一、湿法低温转相α-Al_2O_3微粉的开发和应用(论文文献综述)
罗瀚[1](2021)在《中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计》文中研究说明核材料技术既是保障现有核能系统安全运行的基础,也是设计开发新型核反应堆的重要前提。作为核材料体系中不可忽视的关键部分,核用隔热材料可以降低涉核高温工质在传输过程中的热能损耗,在提升能源利用效率的基础上提高核电站的经济效益。目前核用隔热材料以纤维制品和金属材料为主,前者在更换时产生大量放射性粉尘危害操作人员的生理健康,后者的制备工艺相对复杂、成本居高不下。此外,针对不断发展的核能系统对核材料提出的更高要求,基于“结构-多功能一体化”设计理念,在现有核用隔热材料基础上赋予其中子屏蔽性能,即研发中子屏蔽/隔热一体化材料,可以保障核能系统中高温工质传输管道在高剂量辐照下的结构稳定性,具有重要的应用价值。本文以硼酸铝基陶瓷为主要研究对象,其兼具高强度、低密度、低热导率和中子屏蔽等优异特性,是极为理想的中子屏蔽/隔热一体化设计的基体材料。在此基础上,沿着“反应自结合、液相烧结、复相强化以及轻量化设计”研究思路,系统探究了硼酸铝基陶瓷的物相转化规律以及显微结构演变等,制备了同时具有良好中子屏蔽性能和隔热性能的硼酸铝基泡沫陶瓷并对其进行了梯度结构设计,建立了高锲合度的材料本征属性与辐射屏蔽性能的构效关联数学模型,最终实现了中子屏蔽/隔热一体化设计。主要内容如下:(1)反应自结合制备硼酸铝陶瓷并对其反应途径进行探索。利用调整铝硼摩尔比后的α-Al2O3/2Al2O3·B2O3微粉为原料,不仅避免了α-Al2O3/H3BO3低温分解成孔,且无富余α-Al2O3相,在提高试样力学性能的基础上有效降低了热膨胀系数和陶瓷骨架的导热系数;基于Beer-Lambert公式的幂函数转化方程探究了硼元素分散密度ρd和厚度x对中子屏蔽性能的影响。证明了将硼酸铝陶瓷作为中子屏蔽/隔热一体化设计基础材料的可行性。(2)添加Bi2O3作为硼酸铝陶瓷的“功能化烧结助剂”。Bi2O3可在降低硼酸铝陶瓷烧结活化能的基础上赋予其γ射线屏蔽能力,这也是后续引入含钆中子屏蔽剂的前提。加入3 wt%的Bi2O3可降低约50%的烧结活化能,且Bi2O3促进试样烧结致密化的作用大于反应生成9Al2O3·2B2O3的体积膨胀效应,并在此基础上探究了硼/铋元素的分散密度和厚度对其试样的辐射屏蔽性能的影响。(3)在硼酸铝骨架中生成硼酸钆第二相,实现中子屏蔽性能的复相强化。选用轻质高强且具有γ射线屏蔽能力的掺杂Bi2O3硼酸铝陶瓷作为基体,可在一定程度上避免Gd受中子激发产生γ射线基础上提高试样的力学性能。Gd2O3的加入会导致体系中重新出现α-Al2O3,反应生成的Gd BO3在材料内部呈现独特的织构状分布形式,且伴随大量微观裂纹的产生。结合高温结构稳定性测试和有限元方法探究了复相陶瓷的高温结构稳定性,引入Gd2O3中子屏蔽剂可大幅度强化试样的中子屏蔽性能,复相陶瓷的中子屏蔽率最高可达82.8%。(4)实现硼酸铝基泡沫陶瓷的可控轻量化制备,并对其进行梯度结构设计。通过控制工艺参数可有效调控陶瓷料浆的流变学参数进而分别实现反应自结合硼酸铝和硼酸铝-硼酸钆复相陶瓷的可控轻量化设计。随着泡沫陶瓷气孔率的上升,其孔径分布由单峰分布转变为多峰分布,且平均孔径显着增加。升高热处理温度会使复合泡沫陶瓷孔筋处的Gd BO3晶内裂纹逐渐消失,转变为9Al2O3·2B2O3与Gd BO3的互锁结构,进而有效提高试样的比强度。COMSOL Multiphysics软件和中子屏蔽性能测试证明了具有梯度结构的泡沫陶瓷不仅可以有效提高隔热效率,而且具有优异的中子屏蔽性能和力学强度,所得结果佐证了本文的“中子屏蔽/隔热一体化设计”理念。
王志强[2](2020)在《刚玉-尖晶石质浇注料的系统优化及对其热/力学性能的影响研究》文中研究指明随着洁净钢需求量的日趋增加,精炼比例不断上升,钢包工作衬耐火材料面临的服役环境日益苛刻。作为大中型钢包的内衬材料,刚玉-尖晶石质浇注料逐渐暴露出热震稳定性较差、容易剥落、钢包热损失大等一系列问题。近年来,人们虽然从不同角度对刚玉-尖晶石质浇注料的性能进行了优化,但仍然缺乏对各个组成部分系统性的优化研究。为此,本文从骨料的组成及显微结构特征分析、基质组织设计、外加剂的引入等多角度出发,借助于X射线衍射分析、扫描电子显微镜和能谱分析等手段,对刚玉-尖晶石质浇注料的组织结构进行系统优化,并对其热/力学性能的影响进行研究;分析了各优化组分对刚玉-尖晶石质浇注料关键使用性能的影响机理;建立了浇注料中Al-H2O反应的排气通道模型,揭示了金属铝粉的防爆裂作用机理;借助灰色关联理论建立了微气孔孔径分布与刚玉-尖晶石质浇注料第五应力断裂抵抗因子的相关性,研究了微气孔结构参数对其热震稳定性的影响。主要研究结论如下:从骨料显微结构角度出发,基于微孔刚玉具有大量孔径小于1μm的微气孔结构,系统研究了微孔刚玉对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响。结果表明,随着微孔刚玉骨料加入比例的增加,浇注料的强度没有明显降低,体积密度略有下降,显气孔率增大,浇注料导热系数大幅降低。刚玉骨料中的微孔结构缓解了浇注料因热冲击引起裂纹扩展的尖端应力,有效改善了浇注料的热震稳定性。另外,微孔刚玉中微气孔结构可降低熔渣在骨料中的渗透深度以及骨料在熔渣中溶解速率,进而提高了刚玉-尖晶石质浇注料的抗渣侵蚀和渗透性能。从骨料组成角度出发,研究了含10 wt%左右尖晶石相的Al2O3-MA(Mg Al2O4)复相骨料对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响。结果表明,Al2O3-MA复相骨料表面粗糙度较板状刚玉的高,由Al2O3-MA复相骨料替代板状刚玉,浇注料吸水率增加,致密度下降,经中低温热处理后强度均有所降低。由于骨料表面较高的粗糙度有利于高温下骨料与基质之间的烧结结合效果,经1600℃热处理后,浇注料的强度得以提高。骨料浸泡抗渣实验结果表明,与板状刚玉相比,Al2O3-MA复相骨料侵蚀层中的裂纹细而少,遭受熔渣侵蚀后不易剥落。过渡层中形成CA6相和复相尖晶石,形成的CA6致密层阻挡了熔渣侵蚀,尖晶石相吸收熔渣中Fe O、Mn O等物质后,致使熔渣黏度增大、侵蚀作用下降,进而增强骨料的抗渣侵蚀性能。由Al2O3-MA复相骨料替代板状刚玉后,浇注料的侵蚀指数和渗透指数分别由38%降低至34.1%和由80.5%降低至75.6%。从基质组织设计的角度出发,研究了基质中尖晶石的赋存形态及造孔剂对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响。结果表明,含预合成尖晶石细粉、预合成尖晶石微粉和原位生成尖晶石微粉的浇注料热震后的残余抗折强度保持率分别为18.5%、18.7%和22.6%,添加的Al(OH)3微粉发生分解产生微气孔,浇注料中气孔的体积中位径由2.05μm降低至1.22μm,增强了浇注料抑制裂纹扩展的能力,浇注料的残余抗折强度保持率由22.6%提高至24.6%。与预合成尖晶石细粉相比,预合成尖晶石微粉有利于提高浇注料的抗渣侵蚀和渗透性能,其侵蚀和渗透指数分别降低4.6%和11.5%;添加Mg O微粉而原位生成尖晶石有利于提高浇注料的抗渣侵蚀性能,其侵蚀指数降低9.1%,但渗透指数增大9.6%,主要是添加Mg O微粉使得浇注料流动性有所下降,显气孔率升高所致。从外加剂引入角度出发,研究了金属铝粉在刚玉-尖晶石质浇注料中的防爆裂作用机理。结果表明,浇注料抗爆裂性能主要与其断裂能和透气度有关。金属铝粉可提升浇注料透气度,其主要原理在于金属铝粉与浇注料中的水反应生成的氢气溢出而产生排气通道,而该排气通道的形成过程又受到Al-H2O反应产生气体的进程和浇注料的硬化进程所制约。通过排气通道形成模型分析可知,在大量气体产生阶段和浇注料开始及加速硬化阶段相重叠的时间内,浇注料硬化的同时气体逐渐排出,排气通道随即形成。这个重叠时间持续的长短决定了浇注料中形成排气通道的数量,即浇注料透气性的优劣。当添加0.075%的100目金属铝粉时,上述重叠时间最长,达230 min,刚玉-尖晶石质浇注料的透气度最大,达22×1016/m2。同时浇注料的断裂能也较大,达525 J/m2,使得刚玉-尖晶石质浇注料的抗爆裂性能达到最佳。借助灰色关联理论分析了刚玉-尖晶石浇注料孔径分布区间与热震稳定性能之间的关联性。研究结果表明,采用第五热应力断裂抵抗因子R’’’’能够很好地反映刚玉-尖晶石浇注料的热震稳定性。试样经过1100℃保温3 h热处理后,孔径范围在<0.2μm和0.2~0.5μm之间的气孔孔容与R’’’’的关联度最大,分别为0.8652和0.8645,说明孔径在<0.2μm和0.2~0.5μm之间的气孔对热震稳定性能影响程度最为显着。试样经过1600℃保温3 h热处理后,孔径范围在<0.2μm的气孔孔容与R’’’’的关联度最大,为0.9293,说明孔径在<0.2μm的气孔对热震稳定性能影响最为显着。
张青霞[3](2020)在《钢包用铝镁质喷补料的制备及性能研究》文中研究说明随炉外精炼技术的发展,钢包内衬的工作条件愈加恶劣,而钢包喷补技术可以缩短钢包内衬的维修时间,提高钢包的周转速度。铝镁质喷补料因具有优良的力学性能和抗渣性能而广泛应用于钢包内衬修补,但在使用过程中易发生剥落。本文首先分析了某工厂目前使用的铝镁质喷补料的损毁机理,然后以板状刚玉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉等为原料,以铝酸钙水泥和硅溶胶为结合剂制备了铝镁质喷补料,研究了粒度组成、SiO2微粉和添加剂对其性能的影响,结论如下:(1)目前工厂使用的铝镁质喷补料抗热震性能不佳,导致熔渣和钢液易通过热震产生的裂纹向喷补料-原衬砖界面处侵蚀渗透,使喷补料在使用过程中发生剥落。(2)在本文试验粒度范围内,提高粗颗粒含量可以降低喷补料在高温下的烧结收缩;而提高细粉含量则有助于喷补料在高温下的烧结;喷补料的粒度组成对烧后喷补料的体积密度和常温强度影响不大。三聚磷酸钠和FS60都可以降低基质浆体的粘度,三聚磷酸钠的适合添加量为0.23wt%,FS60的适合添加量为0.16wt%~0.23wt%。(3)SiO2微粉可以减缓水泥和镁砂的水化速率,延长喷补料的可施工时间;SiO2在高温下会与原料反应生成霞石、钙铝黄长石、黄长石等低熔相,减少板片状CA6的生成,降低喷补料的显气孔率,改善喷补料的抗渣性能;水泥结合铝镁质喷补料中SiO2适当的添加量为1.5wt%~2.0wt%。(4)在水泥结合铝镁质喷补料中加入不同添加剂以改善其性能。加入金属铝粉可以提高喷补料的烘后强度;有机纤维则可以改善喷补料的抗热震性能;当ZrO2添加量为0.6wt%时,喷补料的残余抗折强度约为2.8MPa;Y2O3可以生成Y(AlO3)促进喷补料的烧结,提高喷补料的常温强度;La2O3可以抑制CA6沿晶面的异常长大,残余抗折强度也保持在3MPa左右;TiO2可以通过降低MA的生成温度、改善CA6的形貌来提高喷补料的致密度,当TiO2的加入量为0.3wt%时,喷补料的残余抗折强度为4MPa。(5)硅溶胶中的SiO2胶体颗粒可以填充喷补料的孔隙,降低烘后喷补料的显气孔率;镁砂可以加快硅溶胶的胶凝速度,所以硅溶胶的含量不宜超过6wt%;高温下镁砂优先与SiO2反应生成Mg2SiO4相,所以随硅溶胶加入量的增多,MA的生成量降低,从而降低喷补料的线膨胀值;当硅溶胶添加量为4wt%时,喷补料热震后的残余抗折强度达到6MPa最高值。
覃航[4](2020)在《非对称结构平板陶瓷膜的制备及分离性能研究》文中研究指明随人口的增加、城镇化程度的加深及工业的高速发展,我国可用清洁水资源日益短缺而污水排放量日益增加。国家和地方政府已经高度重视水环境治理的相关问题,对污水排放标准提出更高要求。在众多水处理技术当中,陶瓷膜分离技术因能耗低、设备简单、操作方便、处理效率高、在含酸/碱或有机溶剂等苛刻环境中表现出优异的稳定性和耐久性而日益受到广泛关注。非对称结构陶瓷膜由支撑体和分离层组成,因运行阻力小、通量大、易于规模化生产,可根据实际应用需求逐层制备微滤膜、超滤膜和纳滤膜,从而在水处理方面显示出巨大的应用前景。本文旨在选用合适的成膜工艺逐层制备大孔支撑体、微滤膜、超滤膜和纳滤膜,并对各膜层的分离性能进行研究。本论文取得的主要研究结果如下:(1)以不同粒径和形貌的工业级Al2O3粗粉为原料,经1600℃热处理成功制备出球形Al2O3粗粉。高温球形化通过不同尺寸颗粒间或同一颗粒表面凹凸区域间的空位流动使得Al2O3粗粉的球形度从0.63增大至0.75,且量化该粉体粒径分布的四分位数比从3.3缩小至1.8。对工业级Al2O3细粉进行砂磨预处理,打破粉体中的硬团聚体,使得Al2O3细粉的球形度从0.76增大至0.81,四分位数比从2.4缩小至1.8。(2)以球形Al2O3粗粉(d50=8.33μm)为骨料制备大孔支撑体,当造孔剂添加量为10 wt%,热处理温度为1350℃时,支撑体的抗折强度为36.3 MPa,孔隙率为44.3%,平均孔径为3.3μm,纯水通量为3240 L/m2 h bar。球形粗粉堆积出的骨架兼具高强度和高孔隙率,使得支撑体具有较高机械强度和较低过滤阻力。以球形Al2O3细粉(d50=0.41μm)为原料制备微滤膜,其平均孔径为0.12μm,纯水通量高达850 L/m2 h bar。球形细粉堆积出的膜孔通道更加均匀,曲率因子较小,使得微滤膜具有较高通量。在炭黑悬浮液处理实验中,微滤膜对炭黑最大截留率可达99.7%。此外,被污染的微滤膜经反冲洗后可恢复原始渗透通量和截留率。(3)通过反胶束修饰的溶胶-凝胶工艺可制备出平均粒径为30 nm、粒径分布窄、圆度值为0.92且适合制备超滤膜的勃姆石溶胶。经过一次浸渍-干燥-烧成工艺制备出厚度为2μm,孔径分布为4.8~6.8 nm,平均孔径为5.4 nm的γ-Al2O3超滤膜,其纯水通量为30.4 L/m2 h bar,截留分子量为8 k Da。γ-Al2O3超滤膜可高效截留牛血清白蛋白和甲基蓝,截留率分别为96.2%和96.8%。过滤实验中被污染的γ-Al2O3超滤膜经简易的清洗过程即可恢复原始渗透通量和截留率。(4)以草酸为螯合剂,通过无水溶胶-凝胶工艺在500℃制备出粒径约为10nm的α-Al2O3纳米颗粒,并将其作为相变晶种添加到勃姆石溶胶中制备涂膜液,经一次低温共烧在950℃制备出α-Al2O3超滤膜。研究结果表明热处理过程中,纳米级α-Al2O3相变晶种可提高Al2O3相变(γ相转变为α相)过程中的成核密度,缩短成核位点间距离,降低相变温度并实现低温制备α-Al2O3超滤膜的目的。α-Al2O3超滤膜的纯水通量为85 L/m2 h bar,截留分子量为15 k Da。在酸碱腐蚀实验中,α-Al2O3超滤膜表现出优异的化学稳定性。在食醋发酵废水脱色处理中,α-Al2O3超滤膜表现出优异的脱色效果,其中COD去除率为63%而脱色率高达98%。(5)十六烷基三甲基溴化铵/水/正丁醇/环己烷系反胶束可用于修饰溶胶-凝胶工艺。采用该工艺可在10~30 nm内制备球形ZrO2纳米颗粒,颗粒圆度值均大于0.90。反胶束通过影响前驱体水解-缩聚过程中的成核、生长和团聚过程控制ZrO2纳米颗粒的尺寸和形貌,使得ZrO2纳米颗粒与反胶束间存在显着的尺寸复制和形貌复制。(6)选用球形ZrO2溶胶制备纳滤膜时,添加Y(NO3)3·6H2O可抑制四方相ZrO2与单斜相ZrO2间的相变过程,确保纳滤膜层的完整性。经一次浸渍-干燥-烧成工艺可制备出厚度约为260 nm,纯水通量和截留分子量分别为3.9~4.2 L/m2h bar和800±50 Da的8 mol%Y2O3稳定的ZrO2(8YSZ)纳滤膜。在农药废水处理中,8YSZ纳滤膜对克百威的去除率高达89%。碱洗和低温热处理可有效清洁被污染的纳滤膜,实现多次重复使用。
吕振飞[5](2020)在《用废电瓷制备免烧成耐高温材料及其性能研究》文中认为我国冶金、陶瓷、矿业、化工等重点行业大宗固废种类多、数量大、环境污染重,研究利用相关固废制备高值矿物材料技术非常迫切。本论文针对国内废电瓷大量用于填埋/铺路等低值减量性消化现状及我国耐火矿物原料的储量降低/开采成本高/环境影响大等突出问题,基于废电瓷的块状、可颗粒化、致密有硬度及具有一定耐高温性能等特性,充分挖掘废电瓷可高值化利用潜力,研究以废电瓷为主要原料制备可在1100-1300°C温度范围内使用的耐高温材料,解决废电瓷中色釉料组分高温容易产生液相对材料高温性能有害影响的突出问题,对于拓展废电瓷高值规模化利用途径、节约耐火原料资源具有重要意义。主要成果如下:(1)基于对废电瓷原料表征分析结果,研究废电瓷色釉料组分在高温下物相优化调控行为及性能有害组分的屏蔽效果。结果表明废电瓷坯体在1250°C高温下微观结构基本保持稳定;研究了色釉料包覆剂的组分设计及其在色釉料接触层区域与色釉料高温下液相组分反应生成新的耐高温物相,发现新物相有更优耐高温性能对色釉料中性能有害组分有很好的“屏蔽”效应,减弱其劣化高温性能的影响。研究了全体量废电瓷耐高温材料制备工艺,结果表明粗颗粒:中颗粒:细粉的比例为35:30:35时,经1200℃热处理3 h后试样综合性能最佳,其常温抗折强度为33.20 MPa,常温抗压强度为89.48 MPa。(2)分别研究添加铝灰和铝矾土熟料细粉对废电瓷制备耐高温材料性能影响,结果表明添加20%铝灰试样的常温抗折强度和抗压强度分别为25.31 MPa和67.48 MPa,相对全体量废电瓷制备的试样分别提高了59%和40%;添加25%铝矾土熟料细粉试样的常温抗折强度和抗压强度分别为28.15 MPa和81.41 MPa,相对全体量废电瓷制备试样分别提高了77%和69%。分析认为添加适量铝灰后材料中原位生成的纤维状/针状莫来石和晶须状/柱状刚玉产生桥联效应,均可增加材料内部阻碍裂纹扩展的路径,协同增韧提高材料的力学强度;适量的铝矾土熟料细粉可以促进高温液相反应中莫来石晶体的生成,保持试样高温形状稳定。(3)研究添加不同结合剂和硅溶胶在不同温度对试样强度协同贡献机理,结果表明硅溶胶结合剂中低温强度获得主要依靠-Si-O-Si-的胶结作用,添加磷酸二氢铝后会在中温时生成偏磷酸铝及其聚合物,提高试样中温强度;添加偏高岭土后可促进莫来石和尖晶石晶核在试样内形成,有利于提高其高温强度。获得偏高岭土/硅溶胶制备废电瓷基免烧成材料的抗折强度-热处理温度关系,揭示材料抗热震性增强机理。
徐娜娜[6](2019)在《可水合氧化铝的水化脱水机制及其结合Al2O3-MgO浇注料性能》文中提出铝镁质不定形耐火材料多数采用自流、振动、喷射等低压填充成型方式,其结合体系的选取决定了材料整体的致密度及结构与性能。可水合氧化铝在常温环境(25°C)的温度条件下可与水快速发生反应,生成三羟铝石和勃姆石凝胶,产生较高的陶瓷结合强度并避免因铝酸钙水泥引入Ca元素与钢渣反应生成钙长石和钙斜长石等低熔相,保证耐火材料稳定的高温使用性能。然而,关于可水合氧化铝水化机理及脱水行为与其结合材料性能研究鲜有报道。鉴于上述情况,开展可水合氧化铝的水化行为和脱水机制以及在Al2O3-MgO浇注料中的应用等基础研究工作具有十分重要的意义和实际应用价值。本论文以“调控水化速度、提升水化效率、控制脱水结构、优化结合性能”为设计思路,系统研究了可水合氧化铝的水化和脱水行为,及其对Al2O3-MgO浇注料性能的影响。主要研究工作包括:研究可水合氧化铝的水化机理及脱水行为,探究其粒度分布及形貌参数、分散剂协同作用、微粉表面吸附及复合酸性介质等对可水合氧化铝的水化速率、脱水结构及其结合性能的影响。采用N2吸附脱附法和压汞法联合分析可水合氧化铝脱水后的微观形态及其在浇注料中的结构演变。通过分析所制备材料的结构与性能,可以得到如下结论:(1)粒度分布与形貌参数均是影响可水合氧化铝水化行为的重要因素,其粒径越小、球形度越高,可水合氧化铝分散稳定性越高且固化越迅速。球磨时间为3h(d50=8.7μm,球形度0.93)的可水合氧化铝经300oC处理后的N2吸附脱附曲线属于Ⅳ型,回滞环属于H3型,反映其孔结构为层状聚集体所形成的无序结构。可水合氧化铝粒度适量减小且球形度增加,有助于提升所结合Al2O3-MgO浇注料的流动性,并使浇注料基质形成紧凑型结构。(2)分散剂协同作用有助于可水合氧化铝水化产物中的勃姆石凝胶向溶液中的扩散,提升浆料中勃姆石凝胶浓度,从而增加可水合氧化铝水化效率。添加偏硅酸钠的可水合氧化铝在2h水化反应后结晶度较低,反映其晶化速率较低;300oC处理后的N2吸附脱附曲线属于Ⅳ型,回滞环属于H2型,反映水合氧化铝脱水孔结构为层状聚集体所形成的墨水瓶结构。通过添加分散剂协同水化,可水合氧化铝的水化效率及水化程度均提升,并能显着提升Al2O3-MgO浇注料的流动性,并在浇注料中形成均匀的凝胶网络和适中的孔结构,以实现优化浇注料力学强度和抗热震性能的目的。(3)Al2O3/SiO2微粉通过表面吸附作用,在水化反应初期吸附勃姆石水解产生的羟基(-OH),促使水化反应向正反应方向进行,从而增加可水合氧化铝的水化程度。同时,带负电荷的Al2O3/SiO2微粉与勃姆石AlOOH的负电荷基团之间的范德华斥力有助于增加分子间距,延长其凝聚固化时间,从而优化所结合Al2O3-MgO浇注料的可施工性能。(4)酸性水化环境可显着抑制可水合氧化铝的水化反应进行,控制其凝胶释放速率。pH值为3的柠檬酸溶液预处理可水合氧化铝可使其在水化过程中形成有机络合物并吸附在凝胶层表面,达到抑制水化反应的效果。在脱水过程中,紧凑的水化层状结构有助于水蒸气分子的缓慢释放,缓冲热应力的作用效果。应用在Al2O3-MgO浇注料中,可增加其流动性并延长可施工时间。(5)借助COMSOL Mutiphysics软件分析可水合氧化铝脱水孔结构及分散形成的基质孔结构对浇注料抗渣渗透性能的影响。通过颗粒形貌及粒度控制、分散剂协同、微粉表面吸附和酸性介质预处理等处理方式的可水合氧化铝,其热处理后的脱水孔结构以及在浇注料基质的显微结构呈现显着差异,进而影响Al2O3-MgO浇注料的抗渣渗透性;其中,层状离散复合结构的可水合氧化铝脱水结构更有利于其结合浇注料抗渣渗透性的提升。
孙庚辰,王守业,邢守渭[7](2017)在《中国耐火原料的发展历程》文中研究表明我国耐火原料资源丰富、品种繁多,特别是高铝矾土、菱镁矿和石墨,其储量、品位和质量皆居世界前列,在国内外堪称三大宝贵资源。我国耐火原料60多年的发展历程也与其他工业一样精彩纷呈,经历了从最初的天然原料到经过精选加工的天然原料,再到按人们预定的要求而合成的优质耐火原料。原料
郑期波,郑江,高栋,唐勋海,范咏莲,徐焱慧,沈岩林[8](2017)在《高炉内衬Al2O3-SiO2湿法喷注料的开发和应用》文中指出为了研制适合高炉内衬用的Al2O3-Si O2湿法喷注料,以矾土为骨料,棕刚玉、硅灰、α-Al2O3微粉为细粉,CA70水泥为结合剂制备了Al2O3-Si O2浇注料,主要研究了加入α-Al2O3微粉、硅灰、水泥、外加剂对其流动性以及经不同温度(分别为110、1 000和1 400℃)处理后常温强度和1 400℃烧后线变化率的影响。结果表明:α-Al2O3微粉加入量8%(w)、硅灰加入量5%(w)和水泥加入量7%(w),是配制高炉内衬Al2O3-Si O2湿法喷注料的合适加入量;材料泵送性及凝结速度的调整控制是喷射成功的关键,高效减水剂、缓凝剂和速凝剂是调整施工性能的主要外加剂。
李沅铮[9](2016)在《尖晶石质保温隔热耐火材料的制备与性能研究》文中研究说明随着我国高能耗产业的快速发展以及能源问题日益严峻,如何实现工业节能降耗,成为当前的研究热点。尖晶石质保温隔热耐火材料既具有优异的耐高温性能,又具有气孔率高、体积密度小、热导率低等特点,用于高温窑炉的保温隔热,能够显着降低窑炉的热损失,提高窑炉的热效率。本论文首先研究了不同水化介质中ρ-Al2O3的水化特性。结果表明:碱性介质加速ρ-Al2O3的水化,酸性介质减缓ρ-Al2O3的水化;酸性介质中水化生成勃姆石和三水铝石,中性及碱性介质中生成拜耳石和单水铝石;不同介质中的水化产物于500℃热处理后均转变为η-Al2O3,1100℃热处理时纯水介质下转变为α-Al2O3、硝酸介质中转变为α-Al2O3和θ-Al2O3、碳酸钠介质中转变为δ-Al2O3和β-Al2O3,1500℃热处理时除碳酸钠介质中转变为α-Al2O3和β-Al2O3之外,其它介质中均转变为α-Al2O3。其次,以α-Al2O3微粉、电熔镁砂为原料,ρ-Al2O3作为结合剂制备体积密度约1.0g/cm3尖晶石质保温隔热耐火材料,研究了ρ-Al2O3与电熔镁砂加入量以及烧成温度与保温时间对材料物相与性能的影响。结果表明:随着ρ-Al2O3加入量增加试样常温耐压强度与烧成线变化率增大,物相组成均为刚玉+镁铝尖晶石;增加Mg O加入量试样常温耐压强度先增后减,加入量为20wt%时达最大值,线变化率由收缩逐渐变为膨胀,物相组成由刚玉+镁铝尖晶石变为镁铝尖晶石再变为镁铝尖晶石+方镁石;提高烧成温度试样常温耐压强度增大,烧成线变化率由正变负,延长保温时间对试样烧成线变化率基本没有影响,但可提高常温耐压强度。再次,通过添加浆料分散剂和坯体增强剂制备超低密度尖晶石质保温隔热耐火材料,研究了浆料分散剂加入量和坯体增强剂质量浓度对试样制备与性能的影响。结果表明:浆料分散剂可降低试样干燥收缩并促进烧结,外加量以0.1%为宜;坯体增强剂的质量浓度对泡沫浆料的固化影响显着,最佳质量浓度为3%;优化工艺后制备了具有典型球形闭孔结构,平均孔径约120μm。最后,对尖晶石质保温隔热耐火材料的性能进行研究、并观察其微观形貌。结果表明:制备的体积密度约为0.5g/cm3和1.0g/cm3的尖晶石质保温隔热材料,其气孔率分别为57.6%和76%、常温耐压强度分别为0.41.0MPa和1.62.1MPa、重烧线变化率分别为±0.5%和±0.2%,1000℃导热系数分别为0.175 W·m-1·K-1和0.216 W·m-1·K-1。当材料的相组成为镁铝尖晶石+方镁石时,其热震稳定性能更佳。
丁双双[10](2016)在《感应炉用铝镁质干式捣打料研究》文中认为随着社会的发展,人们对冶金、铸造行业的要求日渐提高。在冶金、铸造行业中,感应炉由于其效率高、灵活、节能、经济等优点而被广泛采用。目前,相对便宜的炉衬使用寿命不高,而昂贵的进口感应炉衬让用户难以长期承受。感应炉面临的这些困境限制了我国冶金、铸造行业的发展。因此,开发国产的相对廉价长寿化炉衬势在必行。论文以不同粒度的电熔白刚玉、α-A12O3微粉、电熔镁砂等为主要原料,制备了手工捣打铝镁质干式捣打料。研究表明:(1)根据Andreason方程进行颗粒紧密堆积实验,Andreason方程的幂指数q值为0.25时堆积密度最大,设计的颗粒级配配方合理。(2)适量的镁砂细粉加入量对试样性能有利。当加入过量的镁砂细粉时,试样的体积密度和耐压强度下降,线变化率和显气孔率上升。在最佳镁砂细粉加入量的情况下,加入≤1mm镁砂对试样性能有不利的影响。在加入量相同的情况下,加入电熔镁砂试样性能物理性能较加入其它氧化镁源的试样好。(3)添加剂的加入提高了试样的综合性能。考虑到试样的显气孔率、体积密度、耐压强度、线变化率及高温下的使用性能,当硼砂加入量为1.5wt%、硅微粉的加入量为2wt%、α-A12O3微粉的加入量为2wt%时,试样的综合性能较好。(4)烧成温度对铝镁质干式捣打料物理性能影响较大。烧成温度低于1400℃时,试样中主要是生成镁铝尖晶石的反应,该反应体积膨胀,试样结构疏松;当烧成温度高于1400℃时,主要发生试样的烧结作用。(5)当温度高于1030℃时,α-A12O3优先与镁砂反应生成镁铝尖晶石,反应的活化能为185.0KJ/mol,生成镁铝尖晶石的反应是由三维扩散控制的,反应的机理函数为Jander方程,即G(α)=[1-(1-α)1/3]1/2,f(α)=6(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]1/2。
二、湿法低温转相α-Al_2O_3微粉的开发和应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、湿法低温转相α-Al_2O_3微粉的开发和应用(论文提纲范文)
(1)中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 中子屏蔽材料 |
1.2.1 中子屏蔽定义及机制 |
1.2.2 中子屏蔽材料设计原则 |
1.2.3 含硼中子屏蔽材料研究现状及发展趋势 |
1.3 核用隔热材料 |
1.3.1 核用隔热材料研究现状 |
1.3.2 无机隔热材料研究现状 |
1.3.3 核用隔热材料的发展前景 |
1.4 硼酸铝 |
1.4.1 硼酸铝的晶体结构与理化性质 |
1.4.2 硼酸铝的制备方法 |
1.4.3 硼酸铝的应用领域 |
1.5 本文的选题依据和研究内容 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 材料制备和研究方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 仪器设备 |
2.3 材料制备 |
2.4 分析测试 |
2.4.1 烧后线变化率 |
2.4.2 显气孔率及体积密度 |
2.4.3 真密度及总气孔率 |
2.4.4 力学性能测试 |
2.4.5 热学性能测试 |
2.4.6 料浆的Zeta电位测试 |
2.4.7 料浆的流变性能测试 |
2.4.8 TG-DSC分析 |
2.4.9 XRD分析 |
2.4.10 显微结构表征 |
2.4.11 辐射屏蔽性能测试 |
2.5 仿真模拟 |
2.5.1 建立孔结构随机分布的二维模型 |
2.5.2 基于COMSOL Multiphysics软件平台的有限元分析 |
第3章 反应自结合制备硼酸铝陶瓷 |
3.1 α-Al_2O_3/H_3BO_3制备硼酸铝陶瓷 |
3.2 α-Al_2O_3/2Al_2O_3·B_2O_3制备硼酸铝陶瓷 |
3.2.1 硼酸铝陶瓷的物相组成及显微结构 |
3.2.2 硼酸铝陶瓷的力学/热学性能 |
3.2.3 硼酸铝陶瓷的中子屏蔽性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 Bi_2O_3功能化烧结助剂对硼酸铝基陶瓷的影响 |
4.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷物相以及显微结构的影响 |
4.1.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷物相的影响 |
4.1.2 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷显微结构的影响 |
4.2 引入Bi_2O_3的烧结动力学研究 |
4.3 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的力学/热学性能的影响 |
4.4 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的辐射屏蔽性能的影响 |
4.4.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的中子屏蔽性能的影响 |
4.4.2 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的γ射线屏蔽性能的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 引入Gd_2O_3制备硼酸铝-硼酸钆复相陶瓷的结构与性能 |
5.1 Gd_2O_3对复相陶瓷的物相组成及显微结构的影响 |
5.1.1 Gd_2O_3对复相陶瓷物相组成的影响 |
5.1.2 Gd_2O_3对复相陶瓷显微结构的影响 |
5.2 Gd_2O_3对复相陶瓷的力学/热学性能的影响 |
5.3 复相陶瓷的高温结构稳定性仿真模拟 |
5.4 复相陶瓷的中子屏蔽性能 |
5.5 本章小结 |
第6章 硼酸铝基泡沫陶瓷的可控制备与结构设计 |
6.1 泡沫法制备硼酸铝泡沫陶瓷的结构与性能 |
6.1.1 陶瓷料浆的电位、流变学研究 |
6.1.2 硼酸铝泡沫陶瓷的微观结构 |
6.1.3 硼酸铝泡沫陶瓷的耐压强度及导热系数 |
6.1.4 模拟硼酸铝泡沫陶瓷用于核工质管道中子屏蔽/隔热 |
6.2 泡沫法制备硼酸铝-硼酸钆复合泡沫陶瓷的结构与性能 |
6.2.1 复合泡沫陶瓷的物相组成和显微结构 |
6.2.2 复合泡沫陶瓷的耐压强度及导热系数 |
6.2.3 模拟复合泡沫陶瓷用于核工质管道中子屏蔽/隔热 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
本论文的创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(2)刚玉-尖晶石质浇注料的系统优化及对其热/力学性能的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 钢包工作衬用浇注料的发展历程及应用现状 |
1.3 刚玉-尖晶石质浇注料基本组成对其热/力学性能的影响 |
1.3.1 骨料对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响 |
1.3.2 细粉对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响 |
1.3.3 微粉对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响 |
1.3.4 结合剂对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响 |
1.3.5 外加剂对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响 |
1.4 浇注料中气孔结构参数与其性能的关系 |
1.4.1 气孔结构参数与强度的关系 |
1.4.2 气孔结构参数与导热性能的关系 |
1.4.3 气孔结构参数与热震稳定性能的关系 |
1.4.4 气孔结构参数与抗渣性能的关系 |
1.5 本课题的目的、意义以及研究内容 |
1.5.1 研究的目的及意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 含微孔刚玉的刚玉-尖晶石质浇注料热/力学性能研究 |
2.1 实验 |
2.1.1 实验原料与试样制备 |
2.1.2 性能测试与结构表征 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 刚玉骨料物理性能及显微结构分析 |
2.2.2 微孔刚玉对刚玉-尖晶石浇注料物理性能的影响 |
2.2.3 微孔刚玉对刚玉-尖晶石浇注料热学性能的影响 |
2.2.4 微孔刚玉对刚玉-尖晶石浇注料热震稳定性能的影响 |
2.2.5 微孔刚玉对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响 |
2.3 本章小结 |
第三章 含Al_2O_3-MA复相骨料的刚玉-尖晶石质浇注料热/力学性能研究 |
3.1 实验 |
3.1.1 实验原料与试样制备 |
3.1.2 性能测试与结构表征 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 Al_2O_3-MA复相骨料外观结构、物相组成及显微结构 |
3.2.2 Al_2O_3-MA复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料物理性能的影响 |
3.2.3 Al_2O_3-MA复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料热学性能的影响 |
3.2.4 Al_2O_3-MA复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料热震稳定性能的影响 |
3.2.5 Al_2O_3-MA复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 基质中尖晶石的赋存形态及造孔剂对刚玉-尖晶石质浇注料热/力学性能的影响研究 |
4.1 实验 |
4.1.1 实验原料与试样制备 |
4.1.2 性能测试与结构表征 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 刚玉-尖晶石浇注料的物相演变及显微结构 |
4.2.2 尖晶石形态及造孔剂对刚玉-尖晶石浇注料物理性能的影响 |
4.2.3 尖晶石形态及造孔剂对刚玉-尖晶石浇注料热学性能的影响 |
4.2.4 尖晶石形态及造孔剂对刚玉-尖晶石浇注料热震稳定性能的影响 |
4.2.5 尖晶石形态及造孔剂对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 金属铝粉在刚玉-尖晶石质浇注料中的防爆裂作用机理及对其他性能的影响研究 |
5.1 实验 |
5.1.1 实验原料与试样制备 |
5.1.2 性能测试与结构表征 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 金属铝粉在含水泥浇注料中反应机理分析 |
5.2.2 金属铝粉在刚玉-尖晶石浇注料中的防爆裂作用机理分析 |
5.2.3 金属铝粉对刚玉-尖晶石浇注料防爆裂性能的影响 |
5.2.4 金属铝粉对刚玉-尖晶石浇注料物理性能的影响 |
5.2.5 金属铝粉对刚玉-尖晶石浇注料热震稳定性能的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 刚玉-尖晶石质浇注料中微气孔结构参数与热震稳定性的相关性分析 |
6.1 实验 |
6.1.1 实验原料与试样制备 |
6.1.2 性能测试与结构表征 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 含微气孔的刚玉-尖晶石浇注料的显气孔率及孔径分布 |
6.2.2 含微气孔的刚玉-尖晶石浇注料的热震稳定性能 |
6.2.3 含微气孔的刚玉-尖晶石浇注料的热应力断裂抵抗因子 |
6.2.4 微气孔孔径与热震稳定性的灰色关联分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
本论文的创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(3)钢包用铝镁质喷补料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 喷补料 |
1.1.1 喷补方法 |
1.1.2 喷补层损毁机理 |
1.2 铝镁质耐火材料 |
1.2.1 铝镁尖晶石的性能与制备 |
1.2.2 原位尖晶石与预合成尖晶石 |
1.2.3 纯铝酸盐水泥结合剂 |
1.2.4 硅溶胶结合剂 |
1.2.5 添加剂 |
1.2.6 铝镁质耐火材料的渣蚀行为 |
1.3 本课题的提出 |
第2章 实验原料及研究方法 |
2.1 主要原料 |
2.2 主要仪器设备 |
2.3 性能检测方法 |
2.3.1 烧结性能 |
2.3.2 力学性能 |
2.3.3 热震稳定性 |
2.3.4 抗渣性能 |
第3章 现场用铝镁质喷补料损毁分析 |
3.1 铝镁质喷补料分析结果 |
3.1.1 铝镁质喷补料的物相组成 |
3.1.2 铝镁质喷补料的常温物理性能 |
3.1.3 铝镁质喷补料现场使用效果及分析 |
3.2 小结 |
第4章 水泥结合铝镁质喷补料 |
4.1 粒度组成对铝镁质喷补料性能的影响 |
4.1.1 试验配方 |
4.1.2 结果与讨论 |
4.2 分散剂对基质浆体流变性能的影响 |
4.3 SiO_2微粉对铝镁质喷补料性能的影响 |
4.3.1 试验原料及试验配方 |
4.3.2 SiO_2微粉对水泥和镁砂水化性能的影响 |
4.3.3 SiO_2微粉对铝镁质喷补料物相组成及物相演变的影响 |
4.3.4 SiO_2微粉对铝镁质喷补料物理性能的影响 |
4.3.5 SiO_2微粉对铝镁质喷补料抗热震性能的影响 |
4.3.6 SiO_2微粉对铝镁质喷补料抗渣性能的影响 |
4.4 水泥结合铝镁质喷补料性能的的优化 |
4.4.1 金属铝粉和有机纤维对铝镁质喷补料性能的影响 |
4.4.2 ZrO_2对铝镁质喷补料性能的影响 |
4.4.3 助烧结剂对铝镁质喷补料性能的影响 |
4.5 小结 |
第5章 硅溶胶结合铝镁质喷补料 |
5.1 试验原料及方案 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 硅溶胶对铝镁质喷补料物相组成的影响 |
5.2.2 硅溶胶对铝镁质喷补料微观结构的影响 |
5.2.3 硅溶胶对铝镁质喷补料物理性能的影响 |
5.3 小结 |
第6章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)非对称结构平板陶瓷膜的制备及分离性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 陶瓷膜概述 |
1.2.1 陶瓷膜的特性与分类 |
1.2.2 陶瓷膜的制备工艺 |
1.2.3 陶瓷膜的发展及研究现状 |
1.3 溶胶-凝胶法制备陶瓷膜 |
1.3.1 溶胶-凝胶法制备陶瓷膜简介 |
1.3.2 溶胶-凝胶法制备陶瓷膜的主要工艺步骤 |
1.3.3 溶胶-凝胶法制备陶瓷膜的优劣势 |
1.3.4 反胶束修饰溶胶-凝胶法 |
1.4 陶瓷膜的应用 |
1.4.1 陶瓷膜在生物制药中的应用 |
1.4.2 陶瓷膜在化工行业中的应用 |
1.4.3 陶瓷膜在食品行业中的应用 |
1.4.4 陶瓷膜在废水处理中的应用 |
1.5 本文研究目的和内容 |
第2章 实验和表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验过程 |
2.3.1 大孔支撑体的制备 |
2.3.2 Al_2O_3微滤膜的制备 |
2.3.3 γ-Al_2O_3超滤膜的制备 |
2.3.4 α-Al_2O_3超滤膜的制备 |
2.3.5 ZrO_2纳滤膜的制备 |
2.4 性能测试与结构表征 |
2.4.1 试样的粒径及粒径分布测试 |
2.4.2 试样的体积密度和气孔率测试 |
2.4.3 试样的热重分析和热膨胀系数测试 |
2.4.4 试样的组成分析 |
2.4.5 试样的微观形貌分析 |
2.4.6 试样的抗弯强度测试 |
2.4.7 试样的球形度及粒径分布测试 |
2.4.8 陶瓷膜孔径测试 |
2.4.9 过滤实验测试 |
第3章 Al_2O_3支撑体和微滤膜的制备及分离性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 Al_2O_3支撑体的制备和表征 |
3.2.1 Al_2O_3粗粉的球形化预处理 |
3.2.2 造孔剂含量对支撑体显微结构、孔隙率及强度的影响 |
3.2.3 烧成温度对支撑体显微结构、孔隙率及强度的影响 |
3.3 Al_2O_3微滤膜的制备和表征 |
3.3.1 Al_2O_3细粉的球形化预处理 |
3.3.2 涂膜时间对Al_2O_3微滤层厚度的影响 |
3.3.3 微滤膜烧成温度的确定 |
3.4 Al_2O_3微滤膜的分离性能研究 |
3.4.1 微滤膜的孔径分布及纯水通量测试分析 |
3.4.2 微滤膜处理炭黑悬浮液 |
3.5 本章小结 |
第4章 γ-Al_2O_3和α-Al_2O_3超滤膜的制备及分离性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 勃姆石溶胶的制备和表征 |
4.2.1 勃姆石溶胶粒径大小的调控 |
4.2.2 勃姆石溶胶颗粒形貌的调控 |
4.3 γ-Al_2O_3超滤膜的制备和表征 |
4.3.1 超滤膜烧成温度的确定 |
4.3.2 超滤膜的孔径分布 |
4.4 γ-Al_2O_3超滤膜的分离性能研究 |
4.4.1 超滤膜纯水通量及MWCO测试分析 |
4.4.2 超滤膜对牛血清白蛋白的截留 |
4.4.3 超滤膜对甲基蓝的截留 |
4.5 α-Al_2O_3超滤膜的制备和表征 |
4.5.1 相变晶种添加量对涂膜液粒径分布的影响 |
4.5.2 晶种对Al_2O_3相变温度的影响 |
4.5.3 中间层的制备和表征 |
4.5.4 超滤膜的微观形貌及孔径分布测试分析 |
4.6 α-Al_2O_3超滤膜的分离性能研究 |
4.6.1 超滤膜的耐酸碱性研究 |
4.6.2 超滤膜处理食醋发酵废水 |
4.7 本章小结 |
第5章 ZrO_2纳滤膜的制备及分离性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 反胶束对ZrO_2纳米颗粒大小和形貌的调控 |
5.2.1 反胶束对ZrO_2纳米颗粒大小的调控 |
5.2.2 反胶束对ZrO_2纳米颗粒形貌的调控 |
5.3 ZrO_2纳滤膜的制备和表征 |
5.3.1 ZrO_2溶胶稳定性测试分析 |
5.3.2 ZrO_2纳滤膜完整性测试分析 |
5.3.3 ZrO_2纳滤膜微观形貌及孔径分布测试分析 |
5.4 ZrO_2纳滤膜处理农药废水 |
5.5 本章小结 |
结论和展望 |
结论 |
论文主要创新点 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读博士学位期间所发表的学术论文目录 |
(5)用废电瓷制备免烧成耐高温材料及其性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 电瓷的性质、生产工艺及产业发展现状 |
1.1.1 电瓷的概念、性质及其发展 |
1.1.2 电瓷的原料及生产工艺 |
1.1.3 电瓷的产业发展现状及分类 |
1.2 废电瓷的产生及回收利用研究进展 |
1.2.1 废电瓷的产生及存在现状 |
1.2.2 废电瓷的国内外综合利用研究进展 |
1.3 免烧成耐高温材料技术进展及其结合剂研究现状 |
1.3.1 耐高温材料发展历程 |
1.3.2 免烧成耐高温材料及其技术进展 |
1.3.3 免烧成耐高温材料结合剂概述 |
1.4 耐高温材料用工业原料及固体废弃物概述 |
1.4.1 铝矾土熟料 |
1.4.2 黏土 |
1.4.3 铝灰 |
1.5 本文研究的目的、意义及主要研究内容 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第2章 废电瓷的表征及色釉料高温性能有害组分屏蔽研究 |
2.1 实验原料和仪器设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.2 实验过程 |
2.2.1 实验原料的处理和废电瓷与黏土热处理样品的制备 |
2.2.2 性能测试与表征 |
2.3 废电瓷及其与黏土高温产物的表征与结果分析 |
2.3.1 废电瓷的表征及分析 |
2.3.2 废电瓷色釉料性能有害组分高温转相和屏蔽效应分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 全体量废电瓷制备耐高温材料的颗粒级配和性能研究 |
3.1 实验原料和仪器设备 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验仪器设备 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 实验样品的制备 |
3.2.2 性能测试与表征 |
3.3 结果及分析 |
3.3.1 颗粒级配对全体量废电瓷制备耐高温材料性能的影响 |
3.3.2 热处理温度对全体量废电瓷制备耐高温材料性能的影响 |
3.3.3 保温时间对全体量废电瓷制备耐高温材料性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 添加铝灰/黏土对废电瓷制备耐高温材料的性能影响研究 |
4.1 实验原料和仪器设备 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 实验仪器设备 |
4.2 实验过程 |
4.2.1 实验样品的制备 |
4.2.2 性能测试与表征 |
4.3 结果及分析 |
4.3.1 热处理温度及铝灰添加量对材料物相组成的影响 |
4.3.2 热处理温度及铝灰添加量对材料物理性能的影响 |
4.3.3 热处理温度及铝灰添加量对材料显微形貌和元素组成及分布的影响 |
4.3.4 热处理温度及铝灰添加量对材料常温力学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 添加铝矾土熟料细粉对废电瓷基耐高温材料的制备及性能影响研究 |
5.1 实验原料和仪器设备 |
5.1.1 实验原料 |
5.1.2 实验仪器设备 |
5.2 实验过程 |
5.2.1 实验样品的制备 |
5.2.2 性能测试与表征 |
5.3 结果及分析 |
5.3.1 热处理温度和铝矾土熟料添加量对材料物相组成的影响 |
5.3.2 热处理温度和铝矾土熟料添加量对材料物理性能的影响 |
5.3.3 热处理温度和铝矾土熟料添加量对材料显微形貌和元素组成及分布的影响 |
5.3.4 热处理温度和铝矾土熟料添加量对材料常温力学性能的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结合剂对废电瓷制备免烧成耐高温材料性能影响及强度获得机制研究 |
6.1 实验原料和仪器设备 |
6.1.1 实验原料 |
6.1.2 实验仪器设备 |
6.2 实验过程 |
6.2.1 实验样品的制备 |
6.2.2 性能测试与表征 |
6.3 结果及分析 |
6.3.1 不同硅溶胶结合剂制备试样不同温度下强度获得机制探讨 |
6.3.2 不同硅溶胶结合剂制备试样1300℃热处理后表征分析及讨论 |
6.3.3 免烧成废电瓷基耐高温材料热震损伤原理及抗热震性提高机制研究 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论 |
创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)可水合氧化铝的水化脱水机制及其结合Al2O3-MgO浇注料性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 钢包工作衬用耐火材料 |
1.2.1 工作衬用耐火材料的发展 |
1.2.2 工作衬用耐火材料损毁方式 |
1.3 铝镁质不定形耐火材料 |
1.3.1 铝镁尖晶石的性能 |
1.3.2 铝镁质不定形材料的应用 |
1.4 不定形耐火材料常用水硬性结合剂 |
1.4.1 铝酸钙水泥结合 |
1.4.2 镁砂及M-S-H结合 |
1.4.3 可水合氧化铝结合 |
1.5 可水合氧化铝的国内外研究现状 |
1.5.1 可水合氧化铝的制备及结构 |
1.5.2 可水合氧化铝的水化产物 |
1.5.3 可水合氧化铝的应用趋势和展望 |
1.6 本文的选题依据和研究内容 |
1.6.1 选题依据 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 原料表征及性能测试 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.2 可水合氧化铝表观特征及水化/脱水行为 |
2.2.1 可水合氧化铝颗粒表观特征 |
2.2.2 可水合氧化铝水合作用表征 |
2.2.3 可水合氧化铝脱水行为 |
2.3 可水合氧化铝结合Al_2O_3-MgO浇注料的结构和性能表征 |
第3章 可水合氧化铝颗粒特征及其水合作用 |
3.1 实验设计与方案 |
3.2 粒度分布及形貌参数调控可水合氧化铝水化行为 |
3.2.1 可水合氧化铝流变行为及分散稳定性 |
3.2.2 可水合氧化铝水化胶凝产物的定性分析 |
3.2.3 可水合氧化铝的结晶度及真密度 |
3.3 粒度分布及形貌参数调控可水合氧化铝脱水行为 |
3.4 可水合氧化铝的颗粒特征对Al_2O_3-MgO浇注料性能的影响 |
3.4.1 Al_2O_3-MgO浇注料的物理性能及显微结构 |
3.4.2 Al_2O_3-MgO浇注料孔结构特征及抗热震稳定性分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 分散剂与可水合氧化铝水化的作用机理 |
4.1 实验设计与方案 |
4.2 分散剂控制可水合氧化铝水化分相 |
4.2.1 可水合氧化铝流变行为及分散稳定性 |
4.2.2 可水合氧化铝水化胶凝产物的定性分析 |
4.2.3 可水合氧化铝的结晶度及真密度 |
4.3 分散剂影响可水合氧化铝脱水进程 |
4.4 分散剂调控可水合氧化铝及其结合Al_2O_3-MgO浇注料 |
4.4.1 Al_2O_3-MgO浇注料的物理性能及显微结构 |
4.4.2 Al_2O_3-MgO浇注料孔结构特征及抗热震稳定性分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 表面吸附与可水合氧化铝的水化行为 |
5.1 实验设计与方案 |
5.2 表面吸附调控可水合氧化铝水化速率 |
5.2.1 活性氧化铝复合可水合氧化铝的水合反应 |
5.2.2 硅微粉复合可水合氧化铝的水合反应 |
5.2.3 活性氧化铝/硅微粉复合可水合氧化铝的水合反应 |
5.3 表面吸附影响可水合氧化铝脱水过程 |
5.3.1 活性氧化铝复合可水合氧化铝 |
5.3.2 硅微粉复合可水合氧化铝 |
5.3.3 活性氧化铝/硅微粉复合可水合氧化铝 |
5.4 表面吸附作用优化可水合氧化铝结合Al_2O_3-MgO浇注料 |
5.4.1 活性氧化铝复合可水合氧化铝调控浇注料结构与性能 |
5.4.2 硅微粉复合可水合氧化铝调控浇注料结构与性能 |
5.4.3 活性氧化铝/硅微粉复合可水合氧化铝调控浇注料结构与性能 |
5.5 本章小结 |
第6章 酸性介质调控可水合氧化铝水化过程 |
6.1 实验设计与方案 |
6.2 酸性介质调控可水合氧化铝水化行为 |
6.2.1 pH调控可水合氧化铝的流变性能及结晶度 |
6.2.2 可水合氧化铝的分散稳定性及电导率 |
6.3 酸性介质调控可水合氧化铝脱水行为 |
6.4 酸性介质对可水合氧化铝结合Al_2O_3-MgO浇注料性能的影响 |
6.4.1 有机酸改性可水合氧化铝调控Al_2O_3-MgO浇注料结构与性能 |
6.4.2 无机酸改性可水合氧化铝调控Al_2O_3-MgO浇注料结构与性能 |
6.5 本章小结 |
第7章 孔结构与抗渣渗透性能的关系 |
7.1 可水合氧化铝在基质中的孔结构与抗渣渗透性能的关系 |
7.1.1 数学物理模型的建立 |
7.1.2 结果与讨论 |
7.2 可水合氧化铝脱水孔结构与抗渣渗透性能的关系 |
7.2.1 离散脱水结构及离散程度对流体流速的影响 |
7.2.2 层状结构及层间距对流体流速的影响 |
7.2.3 层状结构复合离散结构对流体流速的影响 |
7.2.4 点阵结构及晶粒大小对流体速度的影响 |
7.3 本章小结 |
第8章 总结论 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
本论文的创新点 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
致谢 |
(7)中国耐火原料的发展历程(论文提纲范文)
1 1950-1970年天然耐火原料阶段 |
1.1硅石 |
1.2高铝矾土 |
1.3菱镁矿 |
1.4轻烧氧化镁 |
1.5烧结镁砂 |
2 1970—1990年,精选加工天然耐火原料阶段 |
2.1白云石 |
2.2叶蜡石 |
2.3石墨 |
2.4“三石” |
2.5棕刚玉 |
2.6中档镁砂 |
2.7电熔镁砂 |
2.8锆英石 |
2.9铬铁矿 |
3 1990-2016年人工合成耐火原料阶段 |
3.1高铝矾土基合成原料 |
3.1.1亚白刚玉 |
3.1.2烧结莫来石和电熔莫来石 |
3.1.3烧结镁铝尖晶石和电熔镁铝尖晶石 |
3.1.4电熔锆刚玉-莫来石 |
3.1.5电熔莫来石球形骨料 |
3.1.6高铝水泥 |
3.2菱镁矿基合成原料 |
3.2.1烧结镁钙砂和电熔镁钙砂 |
3.2.2高铁高钙镁砂 |
3.2.3烧结镁铬砂和电熔镁铬砂 |
3.3工业氧化铝基人工合成原料 |
3.3.1电熔白刚玉 |
3.3.2烧结刚玉和板状氧化铝 |
3.3.3致密电熔刚玉 |
3.3.4烧结莫来石和电熔莫来石 |
3.3.5烧结锆刚玉和电熔锆刚玉 |
3.3.6烧结锆刚玉莫来石和电熔锆莫来石 |
3.3.7烧结镁铝尖晶石和电熔镁铝尖晶石 |
3.3.8电熔和烧结铁铝尖晶石 |
3.3.9纯铝酸钙水泥 |
3.3.10含铝镁尖晶石的纯铝酸钙水泥 |
3.4非氧化物耐火原料 |
3.4.1碳化硅 |
3.4.2氮化硅和氮化硅铁 |
3.4.3塞隆(Sialon)和镁阿隆(Mg-AlON) |
3.5轻质隔热耐火原料 |
3.5.1氧化铝空心球和氧化锆空心球 |
3.5.2漂珠 |
3.5.3轻质高铝-黏土系列熟料(含球形骨料) |
3.5.4非晶质耐火纤维 |
3.5.5晶质耐火纤维 |
3.5.6微孔钙长石与六铝酸钙 |
3.6微粉与纳米粉 |
3.6.1 SiO2微粉 |
3.6.2α-Al2O3微粉 |
3.6.3ρ-Al2O3微粉 |
3.7工业废弃物和用后耐火材料再生资源化—耐火原料资源的一个新渠道 |
3.7.1工业废弃物的利用 |
3.7.2用后耐火材料的再利用 |
4结语 |
(8)高炉内衬Al2O3-SiO2湿法喷注料的开发和应用(论文提纲范文)
1 喷注料的研制 |
1.1 试验方法 |
1.2 常规物理性能的调整 |
1.2.1 α-Al2O3微粉加入量的确定 |
1.2.2 硅灰加入量的确定 |
1.2.3 水泥加入量的确定 |
1.3 泵送性的调整 |
1.4 凝结速度的调整 |
2 喷注料的应用 |
2.1 喷注料的性能 |
2.2 喷注设备及施工参数 |
2.3 应用实例 |
3 结论 |
(9)尖晶石质保温隔热耐火材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 保温隔热耐火材料概述 |
1.2.1 保温隔热耐火材料的分类 |
1.2.2 保温隔热耐火材料的保温机理与影响因素 |
1.2.3 保温隔热耐火材料的制备方法 |
1.2.4 保温隔热耐火材料的应用 |
1.3 ρ-Al_2O_3简介 |
1.3.1 ρ-Al_2O_3的制备方法 |
1.3.2 ρ-Al_2O_3的应用 |
1.4 尖晶石质保温隔热耐火材料 |
1.4.1 尖晶石质耐火材料 |
1.4.2 尖晶石质保温隔热耐火材料的研究进展 |
1.5 课题的提出及本论文的研究工作 |
第二章 实验原料、仪器设备及测试与表征原理 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验仪器设备 |
2.3 测试与表征原理 |
第三章 ρ-Al_2O_3在不同介质中的水化特性研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验过程与实验方案 |
3.3 实验结果分析与讨论 |
3.3.1 ρ-Al_2O_3在不同水化介质中水化放热与粘度变化 |
3.3.2 ρ-Al_2O_3在不同介质中水化后胶结体的物相组成 |
3.3.3 不同温度热处理后水化胶结体的物相组成 |
3.3.4 不同温度热处理后水化胶结体的微观形貌 |
3.4 本章小结 |
第四章 尖晶石质保温隔热耐火材料制备参数研究 |
4.1 前言 |
4.2 试样制备与实验方案 |
4.2.1 制备流程 |
4.2.2 实验方案 |
4.3 实验结果分析与讨论 |
4.3.1 ρ-Al_2O_3加入量对尖晶石质保温隔热耐火材料性能的影响 |
4.3.2 电熔镁砂加入量对尖晶石质保温隔热耐火材料性能的影响 |
4.3.3 烧成参数对尖晶石质保温隔热耐火材料性能的影响 |
4.3.4 PVA浓度和三聚磷酸钠加入量对试样线变化与浆料流动性的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 尖晶石质保温隔热耐火材料性能研究 |
5.1 体积密度和气孔率 |
5.2 常温耐压强度 |
5.3 重烧线变化率 |
5.4 导热系数 |
5.5 抗热震稳定性 |
5.6 物相组成 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间发表的论文与专利) |
(10)感应炉用铝镁质干式捣打料研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 感应炉介绍 |
1.1.1 感应炉的分类 |
1.1.2 感应炉的工作原理 |
1.1.3 感应炉的炉衬 |
1.2 感应炉用捣打料 |
1.2.1 感应炉对捣打料耐火材料性能要求 |
1.2.2 捣打料的分类 |
1.2.3 捣打料各组分的作用 |
1.3 MgAl_2O_4的引入 |
1.3.1 引入MgAl_2O_4的原因 |
1.3.2 MgAl_2O_4的介绍 |
1.4 感应炉炉衬的国内外研究现状 |
1.5 感应炉炉衬的发展趋势 |
1.6 论文研究意义和主要研究内容 |
第二章 试验原料和设备 |
2.1 试验原料 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 烧结设备 |
2.2.2 X射线衍射仪 |
2.2.3 综合热分析仪 |
2.2.4 扫描电镜及能谱仪 |
2.2.5 显气孔率测定仪 |
第三章 颗粒级配对铝镁质干式捣打料性能的影响 |
3.1 颗粒级配q值的确定 |
3.2 实验配方的确定 |
3.3 试样的制备 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 对试样显气孔率和体积密度的影响 |
3.4.2 对试样耐压强度和线变化率的影响 |
3.4.3 试样的显微结构 |
3.5 本章小结 |
第四章 不同氧化镁源及加入量对铝镁质干式捣打料性能的影响 |
4.1 实验方案 |
4.2 镁砂细粉不同加入量的实验结果及分析 |
4.2.1 对试样显气孔率和体积密度的影响 |
4.2.2 对试样线变化率和耐压强度的影响 |
4.2.3 加入镁砂细粉试样的显微结构 |
4.3 镁砂中颗粒(≤1mm)不同加入量的实验结果及分析 |
4.3.1 对试样显气孔率和体积密度的影响 |
4.3.2 对试样线变化率和耐压强度的影响 |
4.3.3 加入中颗粒镁砂试样的显微结构 |
4.4 加入不同氧化镁源的实验结果及分析 |
4.4.1 对试样显气孔率和体积密度的影响 |
4.4.2 对试样线变化率和耐压强度的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 不同添加剂对铝镁质干式捣打料性能的影响 |
5.1 实验方案 |
5.2 氧化硼不同加入量的实验结果及分析 |
5.2.1 对试样显气孔率和体积密度的影响 |
5.2.2 对试样线变化率和耐压强度的影响 |
5.2.3 加入氧化硼试样的显微结构 |
5.3 硅微粉不同加入量的实验结果及分析 |
5.3.1 对试样体积密度和显气孔率的影响 |
5.3.2 对试样线变化率和耐压强度的影响 |
5.3.3 加入硅微粉试样的显微结构 |
5.4 α-Al_2O_3微粉不同加入量的实验结果及分析 |
5.4.1 对试样体积密度和显气孔率的影响 |
5.4.2 对试样线变化率和耐压强度的影响 |
5.4.3 加入 α-Al_2O_3微粉试样的显微结构 |
5.5 本章小结 |
第六章 不同烧成温度和保温时间对铝镁质干式捣打料性能的影响 |
6.1 实验方案 |
6.2 不同烧结温度的实验结果与分析 |
6.2.1 对试样体积密度和显气孔率的影响 |
6.2.2 对试样线变化率和耐压强度的影响 |
6.2.3 烧后试样的显微结构 |
6.3 不同保温时间实验结果与分析 |
6.3.1 对试样体积密度和显气孔率的影响 |
6.3.2 对试样线变化率和耐压强度的影响 |
6.4 本章小结 |
第七章 生成镁铝尖晶石的热力学及动力学研究 |
7.1 生成镁铝尖晶石的热力学评估 |
7.1.1 Φ 函数法计算标准吉布斯自由能 |
7.1.2 低温下化学反应的顺序 |
7.2 生成镁铝尖晶石的动力学过程 |
7.2.1 TG–DSC实验结果 |
7.2.2 Kissinger法计算化学反应活化能 |
7.2.3 Ozawa法求化学反应活化能 |
7.2.4 化学反应机理函数的确定 |
7.3 本章小结 |
第八章 全文结论 |
致谢 |
参考文献 |
硕士期间发表的论文 |
四、湿法低温转相α-Al_2O_3微粉的开发和应用(论文参考文献)
- [1]中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计[D]. 罗瀚. 武汉科技大学, 2021
- [2]刚玉-尖晶石质浇注料的系统优化及对其热/力学性能的影响研究[D]. 王志强. 武汉科技大学, 2020(01)
- [3]钢包用铝镁质喷补料的制备及性能研究[D]. 张青霞. 武汉科技大学, 2020(01)
- [4]非对称结构平板陶瓷膜的制备及分离性能研究[D]. 覃航. 湖南大学, 2020(01)
- [5]用废电瓷制备免烧成耐高温材料及其性能研究[D]. 吕振飞. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [6]可水合氧化铝的水化脱水机制及其结合Al2O3-MgO浇注料性能[D]. 徐娜娜. 武汉科技大学, 2019(08)
- [7]中国耐火原料的发展历程[A]. 孙庚辰,王守业,邢守渭. 2017年全国耐火原料学术交流会暨展览会论文集, 2017
- [8]高炉内衬Al2O3-SiO2湿法喷注料的开发和应用[J]. 郑期波,郑江,高栋,唐勋海,范咏莲,徐焱慧,沈岩林. 耐火材料, 2017(02)
- [9]尖晶石质保温隔热耐火材料的制备与性能研究[D]. 李沅铮. 湖南科技大学, 2016(03)
- [10]感应炉用铝镁质干式捣打料研究[D]. 丁双双. 武汉科技大学, 2016(06)