刘然
,
薛向欣
,
姜涛
,
张淑会
,
段培宁
,
杨合
,
黄大威
材料导报
硼及其硼化物在现代工业中有着广阔的应用前景.分析了我国硼矿资源的分布和特点,着重阐述了硼及其硼化合物综合利用的途径及现状,总结了硼及其硼化合物在冶金工业、陶瓷工业、永磁材料、超导材料、晶须材料、稀土材料等领域的应用情况,并对今后的发展趋势进行了探讨.
关键词:
硼矿
,
硼
,
硼化物
,
应用现状
张淑会
,
薛向欣
,
吕庆
,
黄大威
钢铁
在热力学分析的基础上，以铁尾矿和碳黑为原料，采用碳热还原氮化法合成了Si3N4粉。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等技术测定了产物的相组成和显微结构，研究了合成温度为1450 ℃，恒温时间8 h，N2流量600 mL/min条件下原料组成（配碳比（C和SiO2摩尔比））对合成过程的影响。结果表明，配碳比对合成过程的影响非常显著，在实验条件下配碳比为2最佳。当配碳比小于2时，随配碳比的增加，产物中Si3N4相迅速增加；当配碳比大于2时，随配碳比的增加，产物中Si3N4相开始减少，而SiC相逐渐增多。配碳比为2时，产物中Si3N4晶粒多为等轴柱状或短棒状βSi3N4。
关键词:
铁尾矿;碳热还原氮化;Si3N4;配碳比;热力学分析
张淑会
,
薛向欣
,
吕庆
,
黄大威
钢铁
以铁尾矿合成的SiC粉为原料,Y2O3和Al2O3为烧结助剂,常压烧结制备SiC-Y3Al5O12(YAG)复相陶瓷.通过X射线衍射及扫描电镜等测定材料的相组成和显微结构,并分析烧结物的致密化过程,研究其结构和力学性能.结果表明:制备材料适宜的烧结温度为1 800-1 850℃.烧成产物主要物相为SiC,其余为YAG和少量FexSiy随烧结温度的升高,Y2O3和Al2O3生成的YAG相逐渐增加且稳定存在.细小的YAG颗粒弥散在基体周围,并逐渐增多聚集把短柱状SiC晶粒粘结在一起起到促进烧结的作用.随烧结温度的升高,材料的显气孔率降低,而体积密度、硬度和抗压强度均增加.
关键词:
铁尾矿
,
SiC-YAG复相陶瓷
,
常压烧结
,
相组成
,
显微结构
刘然
,
薛向欣
,
刘欣
,
王东山
,
查峰
,
黄大威
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.06.025
分析了我国硼矿资源的分布和特点,着重阐述了硼矿资源综合利用的途径及现状.介绍了硼及其化合物冶金、陶瓷、高新材料、农业等领域对硼及其硼材料的利用情况.并指出,开发和利用硼铁矿资源是当务之急.
关键词:
硼矿资源
,
硼铁矿
,
硼及其硼材料
,
应用现状
张淑会
,
薛向欣
,
吕庆
,
黄大威
钢铁
在热力学分析的基础上,以铁尾矿和碳黑为原料,采用碳热还原氮化法合成了 Si3N4粉.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术测定了产物的相组成和显微结构,研究了合成温度为1 450℃,恒温时间8 h,N2流量600 mL/min条件下原料组成(配碳比(C和SiO2摩尔比))对合成过程的影响.结果表明,配碳比对合成过程的影响非常显著,在实验条件下配碳比为2最佳.当配碳比小于2时,随配碳比的增加,产物中Si3N4相迅速增加;当配碳比大于2时,随配碳比的增加,产物中Si3N4相开始减少,而SiC相逐渐增多.配碳比为2时,产物中Si3N4晶粒多为等轴柱状或短棒状β-Si3N4.
关键词:
铁尾矿
,
碳热还原氮化
,
Si3N4
,
配碳比
,
热力学分析
张淑会
,
薛向欣
,
吕庆
,
黄大威
钢铁
以铁尾矿合成的SiC粉为原料，Y2O3和Al2O3为烧结助剂，常压烧结制备SiCY3Al5O12（YAG）复相陶瓷。通过X射线衍射及扫描电镜等测定材料的相组成和显微结构，并分析烧结物的致密化过程，研究其结构和力学性能。结果表明：制备材料适宜的烧结温度为1800~1850 ℃。烧成产物主要物相为SiC，其余为YAG和少量FexSiy。随烧结温度的升高，Y2O3和Al2O3生成的YAG相逐渐增加且稳定存在。细小的YAG颗粒弥散在基体周围，并逐渐增多聚集把短柱状SiC晶粒粘结在一起起到促进烧结的作用。随烧结温度的升高，材料的显气孔率降低，而体积密度、硬度和抗压强度均增加。
关键词:
铁尾矿;SiCYAG复相陶瓷;常压烧结;相组成;显微结构
刘然
,
薛向欣
,
黄大威
钢铁研究学报
在热力学分析的基础上,研究了碳热还原硼铁矿过程中硼的还原挥发过程,绘制出了B-C-O优势区图.结果表明,硼铁矿中硼的失重率随着温度的升高而增大,1400～1450℃时很快达到最大值,最大失重率为37.9%.B2O3主要是以B2 02的形式挥发,随炉气挥发出的B2O2在炉管上部又重新生成B2O3,和镁、硅的挥发物一起在炉管口形成白色的粉末附着在炉管壁上.由于铁的存在,另一部分硼和铁在过量碳的条件下形成了Fe-B合金,以FeB、 Fe2B等形式稳定存在于试样中.
关键词:
硼铁矿
,
碳热还原
,
挥发
于洪浩
,
薛向欣
,
黄大威
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2008.04.001
以铁尾矿为原料,研究了矿中SiO2的NaOH浸出过程,确定了铁尾矿用碱(NaOH)浸出过程中,影响SiO2浸出率的主要因素为:铁尾矿和NaOH与水的固液比,浸出反应温度,浸出反应时间.以此为条件,研究了铁尾矿在碱溶液中浸取SiO2反应的动力学行为.结果表明:铁尾矿中SiO2浸出的最佳因素为,固液比1:2,反应温度110℃,反应时间6 h.SiO2的浸出动力学过程可用界面反应模型来描述,其浸出反应动力学方程为1-(3-X)2/3+2(1-X)=k＂2t,表观活化能约为14.2 kJ/mol,属于固体内扩散控制.
关键词:
铁尾矿
,
碱浸出
,
动力学
刘然
,
薛向欣
,
黄大威
钢铁
利用DTATG、恒温TG和XRD测试方法研究了硼铁矿氧化焙烧过程中的相变和失重率。实验表明，硼铁矿在氧化焙烧的过程中，低温时(＜700 ℃)矿石中的磁铁矿发生氧化反应生成赤铁矿，蛇纹石分解生成镁橄榄石。硼镁石在700 ℃左右分解脱掉结构水形成遂安石，硼镁石的分解是造成硼铁矿大量失重的主要原因。通过XRD分析可知矿石中的镁铁矿相、硼铁矿相为最稳定相，在硼铁矿原矿焙烧过程中不发生相变。为硼铁矿烧结冶炼工艺提供了必要的理论依据。
关键词:
硼铁矿;氧化焙烧;相变;失重
刘然
,
薛向欣
,
黄大威
钢铁研究学报
在热力学分析的基础上，研究了碳热还原硼铁矿过程中硼的还原挥发过程，绘制出了BCO优势区图。结果表明，硼铁矿中硼的失重率随着温度的升高而增大，1 400~1 450 ℃时很快达到最大值，最大失重率为379%。B2O3主要是以B2O2的形式挥发，随炉气挥发出的B2O2在炉管上部又重新生成B2O3，和镁、硅的挥发物一起在炉管口形成白色的粉末附着在炉管壁上。由于铁的存在，另一部分硼和铁在过量碳的条件下形成了FeB合金，以FeB、Fe2B等形式稳定存在于试样中。
关键词:
硼铁矿;碳热还原;挥发
