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煅烧保温时间对 CMA 水泥水化和流变特性的影响

王志强 , 王玉龙 , 朱伯铨 , 李享成 , 雷中兴 , 田先明 , 彭肖仟 , 周芬

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.05.009

为了研究煅烧保温时间对含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥（CMA）的水化特性和流变特性的影响，选用工业氧化铝、轻烧镁砂、重质碳酸钙为原料，在1500℃分别保温3和6 h，制备了 CMA－3 h 和 CMA－6 h 两种 CMA 水泥，进行了物相组成和显微结构分析，使用维卡仪和流变仪测定了 CMA 水泥泥浆的水化和流变特性。结果表明：1）CMA－3 h 水泥的 MA 晶粒较小，CA 晶粒发育不完整，分散于 MA 颗粒之间，水泥凝结时间较短；CMA－6 h水泥的 MA 晶粒较大，CA 晶粒发育完整，水泥初凝时间符合铝酸盐水泥的使用标准。2）水泥浆体的τ－γ曲线符合宾汉流体模型；较之 CMA－3 h 水泥试样，CMA－6 h 的水化程度更小，絮凝强度较小。3）水泥净浆的时间扫描测试中，水泥净浆的储能模量 G′随时间增加而快速增加，然后趋于稳定，并且 CMA－3 h 水泥试样 G′增长速率更快，表明其水化速率更快。

关键词: 铝酸钙水泥 , 镁铝尖晶石 , 水化 , 流变性能

埋炭气氛下碳热、铝热、硅热还原TiO2反应的热力学分析

陈希来 , 李远兵 , 谭俊峰 , 李亚伟 , 赵雷 , 雷中兴 , 金胜利

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.01.036

通过热力学计算,探讨了埋炭气氛下碳热、铝热和硅热还原TiO2生成Ti(C,N)的可能性、生成途径、生成产物的相对稳定性以及对3种还原反应进行了对比.结果表明:埋炭气氛下,3种还原反应均可发生且生成的钛的非氧化物是以Ti(C,N)形式存在;在铝热和硅热反应中,不稳定的中间产物AlN和Al4C3会转为稳定的刚玉相,而Si3N4则转化为稳定的碳化硅或方石英;通过比较发现,碳热还原TiO2法是制备钛的非氧化物陶瓷最经济有效的方法.

关键词: 碳热法 , 铝热法 , 硅热法 , 热力学 , 埋炭气氛

硝酸镍复合木质素改性酚醛树脂的热解炭结构演变

方伟 , 赵雷 , 梁峰 , 陈辉 , 龚仕顺 , 雷中兴 , 陈欢

新型炭材料

以木质素磺酸钙为原料,部分替代苯酚,合成具有良好水溶性的木质素改性酚醛树脂( LPF),并在其合成过程中将催化剂前驱体六水硝酸镍(NNH)加入到LPF体系中制备出硝酸镍复合木质素改性酚醛树脂(NLPF),经200°C×24 h固化后,于还原气氛下经800°C×3 h、1000°C×3 h、1200°C×3 h炭化处理,制得NLPF热解炭。探讨催化剂Ni在NLPF复合体系中的分散性,采用X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜分析NLPF热解炭的晶体结构及显微结构。结果表明,催化剂Ni均匀分散在NLPF复合体系中；NLPF热解过程中NNH被还原成单质Ni,其催化作用使热解炭中生成了结晶程度高的直线型碳纳米管,且呈网状相互交织,均匀的排布在热解炭气孔中；随着NNH添加量的增加,NLPF热解炭的石墨化程度提高,碳纳米管的生成量和直径增加；升高炭化温度同样可以增加碳纳米管的生成量,并使其长度增长。

关键词: 木质素改性酚醛树脂 , 催化剂 , 热解炭 , 碳纳米管

GH720Li合金铸锭热加工过程中的组织演变行为

苏勇 , 李轩科 , 雷中兴 , 姚承昭 , 左小华 , 袁观明 , 冯志海

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.014

以碳纳米管与液态Fe(CO)5的混合物为催化剂前躯体,加热分解制备出不同Fe/C比的碳纳米管负载铁氧体粒子,并以此为催化剂,采用甲烷催化裂制备出Fe@C/CNT纳米复合粉体.利用XRD,FESEMT和TEM对复合粉体的物相和形貌进行分析,结果表明:纳米复合粉体主要是同碳包覆Fe粒子(Fe@C)和碳纳米管组成,其中的直径在10～250nm之间,包覆层的厚度约5～10nm,并能较好地分散在碳纳米管上.在2～18GHz范围内的电磁参数测试结果表明:制备的复合粉体中Fe/C的比例对材料的电磁参数影响较大.

关键词: CCTV , Fe@C , 纳米复合粉体 , 电磁特性

用SEM-EDS研究包覆金属镍粒子的碳纳米管在环氧树脂中的分散性

袁观明 , 李平和 , 李轩科 , 张铭金 , 吕早生 , 张光德 , 雷中兴

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2006.01.011

以催化气相沉积法合成的包覆金属镍粒子的碳纳米管为填料,采用超声振荡-溶剂挥发工艺制备了碳纳米管/环氧树脂复合材料,并利用扫描电镜(SEM)对碳纳米管/环氧树脂复合材料的拉伸断面进行观察,结合X射线能谱仪(EDS)研究了碳纳米管在环氧树脂中的分散情况,同时初步探讨了碳纳米管对环氧树脂的增强增韧机理.

关键词: 扫描电镜 , 能谱仪 , 碳纳米管 , 环氧树脂 , 复合材料

改性石墨对Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响

陈玉龙 , 赵雷 , 龚仕顺 , 瞿为民 , 雷中兴 , 李远兵 , 李淑静

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.05.011

为了解决鳞片石墨因密度小、润湿性差和分散困难而难以在浇注料中使用的问题,首先采用硅烷偶联剂KH-560对≤0.178和≤0.074 mm的鳞片石墨分别进行改性处理,得到两种粒度的改性石墨；然后在传统Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料配方(w):电熔致密刚玉62％、SiC粉24％、α-Al2O3微粉5％、纯铝酸钙水泥4％、SiO2微粉3％、球状沥青(≤1 mm)2％的基础上,分别用0.5％(w)的改性前后的石墨等量取代球状沥青,以研究KH-560硅烷偶联剂改性鳞片石墨对Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响.结果表明:与原石墨相比,改性后石墨的分散性明显改善,浇注料的需水量大幅降低,且加入≤0.178 mm改性石墨的试样分散效果较好；含石墨试样的常温物理性能均有所下降,但加入≤0.178 mm改性石墨的试样强度和体积密度都明显高于加入其他石墨的,仅略低于无石墨的；加入石墨的试样抗渣性能明显得到提高,且加入≤0.178 mm改性石墨试样的抗渣性能最佳.综合考虑浇注料的各项性能,认为经硅烷偶联剂改性的鳞片石墨可部分取代球状沥青,且最佳粒度为≤0.178 mm.

关键词: Al2O3-SiC-C , 硅烷偶联剂 , 改性石墨 , 铁沟浇注料

Al2O3-SiO2纳米复合粉体材料的超临界制备及其性能

赵惠忠 , 计道珺 , 雷中兴 , 汪厚植 , 张文杰

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2003.02.003

采用sol-gel法和超临界流体干燥技术合成了Al2O3-SiO2纳米复合粉,并研究了该复合粉经不同温度处理后的显微结构形貌、比表面积、孔容分布、物相变化及分形维数等的变化规律.结果表明:热处理温度直接影响粉体的显微结构特征,并决定其比表面积、孔容和分形维数;该复合粉体材料的莫来石化温度为1015℃左右.

关键词: 复合材料 , 纳米粉体 , Al2O3-SiO2 , 溶胶-凝胶法 , 超临界流体干燥 , 莫来石

木质素改性酚醛树脂结合镁碳砖的研究

方伟 , 赵雷 , 梁峰 , 雷中兴 , 陈辉 , 陈欢

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.02.002

为了降低酚醛树脂的生产成本并提高其低温结合强度，以木质素磺酸钙为原料部分替代苯酚，以氢氧化钠为催化剂，合成了木质素改性酚醛树脂（LPF），并将其作为结合剂用于镁碳砖的制备，通过研究不同木质素磺酸钙用量（其质量分数分别为10％、20％、30％、40％、50％）、不同催化剂用量（外加质量分数分别为1％、2％、3％、4％、5％）以及不同反应时间（分别为1、1．5、2、2．5、3 h）合成的LPF对镁碳砖200℃24 h烘后常温性能的影响，优化了LPF的合成工艺条件，同时对比了LPF结合和传统酚醛树脂结合镁碳砖于200℃24 h烘后和1200℃3 h处理后的常温物理性能和高温抗折强度。结果表明，适于制备镁碳砖的LPF的最佳合成工艺条件为：木质素磺酸钙质量分数为30％，催化剂质量分数为1％，反应时间为2 h。用最佳工艺合成的LPF制备的镁碳砖，经200和1200℃分别处理后的体积密度为2．84和2．82 g·cm-3，显气孔率为9．6％和14．6％，抗折强度为17．8和6．4 MPa ，耐压强度为72．3和48．7 MPa；1400℃下的高温抗折强度为7．3 MPa。与传统酚醛树脂结合镁碳砖相比，其性能均有所提高。

关键词: 木质素磺酸钙 , 改性酚醛树脂 , 镁碳砖 , 强度

水泥和水合氧化铝对铝镁浇注料性能的影响

彭从华 , 梁永和 , 雷中兴 , 洪学勤 , 田学光

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.02.013

固定电熔白刚玉、电熔镁砂粉、α-Al2O3微粉、SiO2微粉等原料的含量不变,分别加入不同量的水合氧化铝和纯铝酸钙水泥作结合剂(ρ-Al2O3加入量为2%、3%和4%,水泥加入量为3%、5%和7%),对比研究了水泥结合和水合氧化铝结合铝镁浇注料的显气孔率、体积密度、耐压强度、抗折强度、抗热震性和抗渣性能.结果表明:与水泥结合铝镁浇注料相比较,水合氧化铝结合浇注料具有更好的抗热震性、抗渣侵蚀和渗透性能;水合氧化铝在浇注料中的合适加入量为3%;水泥结合铝镁浇注料具有较高的常温强度,但其抗渣侵蚀和渗透性能随着水泥含量的增加而逐渐降低.

关键词: 铝镁质浇注料 , 水合氧化铝 , 铝酸钙水泥 , 结合剂

六方氮化硼复合氧化铝耐火材料的性能研究

梁峰 , 薛正良 , 赵雷 , 方伟 , 叶林峰 , 雷中兴

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.06.001

以粒度为3～1和≤1 mm的板状刚玉为骨料，板状刚玉细粉、α-Al2 O3微粉和Si粉为细粉，分别添加质量分数为3％的六方氮化硼、3％和10％的鳞片石墨制备了Al2 O3－BN和低碳、高碳Al2 O3－C三种试样，并对比了其常温物理性能、高温强度、抗氧化性、抗热震性和抗渣侵蚀性。结果表明：1）Al2 O3－BN耐火材料的常温、高温物理性能与低碳铝碳材料相差不大，并优于传统高碳铝碳材料；2）Al2 O3－BN 耐火材料具有比碳复合耐火材料更好的抗热震性和抗氧化性，抗渣性与低碳铝碳材料的相当；3）考虑到材料的整体性能，六方氮化硼可以替代石墨作为原料，用于制备综合性能优异的氧化铝质复合耐火材料。

关键词: 六方氮化硼 , 氧化铝 , 复合耐火材料 , 含碳耐火材料

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