周宝余
,
李志坚
,
吴锋
,
曲殿利
,
徐娜
,
李林山
材料热处理学报
采用高温电炉对块状菱镁矿进行煅烧,研究了块状菱镁矿烧结初期(1000 ～ 1300℃)方镁石颗粒致密化行为.结果表明:在烧结初期,方镁石颗粒致密化过程主要分为4个阶段:阶段一、颗粒表面正负离子极化,引力增加,颗粒间距减小;阶段二、颗粒间点接触,形成团聚;阶段三、颗粒间面接触,导致间隙减小;阶段四、形成烧结颈,团聚致密化程度增加.母盐假相颗粒对烧结致密化行为有重要影响,当温度在1150～1200℃区间时,假相颗粒的体积收缩,导致其比表面积和颗粒配位数降低,烧结致密化受到阻碍,出现缓滞现象,这与粉状菱镁矿烧结有显著区别.在匀速升温烧结过程中,不同的温度区间,烧结激活能不同,温度为1000～1110℃时,Q=412.368 kJ/mol;温度为1110 ～1230℃时,Q=473.990 kJ/mol;温度为1230～1300℃时,Q=385.266 kJ/mol.块状菱镁矿烧结初期,随着温度的升高,方镁石颗粒烧结致密化速率先增加后减小.
关键词:
块状菱镁矿
,
烧结初期
,
方镁石颗粒
,
致密化
姚瑶
,
曲殿利
,
刘新
,
郭玉香
,
李林山
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.04.006
以山西阳泉铝土矿为原料，分别细磨至粒度为0．147～0．075、0．075～0．044和≤0．044 mm的粉体，加结合剂混匀后压制成坯，干燥后在电炉中分别于1550、1580、1600、1650和1700℃保温3 h煅烧。研究了不同粒度矾土矿的烧结情况，并用XRD和SEM对烧后试样的相组成和显微结构进行了研究。结果表明：Al2 O3含量为84％（w）的Ⅰ等铝土矿细磨至0．075～0．044 mm，1600℃煅烧3 h后可达到最佳烧结状态。刚玉晶体发育完整，晶粒大部分呈长柱状，晶粒间结合紧密，杂质均匀分布在晶界的玻璃相中。研磨至0．044 mm以下的矾土，煅烧后晶粒内部形成大量封闭气孔，导致体积密度下降。
关键词:
无机非金属材料
,
铝土矿
,
烧结
,
粒度
李振
,
曲殿利
,
郭玉香
,
罗旭东
,
聂云龙
,
李林山
硅酸盐通报
本实验以菱镁矿尾矿、硼泥和硅石为主要原料,通过固相反应烧结制备镁橄榄石,研究随着硼泥和添加剂铁红(Fe2O3)引入量的不同对合成镁橄榄石材料相组成、结构及烧结性能的影响.利用XRD和SEM对烧后试样的矿物相组成和显微结构进行表征.结果表明:硼泥可以促进烧后镁橄榄石材料中晶粒异常长大,随着烧后镁橄榄石材料结构中液相的增多,系统中出现了顽火辉石相,烧后镁橄榄石材料体积密度逐渐增大,硼泥对镁橄榄石有促烧结作用.添加剂铁红与氧化镁形成镁铁固溶体,促进镁橄榄石材料结构致密,系统中引入3.51％铁红,烧后镁橄榄石材料体积密度提高24％.
关键词:
硼泥
,
镁橄榄石
,
菱镁矿尾矿
,
硅石
,
铁红
栾旭
,
周宝余
,
李志坚
,
吴锋
,
曲殿利
,
李林山
人工晶体学报
采用高温电炉对块状菱镁矿进行煅烧,研究了块状菱镁矿烧结末期(1600～ 1800℃)方镁石晶粒长大和致密化行为.结果表明:在烧结末期,随着温度升高,晶界快速移动,气孔“汇聚-排除”的速率和晶界向曲率中心的移动的速率增加,致使颗粒致密化迅速,方镁石晶粒长大明显.温度在1600～1700℃期间,晶界扩散是控制烧结致密化的主导机制,晶粒生长活化能为1.382×103 kJ·mol-1,晶粒以结晶长大方式为主;温度在1700 ～ 1800℃期间,体积扩散是控制烧结致密化的主导机制,晶粒生长活化能为1.164×103 kJ·mol-1,晶粒以聚晶长大方式为主.随温度的升高,晶粒长大活化能逐渐减小,晶粒长大速率增加.
关键词:
块状菱镁矿
,
烧结末期
,
晶粒长大
,
致密化
周宝余
,
李志坚
,
吴锋
,
曲殿利
,
徐娜
,
李林山
人工晶体学报
采用TG法对块度为20 mm、30 mm 、40 mm和50 mm的立方体状菱镁矿的热分解进行了研究.结果表明:在相同转化率条件下,块状菱镁矿的分解活化能随块度增加而增大,块度(L =20 ～50 mm)与活化能的关系为:E=4.795×L+34.070(kJ·mol-).块状菱镁矿在不同的分解阶段,受不同的机理函数控制:分解前期,Anti-Jander方程控制的n=2的3D模型为最概然机理函数,动力学方程为:dα/dT=6.111×1010 ×β-1 exp[(4.098-0.577 × L)×T-1](1+α)2/3[(1+α)1/3-1]-1;分解中期,Avrami-Erofeev方程控制的n=3(Code:AE3)的随机成核和随后长大模型为最概然机理函数,动力学方程为:dα/dT=1.422×109×β-exp[(4.098-0.577×L)×T-1](1-α)[-ln(1-α)]-2;分解后期,Avrami-Erofeev方程控制的n=3/2的随机成核和随后长大模型为最概然机理函数,动力学方程为:dα/dT =2.477×109 ×β-1exp[(4.098-0.577L)×T-1](1-α)[-ln(1-α)]-2.本项研究为制定块状菱镁矿生产MgO工艺提供了理论依据.
关键词:
菱镁矿
,
热分解
,
机理函数
,
动力学方程
彭晓文
,
郭玉香
,
罗旭东
,
刘新
,
曲殿利
,
李林山
人工晶体学报
本研究拟在氮化气氛下,以金属Al粉、Si粉、α-Al2O3为原料,添加Y2O3,耦合氮化反应制备β-Sialon.通过在不同温度下的氮化反应烧结试验,研究了Y3+对β-Sialon晶相组成、晶粒大小、晶格常数及显微结构的影响.采用XRD和SEM表征试样中的晶相和显微结构,利用X'Pert Plus软件对试样进行晶胞参数分析,通过Semi-quantification法对试样各晶相组成进行计算.结果表明:随着温度的升高,合成β-Sialon相的含量不断提高,在1550℃时达到最高;添加Y2O3可以在相对较低温度条件下合成β-Sialon相,y3+对Al3+的置换作用导致β-Sialon相结构畸变,且随耦合氮化反应烧成温度的升高,晶胞体积可由1350℃时的0.208448 nm3增大到1550℃时的0.236776 nm3,合成β-Sialon相呈现增加的趋势.同时在合成β-Sialon结构中,由于过量助烧结剂Y2O3易与原料中Al2O3形成针状YAG.
关键词:
Y2O3
,
β-Sialon
,
晶格常数
,
耦合固相氮化反应
