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高铝质钒铁渣的性能研究及其在浇注料中的应用

李晨晨 , 梁永和 , 高红军 , 聂建华 , 徐超 , 宋建义 , 蔡曼菲 , 曹杨 , 王凌云 , 张国锬 , 尹玉成 , 张寒

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.03.015

为了合理利用钒铁渣，研究了高铝质钒铁渣的基本性能并以钒铁渣为骨料应用于高炉出铁沟Al2 O3－SiC－C浇注料中，探讨了钒铁渣对该浇注料常温性能和抗渣侵蚀性的影响。结果表明：1）钒铁渣的主要物相为富铝尖晶石、铝酸钙和钙镁铝石，与高铝矾土GL－80原料相比，除MgO和CaO的含量不符之外，其他指标都满足且优于高铝矾土GL－80的，其价格低廉，热膨胀系数较小，可持续开发利用。2）将钒铁渣用于制备高炉出铁沟用Al2 O3－SiC－C浇注料，对浇注料的体积密度、常温强度影响不大，抗渣侵蚀性有所改善，能满足生产和使用要求。因此，钒铁渣作为矾土的替代物具有一定的可行性。

关键词: 钒铁渣 , 高铝矾土 , Al2 O3-SiC-C浇注料 , 替代物 , 抗渣侵蚀性

蓝晶石对硅溶胶结合 Al2O3－SiC－C 浇注料性能的影响

李晨晨 , 聂建华 , 邱文冬 , 乔婉 , 崔秀君 , 梁永和 , 尹玉成 , 徐超 , 蔡曼菲 , 曾文武

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.01.010

为了提高 Al2 O3－SiC－C 浇注料在高温使用过程中的体积稳定性，用蓝晶石粉部分替代 Al2 O3－SiC－C 浇注料中的白刚玉粉，研究了蓝晶石加入量（质量分数分别为0、1％、2％、3％、4％、5％和6％）对浇注料经烘干和1400℃保温3 h 热处理后物理性能的影响。结果表明：随着蓝晶石加入量的增加，试样经1400℃保温3 h 热处理后由微收缩逐渐变为微膨胀，体积稳定性以蓝晶石加入量为5％（w）时为最好。经110℃烘24 h 后试样的显气孔率、常温耐压强度和常温抗折强度变化都很小，体积密度基本上呈降低趋势；经1400℃保温3 h 热处理后试样的显气孔率基本上呈先升高后降低的变化趋势，体积密度则呈相反的变化趋势，并且均以蓝晶石加入量3％（w）为拐点；常温耐压强度和常温抗折强度略有降低，但降低幅度很小。同一配比的试样，1400℃保温3 h 热处理后的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、常温抗折强度均比经110℃烘24 h 后的高。XRD、SEM和 EDS 分析表明，蓝晶石发生了一次莫来石化反应而产生体积膨胀，有效缓解了试样的烧结收缩，使试样具有较好的体积稳定性。

关键词: 蓝晶石 , Al2 O3-SiC-C 浇注料 , 烧后线变化 , 莫来石

加入 Si2N2O 粉对 MgO－SiC－C 质耐火材料性能的影响

文晋 , 聂建华 , 邱文冬 , 梁永和 , 赵伟 , 尹国恒 , 尹玉成 , 徐超

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.03.006

为了改善 MgO－SiC－C 质耐火材料的性能，以 w（SiO2）＝99．70％的分析纯二氧化硅和 w（Si）＝96．16％的工业单质硅为原料，于1450℃高温氮化合成了 Si2 N2 O 粉。然后以质量分数分别为80％的电熔镁砂（5～3、3～1、≤1和0．075 mm）、15％的碳化硅（≤1、0．088 mm）、5％的鳞片石墨粉为原料，外加0．5％的金属铝粉和3％的单质硅粉为抗氧化剂，外加4．5％的热固性酚醛树脂作为结合剂，外加合成 Si2 N2 O 粉（质量分数为0、1％、3％和5％）制备了 MgO－SiC－C 质耐火材料。研究 Si2 N2 O 粉外加量对该材料性能及显微结构的影响。结果表明：加入适量 Si2 N2 O 粉可以改善试样的物理性能以及抗氧化性能；而其 Si2 N2 O 氧化分解产生的 SiO2填充于气孔会阻塞渣渗透的通道，从而提高了试样的抗渣性能。本试验条件下，Si2 N2 O 粉加入量为1％（w）时，MgO－SiC－C质耐火材料的各项性能最佳。

关键词: MgO-SiC-C 质耐火材料 , Si2 N2 O , 抗氧化性能 , 抗渣性能

高铝空心球轻质浇注料的研制试验

徐超 , 聂建华 , 梁永和 , 阮国智 , 邱文冬 , 李晨晨 , 张国锬 , 皇甫统帅

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.04.013

为了提高高铝空心球轻质浇注料的强度,首先研究了分别经1 300、1 330、1 360、1 390、1 420、1 450和1 480℃保温3h热处理后高铝空心球的致密度、强度和物相组成;然后分别以质量分数为30％、35％、40％、45％的高铝空心球为骨料制备了轻质浇注料,研究了空心球加入量对轻质浇注料性能的影响.结果表明:1)经1 300～1 480℃高温热处理后,高铝空心球的体积密度和强度变化不大.2)综合来看,高铝空心球加入量为40％(w)时,烘干及热处理后轻质浇注料试样的致密度和强度相对最佳.

关键词: 高铝空心球 , 轻质浇注料 , 致密度 , 强度

ICF实验用气凝胶类材料的研究及应用进展

徐翔 , 周斌 , 刘春泽 , 周昌鹤 , 沈军 , 吴广明 , 徐超

材料导报

概述了当前气凝胶类材料在ICF实验中的应用情况.针对传统的SiO2气凝胶、有机及碳气凝胶、金属氧化物气凝胶的制备原理、方法以及相关的改性工艺进行了介绍,并对未来将会出现在ICF实验中的金属泡沫材料的制备方法的可行性进行了分析和预测;同时还对气凝胶类材料在ICF实验用特殊靶形(平面调制箔靶、柱状冲击波内爆管以及双壳层填充靶等)的应用及其相关微装配工艺进行了介绍;并对气凝胶类材料在未来ICF实验中的应用前景给予了进一步展望.

关键词: 惯性约束聚变(ICF) , 气凝胶 , 多孔结构 , 低密度 , 靶

多孔坩埚制备高质量氟化物晶体

张钦辉 , 甄西合 , 任绍霞 , 刘建强 , 史达威 , 徐超 , 葛云程

人工晶体学报

采用改进的Bridgman法及独特设计的多孔石墨坩埚批量生长出了高质量的氟化物晶体,通过该方法可以制备出不同尺寸、不同形状的各类氟化物晶体.与传统单孔坩埚相比,可以有效提高氟化物晶体的成品率,降低生产成本.

关键词: 氟化物晶体 , 多孔石墨坩埚 , 真空坩埚下降法

ZrO2喷涂层对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响

张国锬 , 聂建华 , 逯久昌 , 梁永和 , 尹玉成 , 尹国恒 , 徐超

硅酸盐通报

对Al2O3-SiC-C质浇注料分别进行110℃、300℃和500℃预处理,然后采用喷涂工艺在其表面制备氧化锆涂层,借助光学显微镜和SEM研究氧化锆涂层对Al2O3-SiC-C质浇注料的抗氧化性和抗侵蚀性的影响.研究表明:经300℃预处理,采用喷涂工艺喷涂一次,Al2O3-SiC-C质浇注料的抗氧化性和抗侵蚀性较好.

关键词: Al2O3-SiC-C质浇注料 , ZrO2涂层 , 抗氧化性 , 抗侵蚀性

铸态及快淬态La0.55M0.2Mg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1(M=Zr,Pr)合金的电化学贮氢动力学

高金良 , 尚宏伟 , 徐超 , 雍辉 , 许胜 , 王海涛 , 张羊换

金属功能材料

为了改善La-Mg-Ni系A2B7型电极合金的动力学性能,用M(M=Zr,Pr)部分替代合金中的A侧元素La.用真空快淬技术制备了La0.55M0.2Mg0.25Ni3.Co0.2Al0.1(M=Zr,Pr)电极合金,探索了快淬工艺参数对合金电化学贮氢动力学性能的影响.用XRD、SEM及TEM表征了铸态及快淬态合金的结构,结果发现,铸态及快淬态合金均由多相组成,包括两个主相(La,Mg)2 Ni7和LaNi5以及残余相LaNi2.快淬Pr替代合金具有微晶、纳米晶结构,而在快淬Zr替代合金中发现明显的非晶相.电化学测试结果表明,合金的高倍率放电能力随淬速的增加先增加后减小.电化学交流阻抗(EIS)、Tafel极化曲线及电位阶跃测试的结果都表明,合金的电化学贮氢动力学性能随淬速的增加先上升后下降.

关键词: A2B7型电极合金 , 熔体快淬 , 微观结构 , 循环稳定性

不同应力状态下混凝土空间徐变的统一表达式

黄胜前 , 杨永清 , 李晓斌 , 陈志伟

材料导报

单轴、双轴和三轴徐变试验结果表明,混凝土的徐变与弹性变形一样具有空间特性,但根据单轴徐变试验得到的徐变系数、徐变泊松比以及采用叠加原理计算的双轴、三轴应力状态下的空间徐变与实际情况存在较大偏差.为了准确计算不同应力状态下混凝土的空间徐变,介绍了应力组合对有效徐变泊松比的影响和基于有效徐变泊松比的空间徐变计算方法.另外,根据应力张量的弹性力学意义,引入了球应力徐变系数(ψ)m和偏应力徐变系数(ψ) d,提出了基于这两个徐变系数的空间徐变计算统一表达式,可计算混凝土在单轴、双轴和三轴等不同应力状态下的空间徐变.

关键词: 混凝土 , 单轴 , 双轴 , 三轴 , 应力状态 , 空间徐变

再生粗骨料混凝土收缩徐变性能试验

霍俊芳 , 李晨霞 , 侯永利 , 吕笑岩

硅酸盐通报

为了研究不同配合比设计方法对再生混凝土长期徐变性能的影响,分别采用等体积砂浆法(EMV法)与传统替代法配制再生混凝土,测试各组再生混凝土试件28 d龄期后自然条件下持荷的变形值和相同试验条件下试件的收缩值,并计算各组试件的徐变度.研究结果表明:两种方法配制的再生混凝土的收缩徐变变化规律与对比普通混凝土相似.EMV法可有效改善再生混凝土的徐变性能,具有较低的徐变度.

关键词: 再生混凝土 , 配合比 , 徐变

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