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铝矾土改性竹粉/HDPE复合材料性能

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141105.005

为制备高性能的木塑复合材料,扩展其应用领域,采用A-171硅烷偶联剂对竹粉进行表面改性,并添加一定量的铝矾土,经热压成型制备了竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料.分析了铝矾土用量对竹粉/HDPE复合材料力学性能、耐热性和摩擦性能的影响.采用XRD分析了铝矾土的结晶特性,利用SEM和EDS分析了竹粉/HDPE复合材料的断面形貌和表面元素分布情况.结果表明:加入适量铝矾土后,竹粉/HDPE复合材料的力学强度、耐热性及耐磨性能得以改善.铝矾土在竹粉/HDPE复合材料基体中分布均匀,可有效承担载荷,同时提高了竹粉/HDPE复合材料的结晶性能,降低了竹粉/HDPE复合材料在外在应力下引起的变形和破坏;但铝矾土用量过高,分布不均匀,容易形成团聚现象,导致竹粉/HDPE复合材料的力学强度和耐磨性降低,线性热膨胀系数增大.

关键词: 铝矾土 , 竹粉 , HDPE , 复合材料 , 力学性能 , 摩擦性能 , 耐热性

SiO2含量对合成铁铝尖晶石的影响

马淑龙 , 李勇 , 李燕京 , 王治峰 , 夏文斌 , 马飞 , 黄朝晖

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.03.001

为了研究以矾土做原料合成铁铝尖晶石时其SiO2成分对合成铁铝尖晶石的影响,以氧化铁粉、α-Al2O3粉和碳粉为原料,分别加入质量分数为0、2％、5％和8％的SiO2粉,在氮气气氛中分别于1 400、1 450、1 500、1 550℃保温4h合成铁铝尖晶石.通过对所合成铁铝尖晶石的烧结性能、物相组成及微观结构进行分析,研究了SiO2加入量对铁铝尖晶石合成及烧结性能的影响.结果表明:氮气气氛下,加入2％(w)SiO2能够促进铁铝尖晶石的合成及烧结；加入大于5％(w)SiO2时,试样的体积密度迅速下降,SiO2与氧化铁生成大量的低熔点液相,Al2O3则以刚玉相存在,反而阻碍铁铝尖晶石相的生成.采用特级矾土为原料合成铁铝尖晶石时,由于矾土中杂质SiO2和TiO2以及R2O的大量存在,导致矾土基铁铝尖晶石的体积密度更低,烧结性能更差,用其制备的方镁石-铁铝尖晶石制品的性能较差.可见,合成铁铝尖晶石以矾土为原料是不合适的.

关键词: 铁铝尖晶石 , SiO2 , 矾土 , 方镁石-铁铝尖晶石砖

轻烧铝矾土骨料对Al2O3-SiO2质超低水泥浇注料性能的影响

常艳丽 , 周宁生

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.003

为实现Al2O3-SiO2质浇注料的轻量化而采用部分轻烧铝矾土骨料,将w(Al2O3)为71％的铝矾土生料分别经900和1 100℃轻烧,破碎分级成5～3、3～1和≤1 mm的骨料.在矾土基超低水泥浇注料基础配比中,分别以质量分数15％、30％和45％的轻烧骨料等量取代特级矾土熟料,检测了各项常规性能并借助扫描电镜观察了显微结构.结果表明:随轻烧骨料加入量的增多,浇注料的需水量增加,显气孔率增加,体积密度下降;1 350℃烧后的加热永久线变化率呈下降趋势,但即使加入轻烧料高达45％(w)时,仍能保持残余膨胀;烘干后的抗折强度有所下降,但对1 000和1 350℃烧后抗折强度影响不大,甚至1 000℃烧后的强度有所增加;1 300℃的高温抗折强度有所降低.对于使用温度在1 350℃以下气氛炉用铝硅质浇注料,用900～1 100 ℃轻烧铝矾土骨料部分取代其熟料骨料,可实现浇注料的轻量化.

关键词: 铝矾土 , 轻烧骨料 , 超低水泥浇注料 , Al2O3-SiO2系

脱硫石膏-铝土矿-硅酸盐水泥混合基自流平材料

曾爱斌 , 沈学优

硅酸盐通报

以脱硫石膏、铝土矿和普通硅酸盐水泥为原料制备自流平材料,研究了胶凝材料的表观性状、强度发展、结构与产物,以及胶凝机理.结果表明,脱硫石膏掺量20％～ 40％时,自流平材料表面性状良好,水化作用较快,凝结时间合理,具有密实的钙矾石胶凝结构;脱硫石膏掺量不足时,无法形成以钙矾石为主的胶凝结构,过量则导致胶凝体强度显著下降、凝结时间明显延长、后期强度几乎不发展.钙黄长石和硅酸钙可以指示28 d胶凝体的“亏钙”程度.因此,掺量不大于40％的脱硫石膏可与铝土矿、普通硅酸盐水泥制备混合基自流平材料,为资源化利用脱硫石膏提供了新途径.

关键词: 脱硫石膏 , 自流平砂浆 , 铝土矿 , 钙矾石

铝土矿中明矾石的结晶形貌和熔融反应

刘百宽 , 张巍 , 范青松 , 傅秋华 , 何自战 , 高振昕

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.03.005

为了探明豫西地区铝土矿的部分矿石煅烧时易胀裂的原因，借助于扫描电镜和能谱分析，确认了含K2 O较多的豫西铝土矿中赋存明矾石，研究了其赋存状态及其在受热过程中的变化。明矾石的典型结晶形状显示为立方体，多在5μm 以下，EDS 分析测得化学组成（w）范围为：Al2O343．4％～44．4％，SO344．6％～46．3％，K2O 7．0％～8．8％，Na2O 2．3％～3．4％。明矾石多呈不均态富集或与云母、高岭石呈共生结构，借助形貌特征易于分辨。铝土矿经1000℃3 h热处理后，其中的明矾石熔融，形成玻璃相，经EDS分析显示，S元素消失殆尽，表明以SO3形式燃烧掉；但K元素尚存，构成了玻璃相的成分。经1200℃3 h热处理后，明矾石完全熔融形成较稀薄的液相，从中析出细微的柱状刚玉，液相的典型组成（w）为：Al2O347．7％，SiO243．8％， K2O 4．9％，TiO23．6％。含有明矾石的铝土矿经1400℃3 h 热处理后严重爆裂成碎片，是因硫的激剧燃烧所致。

关键词: 铝土矿 , 明矾石 , 玻璃相 , 爆裂

粒度对铝土矿烧结性能的影响

姚瑶 , 曲殿利 , 刘新 , 郭玉香 , 李林山

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.04.006

以山西阳泉铝土矿为原料，分别细磨至粒度为0．147～0．075、0．075～0．044和≤0．044 mm的粉体，加结合剂混匀后压制成坯，干燥后在电炉中分别于1550、1580、1600、1650和1700℃保温3 h煅烧。研究了不同粒度矾土矿的烧结情况，并用XRD和SEM对烧后试样的相组成和显微结构进行了研究。结果表明：Al2 O3含量为84％（w）的Ⅰ等铝土矿细磨至0．075～0．044 mm，1600℃煅烧3 h后可达到最佳烧结状态。刚玉晶体发育完整，晶粒大部分呈长柱状，晶粒间结合紧密，杂质均匀分布在晶界的玻璃相中。研磨至0．044 mm以下的矾土，煅烧后晶粒内部形成大量封闭气孔，导致体积密度下降。

关键词: 无机非金属材料 , 铝土矿 , 烧结 , 粒度

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅酸盐和铝土矿中主次组分

高志军 , 陈静 , 陈浩凤 , 李杰

冶金分析 doi:10.13228/j.b0yuan.issn1000-7571.009455

采用熔融制样,以土壤、水系沉积物、岩石、铁矿石、铝土矿等标准物质拟合校准曲线,建立了X射线荧光光谱(XRF)同时测定硅酸盐和铝土矿中主次量组分(SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO、P2O5、MnO)的快速分析方法.确定熔融条件如下:样品与四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比为67∶33)混合熔剂在熔融稀释比例为1∶10条件下混合均匀,加入2mL 500 g/L NH4 NO3溶液、0.5mL300 g/L NH4Br溶液,于700℃预氧化,1 100℃温度下熔融.解决了每种矿种都要建立一套分析方法,不能同时测定多种类型地质样品的问题.采用实验方法对GBW07178、GBW07179铝土矿标准物质各组分进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)小于5％,相对误差(RE)小于10％.采用实验方法测定硅酸盐和铝土矿样品,所得结果与湿法值一致.

关键词: 熔融制样 , X射线荧光光谱法 , 硅酸盐 , 铝土矿 , 主次组分

煅烧铝土矿尾矿对水泥凝结时间的影响

勾密峰 , 黄飞 , 王思军 , 谢四林 , 郝中晶 , 种雪颖

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.18.022

采用煅烧铝土矿尾矿等质量取代0％、10％、30％、50％、70％的水泥,研究其对水泥标准稠度用水量、凝结时间的影响,结合水化热和X射线衍射(XRD)分析其影响机理,探讨煅烧铝土矿尾矿用作水泥混合材的可行性.结果表明,煅烧铝土矿尾矿作为混合材能增大水泥的标准稠度用水量,缩短水泥的凝结时间,加快水泥早期水化放热速率;掺入50％煅烧尾矿的复合水泥浆体仍然满足通用硅酸盐水泥对凝结时间的要求.

关键词: 铝土矿 , 尾矿 , 水泥 , 混合材 , 水化热

溶胶-水热法制备亚微米4A分子筛

孙建勋 , 明大增 , 李志祥 , 林润雄

材料导报

以硅胶湿样和铝矾土为原料,利用溶胶-水热法合成了亚微米4A分子筛,并采用XRD、SEM和FT-IR等分析手段与常规水热法合成的4A分子筛进行了对比.结果表明,采用溶胶-水热法制备的产品,结晶度为96%,形状规则、大小均匀、呈正态分布且分布范围较窄;粒度小于等于1μm的可达到100%;钙离子交换容量为335mg Ca-CO3/g(干基)4A分子筛,白度为97%,完全满足洗涤助剂的要求.

关键词: 硅胶湿样 , 铝矾土 , 溶胶-水热法 , 亚微米4A分子筛