沈丹阳
,
黄翔
,
甄冠胜
,
王同昆
,
杨黔江
,
潘雪红
,
甄强
材料开发与应用
以氯化铝、碳酸钠为原料,采用直接沉淀法,并于500～1,200℃煅烧,制备纳米Al2O3粉体.然后用TiO2、BaO对纳米Al2O3粉体掺杂,控制其物相转变过程.通过X射线衍射仪、差式扫描量热仪和透射电子显微镜分析纯净和掺杂后的纳米Al2O3的物相转变过程.结果表明,直接沉淀法所得水合Al2O3,经500℃煅烧后可转变为纳米活性Al2O3,粒径约为10 nm;纯净和掺杂Al2O3样品经1,200℃煅烧2h后均为纳米粉体,其粒径为40 ～50 nm;在较高温度下,掺杂氧化钡对Al2O3的物相转变具有强烈抑制作用,粉体直至1,200℃仍未转变为结晶良好的α-Al2O3物相;而氧化钛则对其物相转变有显著促进作用,在1,000℃时粉体的主要物相即为α-Al2O3,1,100℃之后粉体已完全转变为α-Al2O3.
关键词:
直接沉淀法
,
纳米Al2O3
,
TiO2
,
BaO
,
物相转变
甄强
,
马杰
,
倪亮
,
王亚丽
,
李榕
,
张中伟
,
王金明
功能材料
以SiO2、Fe2O3、Cr2O3、MnO2为原料按比例混合,经固相高温烧结制备成基体粉料,再与粘结剂混合球磨制备出高温红外辐射节能涂料。通过XRD、半球点测试仪、红外辐射测量仪、纳米粒度测试仪对材料的微观结构和理化性能进行了表征,采用热震法对涂层的抗热震性能进行了研究。研究结果表明,随着平均粒径的减小,合成的SiO2-Fe2O3-Cr2O3-MnO2体系全波段红外辐射率有明显增大的趋势。当平均粒径达到2μm左右时,涂料全波段红外辐射率最高达到0.93。涂料的最高使用温度达1400℃以上,涂层的抗热震性能良好。此外,在燃气梭式干燥窑上使用该高温红外辐射节能涂料后,降低能耗15%左右,抗老化性能优良,使用一年后辐射率仍在0.90以上。
关键词:
节能涂料
,
红外辐射率
,
抗老化性能
张中伟
,
甄强
,
郑锋
,
鲁飞
,
南策文
,
李榕
,
王俊山
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64345-5
C/C复合材料广泛应用于航空航天等领域，但在高温环境中极易氧化，可以通过基体改性改善其抗氧化性能，而ZrC作为氧化抑制剂应用已取得良好效果。通过高温热压烧结的方法制备了ZrC/C复合材料的平板模型样品；碳基体的石墨化程度随着烧结温度的升高而增加，2273 K烧结的样品中观察到了明显的层状结构；研究了高温下 Zr 元素在碳基体中的扩散行为，得到 Zr 元素在碳基体中扩散的一般表达式为D=3.382×10?11× exp[2.029×105(RT)]。Zr元素在碳基体中的扩散会导致微观区域内碳的过饱和并析出石墨结构的碳，而Zr元素在扩散中和周围无定形碳生成碳化物再析出碳的过程促进了碳基体的石墨化。
关键词:
ZrC
,
C/C复合材料
,
扩散
,
石墨化
甄强
,
高林
,
倪亮
,
孙桂春
,
张中伟
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.04.008
采用热压烧结合成了BN-O'-SiAlON复合材料,通过XRD、SEM、TEM对材料的显微结构进行了表征,并采用水冷法研究其在不同热震温差(400～1 500℃)下的抗热震性能.研究表明,柱状的O'-SiAlON晶粒的弥散强化和桥联作用等增韧机制,材料内部存在的亚临界自发微裂纹,以及无规则取向的BN和O'-SiAlON晶粒相互交叉生长构成的网状结构,均有利于改善BN-O'-SiAlON复合材料的抗热震性能.虽然理论计算近似得出在热震过程中BN-O'-SiAlON复合材料中存在的热性能失配将导致较大的热应力,但实际上,在低于900℃的热震温差下材料的强度并没有明显降低,而在高于900℃的热震温差下才有较明显下降,直到达到1 500℃的热震温差时,其强度仍然保持在原来的40%左右,这说明BN-O'-SiAlON复合材料具有良好的抗热震性能.
关键词:
BN-O'-SiAlON
,
显微结构
,
抗热震性
,
热震温差
甄强
,
严凯
,
杨智
,
兰振华
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.01.003
对云南省铝土矿熟料的理化性能和微观结构进行了分析,表明其主要化学成分有Al2O3、SiO2,约占总成分的95%,次要成分有TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O.85#、75#、70#熟料的化学成分分别达到了特级、二级甲、二级乙铝土矿的指标,并且煅烧后的铝土矿体积密度分别达到了相应的国家标准.XRD分析和微观结构的研究结果表明:85#铝土矿由于Al2O3含量很高,经高温煅烧后以α-Al2O3相为主,有少量莫来石相,晶粒尺寸均在5μm左右,杂质相很少;75#铝土矿煅烧后莫来石相和α-Al2O3相共存,莫来石相占主要;70#铝土矿煅烧后以莫来石相为主,α-Al2O3相比煅烧后75#铝土矿的略少,此外,还含有一定量的α-SiO2相;75#和70#铝土矿煅烧后的晶粒尺寸较小.用85#铝土矿熟料开发的连铸用中间包冲击板、挡渣堰,具有较理想的理化性能,可满足连铸中间包的实际应用.
关键词:
铝土矿
,
理化性能
,
微观结构
甄强
,
王方方
,
王亚丽
,
宋绍雷
硅酸盐通报
利用煤矸石作为主要原料,以有机物交联丙烯酸树脂(AMR)作为造孔剂,合成多孔复相陶瓷,用作保温材料.通过对材料性能测试表明,随着造孔剂含量的增加,材料的体积密度下降、气孔率增加、导热系数和抗压强度也降低.添加10％～ 40％ AMR造孔剂后合成的多孔陶瓷性能符合高效能外墙外保温材料标准.通过对合成样品导热系数和气孔率关系的研究,表明两相材料导热系数模型中的有效介质理论公式可以应用于多孔复相陶瓷中.
关键词:
煤矸石
,
多孔复相陶瓷
,
保温材料
,
导热系数
,
有效介质理论
甄强
,
何伟明
,
刘建强
,
潘庆谊
无机材料学报
以共沉淀法制备的纳米(75mol％Bi2O3+25mol％Y2O3)混合粉体作为原料,通过无 压反应烧结工艺制备了纳米Bi2O3-Y2O3快离子导体.对烧结过程中高导电相(纳米δ-Bi2O3) 的形成规律研究表明:固溶反应发生在烧结过程的初期,在烧结过程中晶粒生长规律符合 (D-D0)2=K·t抛物线方程.用模式识别技术对δ-Bi2O3相生成的工艺条件进行优化的工艺 参数优化区为:Y>-1.846X+3.433(X=0.0059T+0.0101t,Y=-0.0059T+0.0101t,式中, T为烧结温度,t为烧结时间).在T=600℃,t=2h无压反应烧结条件下,纳米晶Bi2O3-Y2O3 快离子导体材料的相对密度可达96％以上,并且微观结构致密均匀,很少有残留气孔和裂纹, 平均晶粒尺寸在100nm以下.
关键词:
共沉淀法
,
pressureless reactive sintering
,
nanocrystalline Bi2O3-Y2O3 fast ionic conductor
,
technique optimization
吕晓旸
,
甄强
,
丁伟中
,
鲁雄刚
,
秦国利
功能材料
研究了Ag-CuO密封材料在BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜材料上的润湿行为.对不同成分Ag-CuO在BCFN 透氧膜材料上的润湿角的研究结果表明,CuO的加入根本上改善了Ag的润湿性能;CuO加入量从0增加到4%(摩尔分数)的试验中,润湿角迅速减小,说明少量添加CuO即可明显改善Ag-CuO对BCFN透氧膜的润湿性能.对润湿表面SEM的分析结果表明,当CuO的加入量增加到8%(摩尔分数)以上,析出的CuO会明显侵蚀透氧膜材料.透氧膜管与 304不锈钢的封接试验结果证明,密封后透氧膜装置的具有很好的高温气密性.
关键词:
Ag-CuO
,
BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ
,
润湿角
,
侵蚀
,
密封
甄强
,
王庭云
,
张大海
,
李榕
,
严凯
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.02.003
用热力学几何规则,对Si3N4-AlN-Al2O3-SiO2体系中的部分化合物的标准生成吉布斯自由能进行了预报和评估;用新几何模型计算了Al2O3-SiO2-Si3N4三元体系高温液相的热力学性质.为研究Si3N4-AlN-Al2O3-SiO2体系陶瓷材料在制备和应用条件下的物理化学变化规律提供了热力学数据.此外,根据预报的热力学数据,计算并给出了Al-O-N、Si-O-N和B-O-N体系的参数状态图,为分析和确定O'-Sialon-BN系复合材料合成和应用的条件提供了理论依据.
关键词:
热力学几何规则
,
几何模型
,
氮氧化物
,
热力学数据
