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新型红外非线性光学晶体LiGaTe2的多晶合成与晶体生长

王善朋 , 刘贯东 , 施琼 , 张国栋 , 阮华棚 , 高泽亮 , 董春明 , 陶绪堂

人工晶体学报

采用直接合成方法无法得到纯相的碲镓锂( LiGaTe2)多晶原料,因此提出了两步合成法进行LiGaTe2多晶原料合成,即先合成二元相Ga2Te3,再以Ga2Te3、Li、Te为原料按化学计量比配料在较低温度(850℃)下合成纯相的碲镓锂多晶料,并对具体的反应机理进行了讨论.对所得碲镓锂多晶料进行了XRD分析,结果显示合成的多晶为单相高纯LiGaTe2.差示扫描量热分析(DSC)表明,LiGaTe2的熔点为674.78℃.初步开展了LiGaTe2晶体的生长研究,对晶体生长结果进行了探讨.

关键词: 碲镓锂 , 多晶合成 , 晶体生长 , 中红外非线性光学晶体

热处理对Ti6242S钛合金组织性能及探伤的影响

马驰 , 史栋刚 , 雷锦文 , 韩栋 , 赖运金 , 张国栋 , 雷力明 , 王凯旋 , 张丰收

材料开发与应用

采用固溶时效及退火两种工艺对Ti6242S钛合金大棒材进行热处理,研究了不同热处理坯料尺寸对显微组织、力学性能以及探伤杂波水平的影响.结果表明:固溶时效态Ti6242S钛合金大棒材越靠近心部初生α含量越高,而退火态显微组织中等轴初生α相含量较固溶时效态更高;普通退火处理后蠕变性能较差,固溶时效态综合性能最好;固溶时效处理后大棒材水浸探伤底波的均匀性略有提高,而普通退火无此效果.

关键词: Ti6242S钛合金 , 热处理 , 组织和性能 , 超声波探伤

钢包渣线用后镁碳砖的回收再利用研究

张国栋 , 游杰刚 , 陈树江 , 刘海啸 , 杨强 , 代小明 , 陈晓林

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.06.012

对钢包渣线用后镁碳砖进行回收处理,用其制备了再生渣线镁碳砖,研究了回收料加入量(质量分数分别为60%、70%、80%)和混料量(分别为5、8 kg)对再生镁碳砖致密度、强度和抗氧化性的影响.结果表明:1)随着回收料加入量的增加及混料量的增大,再生镁碳砖的显气孔率增大,体积密度、常温耐压强度、高温抗折强度和抗氧化性减小;2)回收料加入量(质量分数)为60%时,再生镁碳砖的性能符合行业标准的要求;3)回收料中存在假颗粒,残碳量高,杂质多,是造成再生镁碳砖致密度、强度和抗氧化性差的原因;4)为了提高再生镁碳砖的质量,必须控制回收料的加入量,选择混练效果好的混碾设备,并注意回收料中残碳对再生镁碳砖性能的影响.

关键词: 用后耐火材料 , 废弃物再生 , 镁碳砖 , 钢包

ACRT-Bridgman法制备组份均匀的碲锌镉单晶体

刘俊成 , 王友林 , 宋德杰 , 崔红卫 , 张红鹰 , 董抒华 , 张国栋

人工晶体学报

采用加速坩埚旋转技术-Bridgman(ACRT-B)法制备了φ40 mm的结构较为完整的Cd0.96Zn0.04Te晶锭.利用红外分光光度计测定晶片的近红外透射曲线,最大斜率切线法测定截止波长(cut-off wavelength,threshold wavelength),进而计算截止能量和该点的Zn组份.绘制了晶片表面的组织图,以及晶锭轴向剖面的Zn组份等高线图.实验结果表明:ACRT方法显著改善晶体组份的轴向偏析和径向偏析,晶锭中部存在两个Zn组份轴向和径向皆均匀的区域,分别约占晶锭体积的37%和16%,对应于两个大的单晶晶粒,大部分区域Zn组分径向偏析几乎完全消失.

关键词: 晶体 , 组份偏析 , 碲锌镉 , 加速坩埚旋转技术

300M超高强度钢及其电子束焊接接头高周疲劳断裂机制研究

张国栋 , 杨新岐 , 何鑫龙 , 李晋炜

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.1.012

测试了300M钢母材及电子束焊接接头高周疲劳性能,并结合断口宏/微观形貌分析了其高周疲劳断裂机制.结果表明:焊接接头高周疲劳性能低于母材的疲劳性能.母材试样表面微观缺陷以及硬脆的非金属夹杂Ti(C,N)粒子是诱导其疲劳微裂纹形成的两大因素.通过对电子来焊接接头高周疲劳断裂机制的分析认为:一方面,焊缝柱状晶结合强度低;另一方面,焊缝柱状晶粗大,晶面平直,且分布方向不一,在外加载荷作用下应变不协调,使沿最大切应力方向分布的柱状晶在低循环次数下即沿晶界开裂形成疲劳微裂纹.

关键词: 300M超高强度钢 , 电子束焊接 , 高周疲劳 , 断裂机制

NSP窑用刚玉质浇注料侵蚀损毁的热力学分析

张国栋 , 李纯 , 高礼让 , 王学达

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2000.04.011

NSP窑用刚玉质耐火浇注料,受碱(K2O)侵蚀,经热力学分析,α-Al2O3可以转变为钾β-Al2O3,形成K2O·11Al2O3固溶体,造成浇注料体积膨胀而损毁.

关键词:

添加剂对薄板坯连铸保护渣熔化温度及黏性特征的影响

卢艳青 , 张国栋 , 姜茂发 , 刘海啸 , 李婷

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.06.009

以工业渣为原料,采用熔体物性综合测定仪等设备,研究了添加剂Li2CO3、NaF、Na2CO3、冰晶石及硼砂对薄板坯连铸保护渣熔化温度、黏度及流动性的影响.结果表明:加入Li2CO3能显著降低保护渣的熔化温度和黏度,增加流动长度.NaF加入质量分数为10%~20%时,保护渣的熔化温度下降较快,黏度下降缓慢,流动长度增加.加入Na2CO3对保护渣的熔化温度、黏度和流动长度影响不大.冰晶石加入质量分数为5%~15%时,保护渣的熔化温度和黏度降低,流动长度增加;冰晶石加入质量分数为15%~20%时,保护渣的熔化温度增加.硼砂加入质量分数在2%~6%时,保护渣的熔化温度降低,黏度平缓降低,流动长度增加;硼砂加入质量分数超过6%后,保护渣的黏度略有增加.

关键词: 添加剂 , 保护渣 , 熔化温度 , 黏度 , 流动性

添加剂对高炉热风炉用镁质材料抗蠕变性能的影响

游杰刚 , 张国栋 , 刘海啸 , 罗旭东 , 袁政禾

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.01.010

以粒度分别为3~1、≤1和≤0.088 mm的电熔镁砂为主要原料,在颗粒与细粉质量比固定为67.5:32.5的条件下,分别加入3%(w)的α-Al2O3粉、Cr2O3粉、钛白粉、脱硅锆粉、铁磷粉等添加剂,在高温隧道窑中于1 760℃110 min烧成后,研究添加剂种类对镁质材料蠕变性能的影响;然后,选择抗蠕变性能较好的添加剂α-Al2O3和Cr2O3,研究分别单独添加α-Al2O3粉(其质量分数分别为0、2.5%、5%、7.5%和10%)和复合添加α-Al2O3粉与Cr2O3粉(在α-Al2O3,粉质量分数为5%的基础上,再分别添加1%、3%和5%的Cr2O3粉)对镁质材料抗蠕变性能的影响.结果表明:(1)添加α-Al2O3粉、Cr2O3,粉和铁鳞粉对高炉热风炉用镁质材料的抗蠕变性有利,但添加铁鳞的抗热震性较差,不适合作高炉热风炉用镁质材料的添加剂;添加钛白粉和脱硅锆不利于材料的高温抗蠕变性.(2)在添加5%的α-Al2O3粉基础上复合添加Cr2O3,粉时,其质量分数以1%~3%为宜;以5%α-Al2O3,+3%Cr2O3作为镁质材料的复合添加剂,材料的抗蠕变性优于热风炉用低蠕变高铝砖的,其1 450℃保温50 h的蠕变率仅为低蠕变高铝砖的一半.

关键词: 镁质材料 , 高炉热风炉 , 抗蠕变性 , 添加剂 , 氧化铝 , 氧化铬

不同含钙原料对 CaZrO3合成的影响

高配亮 , 张国栋 , 游杰刚 , 庞宝贵 , 宿耘华 , 孙晓琳

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.04.007

为了找出CaO合成CaZrO3的适宜含钙原料,分别以CaCO3、CaO和Ca(OH)2为钙源,以单斜ZrO2和CaO稳定ZrO2为原料,利用固相反应法在1600℃下烧结制备 CaZrO3。对合成产物进行热力学计算,并用XRD、SEM分析烧后试样的相组成、显微结构和晶粒的发育情况。结果表明,不同原料均能够合成锆酸钙,但不同原料所合成的锆酸钙的致密度和晶粒尺寸不同:以Ca(OH)2和CaO稳定ZrO2为原料合成的试样中CaZrO3晶相的含量最高,致密度最好,晶粒发育最完全。

关键词: 锆酸钙 , 固相合成法 , 氧化锆 , 含钙原料

酚醛树脂加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响

高洪月 , 张国栋 , 游杰刚 , 郑玉

硅酸盐通报

研究了作为低温结合剂的PF-4012固体酚醛树脂加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响.酚醛树脂含量分别为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%的试样通过捣打振动成型、低温烘烤( 200℃)、中温(1100℃)和高温(1550℃)煅烧后,测量其常温抗折强度、常温耐压强度、体积密度、线变化、气孔率等性能指标.结果显示:随着酚醛树脂加入量的增加,镁钙质干式料200℃和1100℃处理后常温强度增加,1550℃烧后常温强度逐渐增大且加入量在2%左右时强度最大;体积密度呈现了先增加后减小的趋势;气孔率则呈现相反的变化,且当加入量在1.5%~2%时变化幅度较大,其余呈现趋缓.通过试验数据分析得出酚醛树脂加入量为2%比较适合.

关键词: 中间包 , 干式料 , 镁钙质 , 结合剂 , 酚醛树脂

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