乎没有Si3N4和Si2N2O相。其反应过程是:单质硅与O2生成SiO2、与C反应生成SiC、与CO反应生成SiC和SiO2;温度高于1 450℃时,SiO2又会与试样中剩余的C反应生成SiO和SiC。整个过程都伴随着方石英化过程。当温度高于1 450℃时,会发生硅的挥发。合成温度和原料配比是影响C-Si系原料合成产物的生成速率和生成量的重要动力学因素。
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- 铝对高岭石熟料合成Al_4SiC_4-Al_4O_4C复合材料的影响被引量:1
- 2011年
- 将高岭石熟料粉、炭黑粉和金属铝粉按n(Al2O3):n(C):n(A1):1:6.5:2.6配料作为基料,保持高岭石熟料粉和炭黑的量不变,改变金属铝粉的量,使n(A1)从2.6分别增加到3.9、5.5、7.0、8.6和10.4,以酚醛树脂为结合剂,无水酒精为分散剂,混匀后压制成型,坯体试样干燥后,在刚玉质管式炉内,氩气气氛下,于1700℃保温2h制备了Al4SiC4-Al4O4C复合材料。利用DTA—TG、XRD和SEM等测试技术,研究了铝粉加入量对该材料相组成和显微结构的影响。结果表明:在一定范围内随着金属Al粉加入量的增加,Al4SiC4产物的含量也会相应的增加。试样中生成的Al4SiC4有片状和块状两种形貌,粒径分别在5~15和10~20μm之间。金属Al粉添加量的增加,对Al4SiC4晶粒形状和粒径影响不大;合成的Al4SiC4粒径一般在1μm以下,主要分布在Al4SiC4晶粒表面,形状无规则,部分还粘结在一起。
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- 关键词:铝粉抗氧化性
- 烧成铝碳化硅材料的微孔致密化制备研究被引量:2
- 2008年
- 基于生产中耐火材料原料颗粒形状的复杂性及颗粒尺寸分布的连续性,建立具有连续尺寸分布的颗粒级配理论方程,并研究了耐火材料微孔致密化技术。结果表明,实际生产中的Al2O3-SiC砖的气孔率为5%~10%,孔径不大于9μm的微孔达到80%。该产品具有微孔致密、高强的特性,在混铁炉和鱼雷罐车等铁水设备上使用效果良好。
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- 关键词:颗粒级配
- Fe2O3对天然原料合成Al4SiC4/Al4O4C复合耐火材料的影响(英文)
- 2010年
- 以焦宝石、活性炭和铝粉为原料并添加Fe2O3后制备了Al4SiC4/Al4O4C复合耐火材料。利用化学分析、X射线衍射和扫描电镜研究了Fe2O3对所制备复合材料的物相组成和显微结构的影响。结果表明:在烧结过程中,从1400℃开始,Fe2O3转变为低熔点物相Fe3Si,产生液相促进Al4SiC4成核、细化晶粒,同时包裹Al4SiC4。此外,未添加Fe2O3的样品中生成的Al4O4C短纤维,Fe2O3的加入使得Al4O4C相变为细小的晶粒。
- 邓承继匡健磊祝洪喜白晨
- 关键词:显微结构耐火材料
- K_2O对氧化物原料合成Al_8B_4C_7的影响被引量:1
- 2011年
- 采用硼砂、金属铝和碳粉为原料一步合成Al8B4C7.在合成过程中掺入不同含量的K2O,研究杂质K2O对合成Al8B4C7的影响.将原料混合均匀,在200MPa的压力下压制成φ20mm×20mm的圆柱型试样,将干燥后的试样在不同温度下的流动氩气气氛中进行合成.利用化学分析、XRD和SEM等分析测试技术,研究了K2O含量以及烧结温度对反应合成材料物相组成和显微结构的影响.结果表明:尽管加入不同含量的K2O,但其高温烧结反应后,若K2O的质量分数在0.019%~0.028%之间,就不出现含K的新相.K2O的加入不利于Al8B4C7的合成,它可将Al8B4C7的开始生成温度提升至1 400℃,而且1 700℃时,Al8B4C7含量较不加入K2O时明显减少.添加K2O合成的Al8B4C7为1μm左右大小的无规则小颗粒.
- 邓承继周薇祝洪喜匡健磊余毅
- 关键词:K2O硼砂物相
- 氮气中C-Si系材料的高温变化过程
- 2008年
- 以9组不同配料比的炭黑和单质硅为原料压制成试样,在氮气气氛下,分别于1 350,1 400,1 450,1 500,1 550℃下烧结,获得5个不同温度点合成样品;采用XRD分析技术研究试样的物相演变过程,研究C-Si系原料在氮气气氛合成过程中的物相变化和反应动力学机制。试验结果表明:试样在氮气气氛下合成,最终物相为SiC,α-Si3N4和β-Si3N4,硅含量高时还存在Si2N2O相,石英相和方石英相作为中间产物出现;氮化硅不仅可由单质硅氮化生成,还可由SiO2,Si2N2O与C还原氮化生成,α-Si3N4先于β-Si3N4生成,且温度升高会向β相转化,温度高于1 500℃时,Si3N4会与残余的C反应生成SiC;合成温度和配料比是影响C-Si系原料合成产物的重要动力学因素。
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- Al4SiC4的性能、制备和应用被引量:4
- 2008年
- 介绍了一种待研发的新型三元碳化物Al4SiC4(碳硅化铝)的组成和基本性能,并重点讨论了Al4SiC4的各种合成和制备方法,如固相反应烧结法、高温自蔓延法等的原理及效果。首先讨论了Al4SiC4材料的基本性能、抗氧化性能和抗水化性能,比较了Al4SiC4和其他材料之间的性能差异,并介绍了Al4SiC4的应用范围;最后对Al4SiC4材料的合成方法和性能进行了总结,同时指出了碳硅化铝材料作为新型耐火材料的研究和使用的进一步研究方向。
- 邓承继辜孔良祝洪喜谢大勇李涛
- 关键词:AL4SIC4