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影响新拌高铝浇注料浆体触变性的因素

马爱琼 , 刘民生 , 蒋明学 , 王臻 , 高云琴

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2003.02.009

以特级高铝矾土细粉为原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,三聚磷酸钠或六偏磷酸钠为添加剂,配制了高铝浇注料浆体,并采用旋转粘度计测量了新拌浆体的剪切应力,定量地计算了其触变性的大小.结果表明:水泥品种、添加剂的种类及其加入量对浆体的流变性均有较大影响,添加剂加入量过多或过少,浆体的触变性均较大,流变性较差.

关键词: 高铝浇注料 , 浆体 , 触变性 , 流变性 , 剪切应力 , 三聚磷酸钠 , 六偏磷酸钠 , 纯铝酸钙水泥

碳热还原法合成TiB2的热力学分析与研究

马爱琼 , 蒋明学

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.02.002

以30μm TiO2(w(TiO2)>99.8%,金红石型)、50 μm B2O3(w(B2O3)>99.5%)及10μm石墨粉(w(C)>99%)为原料,按n(TiO2):n(B2O3):n(C)=1:1:5进行配料后放入不锈钢球磨罐中抽真空球磨24 h,然后将反应混合物移入石墨坩埚内置于热压炉中,分别在1 250、1 350、1 400、1 500、1 600、1 700℃保温4 h进行反应.对以TiO2、B2O3、石墨粉为原料合成TiB2的反应体系进行了热力学计算,并对反应产物进行XRD与SEM分析.热力学计算表明,上述3种原料通过碳热还原反应合成硼化钛的反应开始温度为1 556 K.而合成产物的XRD分析表明,生成硼化钛的开始温度为1 350℃以上.碳热还原TiO2和B2O3合成TiB2的反应机理应为C还原TiO2,其中间产物为Ti3O5、Ti2O3、TiO,然后这些中间产物与B2O3一起逐渐被C还原生成TiB2.SEM分析表明,TiB2颗粒呈不规则短柱状,粒度为5～10m;当反应温度达到1 700℃以上时,硼化钛晶粒有长大的现象.

关键词: 硼化钛 , 碳热还原反应 , 热力学分析 , 反应机理

莫来石质SM型成型锥的研制与性能

刘民生 , 肖国庆 , 马爱琼 , 段锋

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2002.05.012

通过对日本SR型成型锥性能的分析,并结合彩色显像管玻璃的特性,以合成莫来石、蓝晶石、粘土为主原料制成了莫来石质SM型成型锥;全面分析了成型锥在多相平衡系统中的性能以及它在使用过程中界面的侵蚀情况.分析表明,在高温下,成型锥中的莫来石相与显像管玻璃(高铅玻璃)熔体中的PbO、SrO、K2O等组分反应的生成物,在成型锥的使用温度下为高温稳定相,同时,高铅玻璃液的高粘度也降低了其向SM锥内部的渗透,在反应界面处形成保护层,减缓了对锥体的侵蚀.因此,所研制的成型锥能抵抗高铅玻璃熔体的侵蚀,可满足显像管玻璃拉制的工艺要求.

关键词: 成型锥 , 彩色显像管 , 高铅玻璃 , 莫来石 , 侵蚀

碳热还原TiO2与B2O3合成硼化钛粉体

马爱琼 , 蒋明学

硅酸盐通报

在碳管炉内,碳热还原TiO2与B2O3合成了TiB2粉体.采用XRD、SEM、TG-DSC等分析技术,研究了碳热还原法合成TiB2时B2O3的加入量、还原剂C的加入量及还原剂的种类对合成TiB2产率的影响.研究表明,为提高TiB2的合成产率,原料配比中B2O3和C应适当过量,最佳的原料配比(物质的量)为:TiO2∶ B2O3∶C=1∶2∶5.5；在炭黑、活性炭和石墨三种碳源的选择上,以炭黑的还原效果最佳.

关键词: 碳热还原 , TiB2 , 碳源

养护温度对高铝浇注料浆体流变特性及凝固性的影响

马爱琼 , 蒋明学 , 刘民生 , 张颖

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2004.02.026

关键词:

固相反应法合成锌铝尖晶石

许川 , 马爱琼 , 刘民生 , 高云琴

硅酸盐通报

以ZnO、Al(OH)3为原料,采用固相反应法合成了锌铝尖晶石粉体,研究了固相反应温度、保温时间对粉体的相组成和显微结构的影响.并运用热分析、X射线衍射以及扫描电子显微镜等分析测试方法对制备的锌铝尖晶石粉体进行了表征.热分析显示,Al(OH)3的分解是分两步完成的；当固相反应温度为800℃时,开始有锌铝尖晶石生成；适当延长保温时间有助于锌铝尖晶石生成.固相反应法合成锌铝尖晶石的最佳工艺条件为1400℃×3 h.合成的锌铝尖晶石粉体晶形发育完整,平均粒径为15 μm左右.

关键词: 锌铝尖晶石 , 固相反应 , 热分析 , 工艺

TiO2-B2O3-C系统反应热力学初步探讨

马爱琼 , 蒋明学

硅酸盐通报

采用物质吉布斯自由能函数法,对TiO2-B2O3-C系进行了热力学分析.热力学计算结果表明:在采用碳热还原法还原TiO2时, TiO2是按照以下顺序依次被还原:TiO2→Ti4O7→Ti3O5→Ti2O3→TiO→Ti;采用碳热还原法合成TiB2的反应模型为:随着温度逐渐升高,TinO2n-1(n=2～4)被还原为TiO,B2O3被碳还原生成单质B和B4C,随后TiO与B或B4C 进一步反应生成TiB2;采用碳热还原法合成 TiB2时,硼源的选择对于合成温度的高低有直接影响,而采用B2O3作为合成TiB2的硼源,其原料来源充足,合成温度适中,适用于采用此法进行大规模工业生产;为降低反应温度,提高反应的转化率,缩短反应进程,应采用抽真空或在稀有气体气氛下进行,增大稀有气体流速,定时对炉内抽真空换气,以降低炉内CO分压PCO的工艺措施.

关键词: 热力学分析 , 碳热还原 , TiO2-B2O3-C系 , 合成温度

TiB2-TiSi2复相陶瓷的氧化行为研究

马爱琼 , 贺嘉伟

硅酸盐通报

采用等温氧化增重法,研究了1650℃热压烧结的TiB2-TiSi2复相陶瓷的高温氧化行为.通过XRD、SEM等分析手段,研究了高温氧化层的物相组成与显微结构,并结合热力学计算,探讨了TiB2-TiSi2复相陶瓷高温抗氧化机理.研究表明:TiB2-TiSi2复相陶瓷的氧化增重随时间变化符合抛物线变化规律;随着在空气中氧化时间延长,氧化增重初期增加较快,进而增加较为平缓,进入钝化氧化阶段;TiB2-TiSi2复相陶瓷的高温抗氧化机理为TiSi2先于TiB2与氧发生反应形成TiO2与SiO2保护层,阻碍了氧气与材料的进一步接触,使材料具有高温自愈合抗氧化性,提高了TiB2-TiSi2复相陶瓷的高温使用温度.

关键词: TiB2-TiSi2复相陶瓷 , 抗氧化机理 , 氧化保护层

煤矸石在高温材料中的应用研究进展

段锋 , 马爱琼 , 肖国庆 , 尹洪峰

硅酸盐通报

围绕煤矸石在高温材料领域的应用和研究现状,概述了煤矸石的分类、化学组成及主要矿物成分高岭石的结构特征.分析了煤矸石经过氧化和非氧化气氛下的高温煅烧过程和反应机理,可以充分利用煤矸石中Al2O3、SiO2、有机碳三种主要成分合成耐火材料和陶瓷.阐述了煤矸石通过碳热还原氮化反应合成Saloon材料及其Sialon复相材料的研究成果和进展,为煤矸石的综合利用、提高产品附加值和品位提供了一个重要途径和研究方向.

关键词: 煤矸石 , 高温材料 , Sialon材料 , 碳热还原氮化反应

对TiB2合成反应体系的优势区相图叠加分析

马爱琼 , 蒋明学 , 高云琴 , 杜习乾

人工晶体学报

通过对碳热还原法合成TiB2反应体系的热力学分析,绘制了Ti-C-O系统、B-C-O系统的优势区相图.并在此基础上,通过对Ti-C-O系统、B-C-O系统的优势区相图叠加,得到了TiO2-B2-O3-C系统的优势区相图叠加图.优势区相图叠加分析表明,在碳热还原法合成TiB2粉末的过程中,降低反应体系中CO分压,有利于TiB2合成反应的进行.在以上分析的基础上,确定了碳热还原法合成TiB2粉末的合成工艺,并合成了纯度较高、晶形发育完整的TiB2粉末.

关键词: TiB2 , 优势区相图 , 叠加分析 , 碳热还原反应