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非金属矿资源转型赛隆陶瓷材料的产业化技术

徐利华 , 连芳 , 薛向欣 , 毕松梅 , 毕玉保 , 刘明 , 姜涛 , 程科

稀有金属材料与工程

为降低SiAlON的生产成本,加速材料的实用化,国内外对天然非金属矿廉价原料的还原氮化合成SiAlON给予高度重视,非金属矿资源转型赛隆陶瓷材料是一类原料来源丰富、生产成本低廉,适于工业化大规模生产且极具发展前途的合成方法.本文总结了几类SiAlON材料制备的产业化技术发展、进行不同热工装备的生产潜力评价,进一步制备出新型结构-功能一体化SiAlON族陶瓷基复合材料.

关键词: SiAlON陶瓷 , 产业化 , 非金属矿 , 廉价资源

利用海洋沙砾制备O'-SiAlON的工艺研究

毕玉保 , 徐利华 , 徐斌 , 毕松梅 , 程科 , 张菡 , 邸云萍

稀有金属材料与工程

以海洋沙砾为原料,制备了具有较高纯度的O'-SiAlON陶瓷粉体.分析了烧结温度、N2流量、成型方法等因素对烧结后试样纯度、显微结构的影响.结果表明,试样在1400～1480 ℃保温6 h烧结得到了含有少量SiC的O'-SiAlON粉体,升高温度有利于O'-SiAlON的生成,1480 ℃时O'-SiAlON含量最高.在0.4～0.8 L/min范围内,加大N2流量能够提高O'-SiAlON/SiC含量之比.

关键词: 海沙 , CRN , SiAlON

黄河泥沙非传统资源制备O'-SiAlON/SiC耐火材料

程科 , 徐斌 , 徐利华 , 张菡 , 刘明

稀有金属材料与工程

利用黄河泥沙合成O'-SiAlON/SiC复相耐火材料,着重将胶态成型工艺应用到制备过程中,即利用注浆成型工艺制备坯体,使坯体结构更均匀,同时促进最终产物的生成.探索了注浆成型中各工艺参数对坯体性能的影响,利用正交实验对注浆成型工艺参数进行了优化设计,并得到最佳工艺参数,在此工艺条件下制备的坯体密度最高(1.86g/cm3).最终在较低的烧结温度下制备出O'-SiAlON/SiC复相耐火材料,该材料具有相对较高的O'-SiAlON/SiC比及较少的杂质相含量.

关键词: 注浆成型 , O'-SiAlON/SiC , 黄河泥沙 , 非传统资源

攀钢尾矿原位合成TiCN/Fe3Si复合材料

刘明 , 徐利华 , 邸云萍 , 程科

稀有金属材料与工程

以攀钢选钛尾矿为主要原料,尝试采用碳热还原氮化法合成TiCN/Fe3Si复合材料.为探明复杂体系过程反应机理,对体系中可能发生的高温反应进行了热力学分析,并采用XRD和SEM对合成产物进行表征.计算结果表明,1500 ℃下产物主晶相为TiC0.3N0.7和Fe3Si,其中,TiC0.3N0.7颗粒大多呈弥散分布,平均尺寸约为5 μm.

关键词: TiC0.3N0.7 , Fe3Si , 碳热还原 , 热力学

尾矿中铁分离工艺及纳米Fe3O4磁性颗粒的制备

张菡 , 徐利华 , 程科 , 毕玉保 , 刘明

稀有金属材料与工程

通过酸性浸出的方法从尾矿中分离出高纯度铁,并以此为原料采用还原-化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米颗粒.经过TEM等手段的表征,结果表明颗粒平均粒径为10 nm左右,且粒径分布均匀.实验研究了从尾矿中获得高纯度铁的工艺条件,并分析了工艺因素的影响机制.用振动样品磁强计室温下测量粉末样品的磁性能,磁滞回线表明所制备的样品具有超顺磁性.

关键词: 纳米Fe3O4粉体 , 铁分离 , 还原-化学共沉淀法 , 二次资源利用

煤矸石合成环境友好赛隆复相陶瓷

徐斌 , 张海潮 , 徐利华 , 张微 , 程科

稀有金属材料与工程

以煤矸石为原料,利用碳热还原氮化法合成环境友好赛隆复相陶瓷,并利用SEM,XRD等检测手段对其进行检测分析.实验中采用胶态成型工艺成型坯体,通过碳热还原氮化工艺原位合成得到了柱状晶β-Sialon陶瓷基复合材料,其密度达2.38 g·cm-3.半工业化中试实验表明,煤矸石转型的赛隆制品力学性能优于粘土转型赛隆制品,其密度达2.82g·cm-3,且维氏硬度和断裂韧性为10.44 GPa和5.17MPa·m1/2,分别为粘土转型制品的1.05倍和1.56倍.此研究为大面积推广煤矸石的生态增值利用奠定良好基础.

关键词: 煤矸石 , 环境友好 , 赛隆复相陶瓷 , 胶态成型 , 力学性能

高倍率性能磷酸亚铁锂/碳正极材料的制备与表征

程科 , 王晓冬 , 兰亚超 , 杨建军 , 吴志申 , 张治军

复合材料学报

以水溶性酚醛树脂为碳源,Li2CO3为锂源,纳米FePO4前躯体为铁源和磷源,以水为介质,采用湿法研磨混合均匀,然后通过高温固相法制备出纳米磷酸亚铁锂/碳( LiFePO4/C)复合材料.采用XRD、SEM、TEM、TG和拉曼光谱对该复合材料进行了表征,并研究了其电化学性能.结果表明,制备的LiFePO4/C纳米颗粒为类球形,表面均匀地包覆了一层约5 nm厚的碳层,作为锂离子电池正极材料表现出良好的倍率性能和循环性能,在0.2 C(1 C=170 mAh·g-1)、0.5C、1C、2C、5C、10 C下首次放电容量分别为151、150、146、142、132、119mAh·g-1,20 C下的首次放电容量也达105 mAh·g-1,且循环50次几乎无衰减.

关键词: 酚醛树脂 , 磷酸亚铁锂 , 锂离子电池 , 正极材料 , 电化学性能

武汉科思特仪器有限公司

腐蚀与防护

武汉科思特仪器有限公司专门从事电化学科学仪器以及工业腐蚀监测仪器的技术研发和制造。公司依托华中科技大学的研发实力，在电化学研究方法上积淀了较强的创新实力，

关键词: 监测仪器 , 武汉 , 华中科技大学 , 工业腐蚀 , 科学仪器 , 化学研究 , 电化学 , 研发

斜程路径大气相干长度的测量

汪建业 , 刘晓春 , 翁宁泉 , 吴毅

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.03.035

介绍了一种斜程有限距离上大气相干长度的测量系统和方法,用系留气球搭载一个点光源,在地面用差分像运动测量法测量光波到达角起伏方差来确定实时的斜程大气相干长度值,与湍流廓线测量实验进行了对比,实验结果分析光学湍流廓线积分与相干长度仪测量二者的相关性较好.

关键词: 大气光学 , 大气传输 , 大气相干长度 , 斜程测量

蠕变持久统一方程

张少波 , 傅惠民 , 张应福

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.12.003

建立了一种蠕变持久统一方程和热强参数统一方程,它不但将目前常用的拉森-米勒(L-M)方程、葛-唐吾(G-D)方程、曼森-索柯普(M-S)方程和曼森-哈弗特(M-H)方程统一表达为一个方程,而且还能很好地表征工程中许多用上述四种方程无法描述的材料蠕变断裂时间、应力和温度之间的关系.所以,与现行规范中推荐的这四种蠕变持久方程相比,统一方程具有对试验数据的拟合精度高、适用性强等优点.

关键词: 蠕变 , 持久强度 , 持久方程