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采用国产和进口两种大气等离子体喷涂设备,在不同功率下喷涂制备了ZrO2-8%(质量分数)Y2O3纳米结构热障涂层.在大气环境箱式电阻炉中1100～1250℃下对涂层进行了高温煅烧处理,采用扫描电子显微镜观察分析了涂层煅烧前后的微观组织变化,通过X射线衍射分析了涂层煅烧前后的相组成变化.结果表明:涂层经高温煅烧后,熔化团聚体大颗粒中新形成的纳米晶发生了明显长大,但临界熔化状态的团聚大颗粒中的小颗粒无明显变化;采用国产设备较低功率制备的纳米结构氧化锆涂层相组成为四方相和立方相,以四方相为主,经高温煅烧后四方相向立方相转变,且随煅烧温度和时间的增加而增加;采用进口设备较高功率制备的涂层全部为立方相,煅烧前后无相变发生.

关键词: 氧化锆 , 热障涂层 , 纳米结构 , 高温煅烧 , 相组成

纳米ZrO2-8％Y2O3粉末的相转变及晶粒生长动力学

刘纯波 , 于连生 , 蒋显亮

中国有色金属学报

采用共沉淀法制备纳米ZrO2-8％Y2O3(质量分数)粉末,然后将其在大气中于1 100～1 300℃范围内高温煅烧处理2～32 h.利用XRD、SEM、TEM等方法研究纳米ZrO2-8％Y2O3粉末高温煅烧前后的相成分、形貌和晶粒粒径变化,并分析纳米ZrO2-8％Y2O3粉末的晶粒生长动力学及生长机制.结果表明:纳米ZrO2-8％Y2O3经高温煅烧后,单斜相和四方相含量随温度的升高和时间的延长而减少,立方相含量随温度的升高和时间的延长而增加;随温度的升高和时间的延长晶粒粒径逐渐增大;在1 250℃等温煅烧时,其晶粒生长指数为6,晶粒生长速率常数为7.626×1011 nm3/min:等温锻烧温度低于1 200℃时,晶粒生长活化能为64.35 kJ/mol,晶粒生长表现为以表面扩散为主的聚合生长；等温锻烧温度高于1 200℃时,晶粒生长活化能为1 16.40 kJ/mol,晶粒生长表现为以晶格扩散为主的聚合生长;另外,还可见晶粒旋转驱动的聚合生长机制;低的晶粒生长激活能归因于大量氧空位的引入和晶粒旋转驱动的聚合生长机制.

关键词: 纳米氧化锆粉末 , 高温煅烧 , 相转变 , 晶粒生长 , 动力学

四硼酸锶(SrB_4O_7)的制备新工艺及其影响因素

张林进 , 叶旭初

材料研究学报

采用液相沉淀法合成两种水合硼酸锶SrB_2O_4·4H_2O和SrB_6O_(10)·5H_2O,将其高温煅烧制备出纯四硼酸锶(SrB_4O_7)相,分析了高温煅烧过程、产物的物相和形貌,研究了煅烧温度和保温时间等因素的影响.结果表明,在加热过程中水合硼酸锶发生脱水→非晶化→晶化过程,且SrB_6O_(10)在800℃左右分解为SrB_4O_7和液态氧化硼;将SrB_2O_4·4H_2O和SrB_6O_(10)·5H_2O在900℃煅烧4 h可制得纯相四硼酸锶;延长煅烧时间可提高产物的晶化程度,但是其晶型没有明显的变化.用该法制备的SrB_4O_7:Eu荧光粉,其发光强度明显比以SrCO_3和H_3BO_3为原料制备的样品高.

关键词: 无机非金属材料 , 四硼酸锶 , 高温煅烧 , 煅烧温度 , 煅烧时间

棉花纤维素模板制备微/纳米ZnO及光催化应用研究

赵菡婷 , 曲雯雯 , 张家麟 , 朱义 , 陈阵 , 余明远

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.16.010

以棉花纤维素为模板,Zn(CH3COO)2·9H2O为原料,经高温煅烧制得具有纤维素管状结构的ZnO微/纳米材料.通过调整煅烧温度,优化了催化剂的制备工艺.运用XRD、SEM、FT-IR和UV-Vis DRS对催化剂样品进行结构表征,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,研究了该ZnO光催化剂在紫外光照下,不同制备温度对材料光催化性能的影响.研究表明,煅烧温度850℃的样品光催化活性最佳,反应60 min对MB的降解率达97％.经过4段循环,光降解率仍维持在86％以上,表明此微/纳米ZnO是一种有效稳定的光催化剂.

关键词: 纤维素 , 模板 , ZnO , 微/纳米材料 , 光催化 , 高温煅烧

高温快速加热煅烧石灰的活性及其晶粒度研究

汪筱渊 , 李建立 , 薛正良

硅酸盐通报

在转炉炼钢中用石灰石部分或者全部替代活性石灰可实现冶金过程的低碳和节能.本文研究了石灰石在远高于活性石灰最佳煅烧温度的条件下,被闪速升温快速煅烧后得到的石灰的活性度及CaO晶粒度变化规律.用盐酸滴定法测定石灰的活性度,在电镜下分析CaO晶粒度.实验结果表明:当煅烧温度在1200 ～ 1300℃时,石灰的活性度随着煅烧时间的延长逐渐增加;当煅烧温度超过1300℃后,随煅烧时间的延长石灰的活性度达到某一峰值后开始下降;煅烧温度越高,石灰活性度峰值出现的越早.电镜检测结果表明随着煅烧温度的升高和煅烧时间的延长,CaO晶粒不断长大而使其活性度降低.煅烧温度越高,初生CaO晶粒越细,融合长大的推动力越大.当煅烧温度在1250 ～1350℃时,合适的煅烧时间为10～15 min;当煅烧温度超过1400℃后,合适的煅烧时间为8～ 10 min.

关键词: 石灰石 , 石灰活性度 , 闪速加热 , 高温煅烧

TiCl4精制尾渣的回收利用研究

李良 , 周丽 , 李冬勤 , 杜明 , 龙盘忠 , 陆平

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2016.05.014

对海绵钛厂TiCl4精制工艺尾渣的回收利用进行了研究.在对尾渣元素组成和物性分析的基础上,提出了高温煅烧尾渣制备钒渣的工艺.对煅烧温度、物料粒度以及煅烧时间等进行条件试验.结果表明,在煅烧温度≥600℃,煅烧时间大于2h条件下,可将尾渣制备成TV在8％～12％、Cl含量小于0.3％的钒渣,V收率达到95％,Cl逸出率达到99％.

关键词: TiCl4精制尾渣 , 高温煅烧 , 钒渣 , 钒收率