耐火材料科技创新的思考与探索

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作者 顾华志 《耐火材料》 北大核心 2025年第4期345-353,共9页

耐火材料作为钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、机械、电力及国防等行业高温生产过程的核心基础材料,直接关系到各领域生产运行稳定性与技术革新进程。但当前面临原料资源约束、工艺技术瓶颈及智能化转型滞后等多重挑战。为突破发... 耐火材料作为钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、机械、电力及国防等行业高温生产过程的核心基础材料,直接关系到各领域生产运行稳定性与技术革新进程。但当前面临原料资源约束、工艺技术瓶颈及智能化转型滞后等多重挑战。为突破发展困局,立足科技创新视角,提出以多元化市场需求为导向,深度挖掘原料矿物特性优势,加速推进“人工智能+耐火材料”融合转型,并强化原始创新能力建设。通过系列理论研究与实践探索,已在实验室阶段取得初步成果,为耐火材料行业高质量发展提供新路径与参考依据。 展开更多

关键词 耐火材料 科技创新 高质量发展 智能化

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一维陶瓷相增强的含碳耐火材料研究进展

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作者 张红 鄢文 +3 位作者 李楠 张会 陈哲 李维泰 《材料导报》 北大核心 2025年第9期58-66,共9页

含碳耐火材料是钢铁冶炼过程中一种重要的功能耐火材料,其良好的热震稳定性和抗渣侵蚀性显著延长了材料的使用寿命。但含碳耐火材料在高温下易被氧化,从而导致其力学性能和高温服役性能变差,这是其应用受限的主要原因。通过对含碳耐火... 含碳耐火材料是钢铁冶炼过程中一种重要的功能耐火材料,其良好的热震稳定性和抗渣侵蚀性显著延长了材料的使用寿命。但含碳耐火材料在高温下易被氧化,从而导致其力学性能和高温服役性能变差,这是其应用受限的主要原因。通过对含碳耐火材料进行一维陶瓷相增强可显著提高其力学性能和高温服役性能,已成为当前含碳耐火材料的研究热点之一。本文以含碳耐火材料为研究对象,详细梳理了分布于基质(碳纤维、碳纳米管、碳化硅晶须、莫来石晶须)和分布于轻骨料-基质界面(轻骨料-碳化硅晶须和轻骨料-尖晶石)两种方式来制备一维陶瓷相增强的含碳耐火材料的相关研究成果,介绍和分析了两种策略下一维陶瓷相增强的含碳耐火材料的力学性能和高温服役性能的研究进展,总结了其制备过程中存在的问题,并展望了含碳耐火材料的未来研究方向。 展开更多

关键词 含碳耐火材料 一维陶瓷相 基质 骨料-基质界面 性能优化

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CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料的研究进展

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作者 顾华志 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期327-342,共16页

CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料高温性能优良,热力学性质稳定,特别是含游离氧化钙的耐火材料净化钢水和合金的效果良好,在钢铁、有色、水泥、玻璃、化工和新能源及国防军工等领域得到广泛应用。然而,该系列耐火材料的相关研究仍显不足,... CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料高温性能优良,热力学性质稳定,特别是含游离氧化钙的耐火材料净化钢水和合金的效果良好,在钢铁、有色、水泥、玻璃、化工和新能源及国防军工等领域得到广泛应用。然而,该系列耐火材料的相关研究仍显不足,应用范围有待拓展。为了提升其使用性能,挖掘潜在功能,开辟新的应用方向,论文归纳概述了本课题组近年来针对CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系中一元、二元和三元系氧化物耐火材料进行的相关研究以及所开发的一系列新型耐火材料,旨在为CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料的深入研究与应用提供理论基础与技术支持。 展开更多

关键词 CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料 组成 微观结构 性能

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二次铝灰对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料显微结构与性能的影响

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作者 乔畅通 余超 +4 位作者 邓承继 王萱 丁军 刘正龙 祝洪喜 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第5期1878-1887,共10页

为实现二次铝灰固废资源的高值化利用,本研究将二次铝灰作为α-Al_(2)O_(3)的替代材料引入低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料中,以板状刚玉、鳞片石墨、铝粉和硅粉为主要原料,制备了低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料,探讨二次铝灰替代α-Al_(2)O_(3)... 为实现二次铝灰固废资源的高值化利用,本研究将二次铝灰作为α-Al_(2)O_(3)的替代材料引入低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料中,以板状刚玉、鳞片石墨、铝粉和硅粉为主要原料,制备了低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料,探讨二次铝灰替代α-Al_(2)O_(3)后对材料显微结构、抗氧化性能、抗侵蚀性能和抗热震性能的影响。结果表明,经1400℃埋炭热处理后,二次铝灰替代α-Al_(2)O_(3)后会导致材料体积密度降低,显气孔率升高,但同时促进了材料内部SiC晶须网络结构的形成,优化了材料的显微结构。在氧化试验中,与使用α-Al_(2)O_(3)作添加剂相比,添加二次铝灰更有利于莫来石相的生成。添加二次铝灰后,高温下生成的适量液相可有效填充材料表面氧化层气孔,从而改善材料的抗氧化性能、抗侵蚀性能和抗热震性能,其中氧化指数由88%降低至52%,侵蚀指数也明显降低,残余强度保持率由87%提升至97%。 展开更多

关键词 二次铝灰 低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料 显微结构 显气孔率 抗氧化性能 抗侵蚀性能 抗热震性能

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膨胀石墨/碳纳米管复合增强铝碳耐火材料性能研究

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作者 郭宇琦 廖宁 +2 位作者 李亚伟 王庆虎 朱天彬 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期105-110,共6页

为充分发挥低维纳(微)米材料的协同强韧化作用,以板状刚玉、活性氧化铝微粉、单质硅、纳米炭黑为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,分别引入膨胀石墨(EG)、预合成碳纳米管改性的膨胀石墨(EG-CNTs)以及表面负载含镍催化剂的膨胀石墨(EG-Ni)... 为充分发挥低维纳(微)米材料的协同强韧化作用,以板状刚玉、活性氧化铝微粉、单质硅、纳米炭黑为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,分别引入膨胀石墨(EG)、预合成碳纳米管改性的膨胀石墨(EG-CNTs)以及表面负载含镍催化剂的膨胀石墨(EG-Ni),经混料、成型、固化后,再经800、1000、1200和1400℃保温3 h热处理,制备了低碳铝碳耐火材料。研究了膨胀石墨种类(EG、EG-CNTs、EG-Ni)对铝碳耐火材料结构演变及性能的影响。结果表明:1)引入EG-CNTs、EG-Ni的试样的常温抗折强度比引入EG的试样的提高很多,因为EG-CNTs、EG-Ni均能促进试样中SiC晶须的形成,从而起到了很好的增强作用。2)引入EG-Ni的试样的抗热震性最好,因为EG-Ni可以原位生成碳纳米管,伴随有碳纳米管/SiC晶须的原位协同增韧的作用,可以显著提高材料的抗热震性。 展开更多

关键词 铝碳耐火材料 膨胀石墨 碳纳米管 力学性能 抗热震性

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La_(2)O_(3)对MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料力学性能及抗渣侵蚀性的影响

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作者 韦锦涛 罗益欣 +6 位作者 杨博林 刘正龙 邓骆鹏 余超 邓承继 王周福 丁军 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期111-117,共7页

为解决天然Mg_(2)SiO_(4)中杂质生成的低熔点相导致MgO-Mg_(2)SiO_(4)质材料抗渣性下降的问题,以La_(2)O_(3)为添加剂,Mg_(2)SiO_(4)与电熔镁砂为主要原料制备MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料,研究了La_(2)O_(3)添加量(质量分数分别为0、1%... 为解决天然Mg_(2)SiO_(4)中杂质生成的低熔点相导致MgO-Mg_(2)SiO_(4)质材料抗渣性下降的问题,以La_(2)O_(3)为添加剂,Mg_(2)SiO_(4)与电熔镁砂为主要原料制备MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料,研究了La_(2)O_(3)添加量(质量分数分别为0、1%、2%、3%)对MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料物相组成、显微结构、力学性能以及抗渣(NaF与Na_(2)SO_(4))侵蚀性能的影响,并结合热力学计算揭示了侵蚀过程中材料物相变化规律。结果表明:在MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料中添加适量La_(2)O_(3)可以促进材料烧结,提升材料的致密度。当La_(2)O_(3)的添加量达到2%(w)时,试样的显气孔率最低,耐压强度最高,材料的抗NaF与Na_(2)SO_(4)侵蚀性能也得到了显著改善。 展开更多

关键词 Mg_(2)SiO_(4) La_(2)O_(3) 抗侵蚀性能 力学性能

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CaO质耐火材料抗水化方法及其应用研究进展

7

作者 雷辉聪 李亚格 +4 位作者 李杭 高亚博 王永新 黄仲 张海军 《耐火材料》 北大核心 2025年第5期438-443,共6页

CaO质耐火材料具有优异的耐碱性渣侵蚀性能和净化钢液特性,被广泛应用于洁净钢及特种合金钢的生产,但CaO易水化是导致其损毁的主要因素。综述了CaO质耐火材料抗水化方法和机制,总结了其在钢包、中间包以及坩埚等场景的应用现状及仍存在... CaO质耐火材料具有优异的耐碱性渣侵蚀性能和净化钢液特性,被广泛应用于洁净钢及特种合金钢的生产,但CaO易水化是导致其损毁的主要因素。综述了CaO质耐火材料抗水化方法和机制,总结了其在钢包、中间包以及坩埚等场景的应用现状及仍存在的一些问题,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 CaO质耐火材料 抗水化 抗侵蚀 净化钢液

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低碳铝碳耐火材料抗热震性能研究进展

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作者 骆吉源 丁冬海 +2 位作者 金胜利 肖国庆 杨守磊 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期343-355,I0004,共14页

洁净钢生产及冶金绿色化发展推动含碳耐火材料向低碳化转型,石墨含量降低导致的抗热震性能恶化已成为其亟待解决的关键问题。本文论述了耐火材料抗热震理论和抗热震性能测试方法的研究进展,同时依据强韧相组成及特性分类,对近年来低碳... 洁净钢生产及冶金绿色化发展推动含碳耐火材料向低碳化转型,石墨含量降低导致的抗热震性能恶化已成为其亟待解决的关键问题。本文论述了耐火材料抗热震理论和抗热震性能测试方法的研究进展,同时依据强韧相组成及特性分类,对近年来低碳铝碳耐火材料抗热震性能提升的相关研究进行了综述与评估。基于偏离线弹性的断裂力学理论以及应变能-断裂表面能关系,并结合楔形劈裂测试方法,可以定性描述或定量评估耐火材料的抗热震性能。缓解应力集中以降低弹性应变能储存或提高断裂能以增加弹性应变能消耗路径均能有效改善低碳耐火材料的抗热震性能。通过外部添加或原位生成低维纳米碳、低维陶瓷相、复合相等增强增韧相,发挥“桥连”“拔出”“裂纹偏转”“应力释放”等作用能显著改善低碳铝碳耐火材料的抗热震性能。引入h-BN或Max相等抗氧化、抗热震性能优异的类石墨相替代石墨也可制备具有高抗热震性的低碳铝碳耐火材料。 展开更多

关键词 低碳铝碳耐火材料 断裂力学 抗热震性能 强韧相 强化机理

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高温合金熔炼用坩埚材料及其性能优化

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作者 欧阳李 杨爽 顾华志 《耐火材料》 北大核心 2025年第3期253-258,265,共7页

高温合金因其优异的力学性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天、能源和汽车等多个重要领域。然而,高温合金的熔炼对坩埚材料的性能要求极高,需要其具备优良的抗热震性、出色的化学稳定性等优异性能。简述了高温合金的主要熔炼方法及... 高温合金因其优异的力学性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天、能源和汽车等多个重要领域。然而,高温合金的熔炼对坩埚材料的性能要求极高,需要其具备优良的抗热震性、出色的化学稳定性等优异性能。简述了高温合金的主要熔炼方法及坩埚材料的性能要求,介绍了各种常用的氧化物和非氧化物坩埚材料,重点探讨了包括材料成分改进、显微结构调整和表面涂层引入等坩埚性能优化的策略,期望能为新型高性能坩埚材料的设计与开发提供参考。 展开更多

关键词 高温合金 熔炼 坩埚材料 性能优化

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钢液二次精炼脱硫的基础与应用进展

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作者 李光强 朱诚意 +1 位作者 刘畅 郑万 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第5期453-465,共13页

本文中围绕钢液二次精炼脱硫进行文献综述,先介绍了硫元素对钢性能的影响:多数情况下硫会引发铸坯缺陷、导致“热脆”现象,并显著降低材料的力学性能和耐腐蚀性能;在特定钢种如耐磨钢和易切削钢中,硫却能发挥积极作用.然后,探讨了硫在... 本文中围绕钢液二次精炼脱硫进行文献综述,先介绍了硫元素对钢性能的影响:多数情况下硫会引发铸坯缺陷、导致“热脆”现象,并显著降低材料的力学性能和耐腐蚀性能;在特定钢种如耐磨钢和易切削钢中,硫却能发挥积极作用.然后,探讨了硫在钢和渣中的溶解度,并阐述了二次精炼脱硫反应热力学机理,包括硫容量定义、硫分配比计算,以及不同条件下钢液氧位对脱硫的影响与所需渣量计算.其次,分析了脱硫渣的脱硫能力和效率,考察了曼内斯曼指数(MSI)、光学碱度、石灰饱和指数的作用,并指出固-液共存渣的最佳液相率及液相率对脱硫反应速率的影响,讨论了不同渣系脱硫剂的组成.最后,针对不同钢种的脱硫要求,介绍了相应的典型钢包脱硫和RH喷粉脱硫处理工艺,为钢液二次精炼脱硫提供理论与工艺参考. 展开更多

关键词 钢液 二次精炼 脱硫 喷粉 工艺

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尖晶石加入量对刚玉-尖晶石浇注料显微结构和性能的影响 被引量：1

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作者 薛军柱 刘光平 +4 位作者 陈俊峰 魏国平 程亚苹 鄢文 李楠 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期155-161,共7页

以复相烧结氧化铝骨料、刚玉细粉、活性氧化铝微粉、90#富铝尖晶石微粉、70#尖晶石微粉、铝酸钙水泥为原料,制备了刚玉-尖晶石浇注料。系统研究了尖晶石微粉加入量(加入质量分数分别为0、5%、10%、16%)对浇注料的显微结构、力学性能和... 以复相烧结氧化铝骨料、刚玉细粉、活性氧化铝微粉、90#富铝尖晶石微粉、70#尖晶石微粉、铝酸钙水泥为原料,制备了刚玉-尖晶石浇注料。系统研究了尖晶石微粉加入量(加入质量分数分别为0、5%、10%、16%)对浇注料的显微结构、力学性能和抗侵蚀性的影响。结果表明:随着尖晶石微粉加入量的增加,1600℃热处理后试样的线收缩率、弹性模量、常温抗折强度以及110℃干燥后试样的高温抗折强度(1400℃)均保持上升趋势,说明尖晶石的加入促进了烧结;添加尖晶石微粉的试样的抗热震性比未添加的好;尖晶石微粉加入量由5%(w)增加到16%(w)之后,尖晶石对渣中MnO和FeO的固溶作用占主导,试样的抗侵蚀性逐渐改善。 展开更多

关键词 刚玉-尖晶石浇注料 钢包 抗侵蚀性能 显微结构

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碳化稻壳/聚吡咯Janus结构光热蒸发器的制备及抗污染性能

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作者 王镇玉 方伟 +5 位作者 赵雷 陈辉 王大珩 何漩 杜星 李薇馨 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第8期115-124,共10页

利用太阳能驱动的光热蒸发器进行海水淡化和污水处理是缓解水资源短缺的有效途径之一,但也存在盐分和污染物在蒸发器中大量沉积的问题,影响器件的循环蒸发性能.本文采用聚氨酯复合碳化稻壳粉末制备了具有三维多孔结构的泡沫基体,进一步... 利用太阳能驱动的光热蒸发器进行海水淡化和污水处理是缓解水资源短缺的有效途径之一,但也存在盐分和污染物在蒸发器中大量沉积的问题,影响器件的循环蒸发性能.本文采用聚氨酯复合碳化稻壳粉末制备了具有三维多孔结构的泡沫基体,进一步在泡沫基体上层修饰疏水性聚吡咯,构建了上层疏水/下层亲水的不对称润湿性Janus结构光热蒸发器.研究发现,该蒸发器在1 kW/m^(2)的太阳光照射下具有1.33 kg·m^(−2)·h^(−1)的最优盐水蒸发效率和1.29 kg·m^(−2)·h^(−1)的污水蒸发效率,且展现出良好的可循环性能. 展开更多

关键词 碳化稻壳 聚吡咯 Janus结构 光热蒸发器 抗污染性能

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Cu-THQ薄膜的可控制备及其载流子迁移率调控

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作者 王龙盛 李朝晖 +6 位作者 何漩 李薇馨 陈辉 王大珩 方伟 杜星 赵雷 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第3期111-120,共10页

利用化学气相沉积(CVD)方法制备了具有不同表面粗糙度的Cu-THQ(THQ=四羟基-1,4-苯醌-水合物)薄膜,并研究了Cu-THQ薄膜的表面粗糙度、分子π-π堆积程度与载流子迁移率之间的内在联系,探索了CVD生长过程中温度对Cu-THQ薄膜载流子迁移率... 利用化学气相沉积(CVD)方法制备了具有不同表面粗糙度的Cu-THQ(THQ=四羟基-1,4-苯醌-水合物)薄膜,并研究了Cu-THQ薄膜的表面粗糙度、分子π-π堆积程度与载流子迁移率之间的内在联系,探索了CVD生长过程中温度对Cu-THQ薄膜载流子迁移率的调控机理.结果表明,热源附近的Cu-THQ-3薄膜中金属离子存在大量不饱和配位,导致层间电荷斥力减弱,形成更紧密的π-π堆积,薄膜表现出更高的表面粗糙度和载流子迁移率,此时,霍尔效应迁移率达到4.10 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1). 展开更多

关键词 导电金属有机框架 化学气相沉积 配位方式 Π-Π堆积 霍尔效应载流子迁移率

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乳酸镁和葡萄糖酸镁对轻烧MgO水化行为的影响

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作者 周晶 王周福 +4 位作者 刘浩 马妍 夏忠锋 全正煌 邓承继 《耐火材料》 北大核心 2025年第4期297-301,共5页

为优化轻烧氧化镁的水化行为,以轻烧氧化镁为原料,乳酸镁和葡萄糖酸镁为调凝剂,通过对轻烧MgO的水化程度、水化热和低场核磁共振氢谱(1H-NMR)进行表征,研究2种调凝剂(乳酸镁、葡萄糖酸镁)对轻烧MgO凝结时间及水化产物显微形貌的影响。... 为优化轻烧氧化镁的水化行为,以轻烧氧化镁为原料,乳酸镁和葡萄糖酸镁为调凝剂,通过对轻烧MgO的水化程度、水化热和低场核磁共振氢谱(1H-NMR)进行表征,研究2种调凝剂(乳酸镁、葡萄糖酸镁)对轻烧MgO凝结时间及水化产物显微形貌的影响。结果表明:相对于乳酸镁,葡萄糖酸镁对轻烧MgO水化、硬化行为和水化产物显微形貌的影响更为明显;引入3%(w)乳酸镁水化50 h累计放热量约为400 J·g^(-1),初凝时间为15 min,水化产物晶体形貌呈薄片花瓣状;引入3%(w)葡萄糖酸镁水化50 h累计放热量约为300 J·g^(-1),初凝时间延长至45 min,水化产物晶体形貌呈六方板形或四方双锥形。 展开更多

关键词 轻烧MgO 调凝剂 水化行为 乳酸镁 葡萄糖酸镁

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基于硅铁系尾渣的红外辐射涂料及其涂层性能研究

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作者 周涛 付绿平 +4 位作者 杨爽 陈定 张美杰 黄奥 顾华志 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期123-127,共5页

为提高红外辐射性能,降低生产成本,以硅铁系尾渣为原料,制备了2种红外辐射涂料,并通过喷涂法喷涂至硅砖表面,经1300℃保温2 h,制备了高温红外辐射涂层。研究了流变助剂的种类(乙基纤维素、丙烯酸树脂)、固相质量分数(40%、50%、60%、70%... 为提高红外辐射性能,降低生产成本,以硅铁系尾渣为原料,制备了2种红外辐射涂料,并通过喷涂法喷涂至硅砖表面,经1300℃保温2 h,制备了高温红外辐射涂层。研究了流变助剂的种类(乙基纤维素、丙烯酸树脂)、固相质量分数(40%、50%、60%、70%)对涂料流变性能的影响,并测试了涂层的物相组成与红外辐射性能。结果表明:1)低剪切速率下(≤0.1 s^(-1)),丙烯酸树脂流变助剂制备的涂料黏度随固相质量分数增加急剧增大,且随剪切速率增加急剧减小,表现出典型的剪切变稀特性,固相质量分数为50%时,线性黏弹区较宽,储能模量高于损耗模量,涂料具有较好的结构稳定性。2)高剪切速率下(≥100 s^(-1)),乙基纤维素流变助剂制备的涂料黏度随固相质量分数增加显著增大,且高于丙烯酸树脂体系涂料的。3)丙烯酸树脂体系涂层红外发射率更高,近红外、中红外平均发射率分别为0.89和0.9。且在红外波段(1~8μm)下,平均发射率高达0.94,在工业窑炉上表现出良好的应用前景。 展开更多

关键词 硅铁系尾渣 红外辐射涂料 流变性能 固相质量分数

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含纳米CaCO_(3)的刚玉-尖晶石浇注料显微结构及抗热震性能的研究

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作者 谭丹 王景然 +2 位作者 张锦化 倪月娥 韩兵强 《耐火材料》 北大核心 2025年第4期330-336,共7页

以烧结刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、90MA尖晶石微粉、铝酸钙水泥、电熔镁砂细粉为原料制备刚玉-尖晶石浇注料,经1100、1600℃保温3 h热处理。研究了纳米CaCO_(3)外加量(外加质量分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)对刚玉-尖晶石浇注... 以烧结刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、90MA尖晶石微粉、铝酸钙水泥、电熔镁砂细粉为原料制备刚玉-尖晶石浇注料,经1100、1600℃保温3 h热处理。研究了纳米CaCO_(3)外加量(外加质量分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)对刚玉-尖晶石浇注料显微结构、力学性能及抗热震性能的影响。结果表明:在保持各组浇注料流动性一致的情况下,随着纳米CaCO_(3)加入量的增加,浇注料用水量逐渐增加,显气孔率逐渐增大,体积密度逐渐降低。纳米CaCO_(3)受热分解后与基质中Al_(2)O_(3)原位反应生成CA_(2)和CA_(6)等铝酸钙相,能够提高浇注料经1100℃热处理后的常温抗折强度和耐压强度,但经1600℃热处理后的常温抗折和耐压强度逐渐降低。添加纳米CaCO_(3)能够改善浇注料的抗热震性能,纳米CaCO_(3)最佳外加量(w)为1.5%。 展开更多

关键词 纳米CaCO_(3) 刚玉-尖晶石浇注料 抗热震性能 六铝酸钙

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稀土金属氧化物对碳化硅复合陶瓷结构与性能的影响

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作者 周倩 刘浩 +3 位作者 王周福 马妍 全正煌 王玺堂 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期394-400,共7页

碳化硅复合陶瓷广泛应用于电子封装、热交换器等领域,但其存在不易烧结,力学强度较低以及热传导能力不足等问题。考虑到稀土金属氧化物对复合陶瓷材料烧结行为与显微结构方面的调控作用,本文通过放电等离子烧结制备了碳化硅复合陶瓷,研... 碳化硅复合陶瓷广泛应用于电子封装、热交换器等领域,但其存在不易烧结,力学强度较低以及热传导能力不足等问题。考虑到稀土金属氧化物对复合陶瓷材料烧结行为与显微结构方面的调控作用,本文通过放电等离子烧结制备了碳化硅复合陶瓷,研究了HfO_(2)、Y_(2)O_(3)与Sc_(2)O_(3)对材料结构、力学性能与导热性能影响。结果表明,HfO_(2)通过电场效应反应生成HfC,并促使SiC颗粒接触部位的烧结,为热传导提供有效路径。进一步复合引入Y_(2)O_(3)与Sc_(2)O_(3),反应生成Y2Si2O7在烧结温度下以液相存在于SiC晶间,提高了材料的致密性,增加了力学强度;与HfO_(2)协同促进SiC晶粒生长,减少界面热阻,改善了材料的导热性能,制备得到热导率为130.5 W/(m×K)、抗弯强度为440.0 MPa的碳化硅复合陶瓷。 展开更多

关键词 碳化硅复合陶瓷 放电等离子烧结 稀土金属氧化物 抗弯强度 热导率

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TiN对注浆成型反应烧结SiC陶瓷性能的影响研究

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作者 刘星宇 陈定 +2 位作者 顾华志 黄奥 付绿平 《耐火材料》 北大核心 2025年第5期381-385,共5页

在采用注浆成型工艺制备反应烧结SiC陶瓷的过程中,由于大量溶剂的引入,后续干燥、真空渗Si烧结后,存在制品气孔率偏高、强度较低的问题。为提高注浆成型反应烧结SiC陶瓷的力学性能,选用碳化硅细粉、炭黑、石墨作为主要原料,以羧甲基纤... 在采用注浆成型工艺制备反应烧结SiC陶瓷的过程中,由于大量溶剂的引入,后续干燥、真空渗Si烧结后,存在制品气孔率偏高、强度较低的问题。为提高注浆成型反应烧结SiC陶瓷的力学性能,选用碳化硅细粉、炭黑、石墨作为主要原料,以羧甲基纤维素钠作为黏结剂,聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂,并添加TiN粉体,配制TiN外加质量分数分别为0、2.5%、5%、7.5%的SiC陶瓷浆料,经注浆成型得到陶瓷素坯,再经1740℃保温2 h埋Si烧结制得SiC陶瓷。探究TiN粉体添加量对反应烧结SiC陶瓷的物理性能、物相组成以及显微结构的影响。结果表明:随着TiN的外加质量分数从0逐步增加至7.5%,反应烧结SiC陶瓷的显气孔率呈现出略微下降的趋势,体积密度则相应有所上升;TiN能够与游离Si反应生成断裂韧性较高的TiSi_(2),并在一定程度上消耗了试样中的游离Si,提高反应烧结SiC陶瓷的力学性能,因此TiN的外加质量分数从0增至7.5%时,试样的抗弯强度从204.8 MPa提升至304.3 MPa,涨幅为48.6%,断裂韧性也从3.76 MPa·m^(1/2)增加到4.42 MPa·m^(1/2),增长率达17.6%。当TiN粉末的外加质量分数为7.5%时,反应烧结SiC试样展现出较佳的综合性能。 展开更多

关键词 反应烧结SiC TIN 注浆成型 力学性能

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碱金属催化剂的耐水化封装

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作者 董婷婷 张美杰 +3 位作者 顾华志 谢雨婷 许聚良 蔡田 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期387-393,共7页

本文利用CaCO_(3)壳层封装碱金属类催化剂Na_(2)CO_(3),以Al(H_(2)PO_(4))_(3)为结合剂并引入草酸调节壳层致密度,使用圆盘造粒封装及热处理制备核壳结构催化剂复合颗粒。通过耐水浸泡性能与耐水冲刷性能测试、物相组成与微观结构表征,... 本文利用CaCO_(3)壳层封装碱金属类催化剂Na_(2)CO_(3),以Al(H_(2)PO_(4))_(3)为结合剂并引入草酸调节壳层致密度,使用圆盘造粒封装及热处理制备核壳结构催化剂复合颗粒。通过耐水浸泡性能与耐水冲刷性能测试、物相组成与微观结构表征,研究草酸加入量对复合颗粒耐水性能的影响。结果表明,壳层中引入草酸后生成草酸钙,草酸钙在热处理过程中分解产生的气体导致壳层中的孔洞数量增加,同时提供了CO_(2)进入壳层的通道,促进了碳酸钙的生成。当草酸加入量(质量分数)为10%时,形成了致密的碳酸钙壳层可防止碱金属催化剂的水化,复合颗粒的耐水化性能最佳。 展开更多

关键词 碱金属类催化剂 封装 核壳结构 碳酸钙

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硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物研究进展

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作者 彭杰 刘江昊 张海军 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期170-176,共7页

硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物具有成本低、效率高且可以合成高纯度目标产物的优势。从硼热/碳热还原法的原理出发,综述了近年来硼热/碳热还原法制备ZrB_(2)、HfB_(2)、WB_(2)和高熵二硼化物粉体的研究现状,总结了过渡金属二硼... 硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物具有成本低、效率高且可以合成高纯度目标产物的优势。从硼热/碳热还原法的原理出发,综述了近年来硼热/碳热还原法制备ZrB_(2)、HfB_(2)、WB_(2)和高熵二硼化物粉体的研究现状,总结了过渡金属二硼化物结构陶瓷的研究进展及存在的问题,并对硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物粉体及二硼化物结构陶瓷未来的发展进行展望。 展开更多

关键词 过渡金属二硼化物 硼热/碳热还原法 ZrB_(2) HfB_(2) 高熵二硼化物 结构陶瓷

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