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正硅酸乙酯对硅基陶瓷型芯强化的常温性能研究

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江苏陶瓷 2019年第2期52卷 27-28,30页

作者：陆丽芳王帅庞佳敏乔经纬江苏久吾高科技股份有限公司南京211808 华中科技大学武汉430074 江苏省陶瓷研究所有限公司宜兴214221

本文主要研究了正硅酸乙酯溶液pH对增强液的稳定性关系,在最佳pH时,正硅酸乙酯浓度、陶芯浸渍次数对陶芯的常温强度和气孔率的影响,采用金相显微镜对增强前后陶芯断口形貌进行了分析,结果表明最佳的浸渍液为正硅酸乙酯、乙醇、水,配比为... 详细信息

本文主要研究了正硅酸乙酯溶液pH对增强液的稳定性关系,在最佳pH时,正硅酸乙酯浓度、陶芯浸渍次数对陶芯的常温强度和气孔率的影响,采用金相显微镜对增强前后陶芯断口形貌进行了分析,结果表明最佳的浸渍液为正硅酸乙酯、乙醇、水,配比为2:6:5,正硅酸乙酯摩尔浓度为16.7%,浸渍液最佳的pH为5,浸渍次数为2次。通过断口形貌分析,高温增强后的型芯晶体堆积更致密,因此抗折强度增大,气孔率在允许的范围内有所降低。

关键词：正硅酸乙酯硅基陶瓷型芯常温性能强化

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泥质页岩煤矸石对混凝土常温及高温性能影响

泥质页岩煤矸石对混凝土常温及高温性能影响

作者：程文环哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

煤矸石是在煤炭开采和洗选加工过程中产出的固体废弃物,是碳质、砂质和泥质页岩的混合物,其巨大的排放量和露天堆存现象造成严重的土壤、水体和大气污染,破坏生态环境和景观,给人类的生存和经济的发展造成危害。研究表明,煤矸石被广泛... 详细信息

煤矸石是在煤炭开采和洗选加工过程中产出的固体废弃物,是碳质、砂质和泥质页岩的混合物,其巨大的排放量和露天堆存现象造成严重的土壤、水体和大气污染,破坏生态环境和景观,给人类的生存和经济的发展造成危害。研究表明,煤矸石被广泛使用在填充材料、替代混凝土骨料或者水泥掺合料等方面,其中将煤矸石用作混凝土骨料具有投资少、易开采、使用量大、加工简单及综合利用效果明显等优点得到普遍应用。近年来,随着建筑行业的蓬勃发展以及建筑安全事故的频繁发生,建筑的安全性也越来越受到重视,在利用煤矸石配制混凝土方面,常温下的性能研究已经比较成熟,但在高温下依靠自身的材料强度或者煤矸石活性的激发来维持煤矸石混凝土的正常使用方面研究比较少,且没有比较完整的试验数据支持。本研究目的是通过对泥质页岩煤矸石对混凝土常温及高温下强度和体积稳定性等性能影响的研究,探索煤矸石混凝土在常温下能够保持结构的安全度并在高温下能够正常使用的应用条件。以煤矸石混凝土的强度、体积稳定性及耐久性等宏观性能为基础,确定煤矸石作为粗骨料的最优取代率,研究表明:随着煤矸石掺量的增加,煤矸石混凝土的抗压强度及干缩逐渐增大,抗渗、抗冻性逐渐降低,静弹性模量先增大后减小,当取代率为20%时最大。结合微观结构分析手段探索泥质页岩煤矸石对混凝土处于不同温度条件下(常温、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃)的性能影响机理,结果表明:随着泥质页岩煤矸石掺量的增加以及经历温度的升高,煤矸石混凝土的抗压强度逐渐减小,破坏情况越来越严重。煤矸石的活性在高温下并没有得到激发,无法提高混凝土的抗高温性能,因此在对煤矸石混凝土进行生产制备过程中要注意对泥质页岩煤矸石掺量的控制,以保证建筑材料及结构构件的安全度。

关键词：泥质页岩煤矸石混凝土常温性能高温性能微观分析

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铸铁件用新型硅酸盐无机粘结剂砂性能的研究

铸铁件用新型硅酸盐无机粘结剂砂性能的研究

作者：肖惠康华中科技大学

学位级别：硕士

为解决铸造用树脂砂工艺的环境污染问题,近年来铸造市场上出现了一类经改性的新型硅酸盐粘结剂,其已取代树脂粘结剂成功应用于铸铝件的批量生产,行业也期盼其能用于铸铁件的生产。为此,本研究以应用于铸铁件的生产为目的,以此类粘结材... 详细信息

为解决铸造用树脂砂工艺的环境污染问题,近年来铸造市场上出现了一类经改性的新型硅酸盐粘结剂,其已取代树脂粘结剂成功应用于铸铝件的批量生产,行业也期盼其能用于铸铁件的生产。为此,本研究以应用于铸铁件的生产为目的,以此类粘结材料为对象,系统研究了新型硅酸盐无机粘结剂砂的性能,主要完成了以下工作:(1)对照铸铁件用树脂砂相关性能指标,对现有三种无机粘结剂进行了筛选研究。结果表明以硅砂为原砂的双组分热硬无机粘结剂砂综合性能指标最优,基本达到相应指标;并发现以陶瓷砂为原砂时,三种粘结剂砂的温度-残留强度曲线相似于传统以硅砂为原砂的钠水玻璃砂“双峰曲线”。(2)采用单因素和正交实验的方法,系统研究了粘结剂组分及其加入量、原砂种类及其粒度和硬化工艺等工艺参数对双组分热硬无机粘结剂砂性能的影响,获得其最佳性能的工艺窗口。其中,粘结剂加入量2.4%,促硬剂占粘结剂的50%,采用50/100号原砂,陶瓷砂和硅砂的型(芯)砂均有较好的常温性能,起模强度≥1.4MPa,24h强度≥2.5MPa,98%RH强度≥2MPa;而残留强度差异较大,硅砂型(芯)砂800℃残留强度为0.13 MPa,陶瓷砂型(芯)砂800℃残留强度过高,达到3.98 MPa。(3)为降低陶瓷砂型(芯)砂残留强度,通过正交实验探索了促进剂种类对型(芯)砂残留强度的影响,在此基础上继续降低粘结剂加入量优化其性能。结果表明,加入2%的粘结剂,促进剂以0.3%微硅粉、0.5%氧化铝、0.2%氮化硅及0.3%氧化钛配成时,陶瓷砂试样起模强度为1.63MPa,24h强度为4.32MPa,98%RH强度为2.56MPa,800℃残留强度为1.91MPa;当其他条件及工艺不变时,将粘结剂加入量降至1%,其常温性能均达标,而残留强度进一步降低到1 MPa,接近铸铁件用树脂砂的水平。(4)采用优化的新型热硬硅酸盐无机粘结剂+硅砂工艺制备出砂芯,成功浇注出铸铁件,试验各环节均无有刺激性气体产生,型(芯)砂环保性和溃散性良好。

关键词：硅酸盐粘结剂砂原砂促进剂常温性能残留强度

砂型喷墨3D打印用呋喃树脂的制备工艺与性能研究

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铸造 2021年第10期70卷 1217-1222页

作者：谭锐尹绍奎娄延春于瑞龙王岩白金春刘加军李延海沈阳铸造研究所有限公司高端装备轻合金铸造技术国家重点实验室辽宁沈阳110022

研究了间苯二酚、双酚A、预聚物改性剂对3D打印呋喃树脂性能的影响,优化了3D打印呋喃树脂的合成工艺,测试了3D打印试样的常温和高温性能,并进行了应用验证。结果表明:制备的3D打印呋喃树脂颗粒度D_(99)≤1.0μm,黏度8.2 m Pa·s;呋喃树... 详细信息

研究了间苯二酚、双酚A、预聚物改性剂对3D打印呋喃树脂性能的影响,优化了3D打印呋喃树脂的合成工艺,测试了3D打印试样的常温和高温性能,并进行了应用验证。结果表明:制备的3D打印呋喃树脂颗粒度D_(99)≤1.0μm,黏度8.2 m Pa·s;呋喃树脂加入量为硅砂质量的1.43%、固化剂加入量为硅砂质量的0.22%时,打印的砂型抗拉强度2.20 MPa,抗弯强度5.55 MPa,850℃发气量9.5 mL/g,打印的砂型尺寸精度为±0.23 mm。

关键词： 3D打印呋喃树脂颗粒度常温性能高温性能

活性氧化铝微粉种类对钢包用ρ-Al2O3结合Al2O3-MgO浇注料性能的影响

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耐火材料 2020年第5期54卷 399-403,408页

作者：李仕祺李远兵魏昊徐娜娜李淑静武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081 阿泰欧法铝(上海)有限公司上海200135

为了改善Al2O3-MgO浇注料的常温以及高温性能,对比研究了活性氧化铝微粉种类(PBR、PFR40、M)对钢包用Al2O3-MgO浇注料流动值和脱模、烘后、1550℃热处理后常温性能及高温性能的影响。结果表明:1)采用振动台法,加入PFR40的浇注料试样的... 详细信息

为了改善Al2O3-MgO浇注料的常温以及高温性能,对比研究了活性氧化铝微粉种类(PBR、PFR40、M)对钢包用Al2O3-MgO浇注料流动值和脱模、烘后、1550℃热处理后常温性能及高温性能的影响。结果表明:1)采用振动台法,加入PFR40的浇注料试样的流动值更大;2)加入PFR40的浇注料试样脱模和烘后的显气孔率最小,具有较好的抗渣渗透性,且常温耐压强度最高;3)加入PFR40的浇注料试样有较好的抗热震性能和高温抗折强度。

关键词： Al2O3-MgO浇注料活性氧化铝微粉常温性能高温性能 ρ-Al2O3结合

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试论铸造锌基复合材料的常温及高温性能

铸造设备研究 2002年第2期 46-49页

作者：赵浩峰钱继锋刘红梅游志勇苏俊义西安交通大学陕西西安710049 太原理工大学山西太原030024

从材料的强度、硬度、韧性等方面叙述了铸造锌基复合材料的常温及高温下工作的特点。分析表明 ,铸造锌基复合材料不仅在常温下具有较高的强度及硬度 ,在高温下也具有优越的性能。

关键词：复合材料铸造常温性能高温性能锌基

新型核电牺牲材料的制备、性能及MCCI数值模拟研究

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新型核电牺牲材料的制备、性能及MCCI数值模拟研究

作者：王自飞东南大学

学位级别：硕士

作为一种高效、优质的清洁能源,核电是能源可持续发展的重要保障,核电安全也是能源结构调整的技术关键。第三代核电技术采用牺牲混凝土冷却、固化堆芯熔融物,但此类牺牲材料因含水量高、易发生氢气爆炸,通用性受限。因此亟需开发适应第... 详细信息

作为一种高效、优质的清洁能源,核电是能源可持续发展的重要保障,核电安全也是能源结构调整的技术关键。第三代核电技术采用牺牲混凝土冷却、固化堆芯熔融物,但此类牺牲材料因含水量高、易发生氢气爆炸,通用性受限。因此亟需开发适应第四代核电技术的新型牺牲材料。首先本文将Ba/SrFeO加入水泥中,基于工作、施工环境特殊性,开发了低成本、易施工的新型牺牲材料制备工艺,然后探究了新型牺牲材料常温、高温性能和Ba/SrFeO对性能的影响;接着探讨了新型牺牲材料热工性能变化规律并分析演变机制;最后本文通过MELCOR程序揭示了新型牺牲材料与堆芯熔融物的相互作用。基于全文研究,得出以下主要结论:(1)单掺、复合体系的最大Ba/SrFeO掺量均为30%。掺量在5%-25%范围内,两种体系的常温性能满足牺牲材料要求。实验结果表明Ba/SrFeO属于惰性成分,掺量提高导致牺牲材料密度增大;强度和超声波波速下降,砂浆下降幅度明显高于净浆;孔隙分布劣化、水化放热峰提前、总放热量减少;Ba/SrFeO对干燥收缩影响小,满足长期使用的变形要求。(2)随着温度升高,牺牲材料质量损失率、高温热应变、密度逐渐增加;牺牲材料砂浆力学性能下降明显,1000℃时砂浆试件完整性良好,抗压强度残余10%～25%;砂浆抗压强度和超声波波速、高温损伤和温度的关系均符合Weibull分布;牺牲材料的固相线温度约1100℃,液相线温度与Ba/SrFeO掺量相关,随掺量提高而下降,温度范围为1180℃～1350℃。(3)随着温度升高,牺牲材料比热系数逐渐增加,Ba/SrFeO掺量对比热系数影响较小,相同温度下砂浆比热系数大于净浆;牺牲材料的热传导系数、热扩散系数先下降后上升,600℃最低;随着掺量提高,牺牲材料净浆的热传导系数略上升,砂浆变化不大;单掺体系净浆热扩散系数下降,复合体系净浆的热扩散系数先上升后下降;砂浆变化较小。(4)30℃～1000℃时,牺牲材料比热函数随高温作用温度升高逐渐增大并趋于稳定。30℃～600℃时,热量传导方式为声子传热,热传导系数与声子的平均自由程相关;600℃后,热量传导方式为光子传热,热传导系数与光子的平均自由程呈反比、温度的三次方呈正比。30℃～600℃时,牺牲材料的?c值随着温度的提高呈略微上升趋势,热传导系数逐渐减小,热扩散系数下降;600℃后,热传导系数的增加幅度明显大于?c值的波动范围,热扩散系数逐渐上升。(5)根据MELCOR程序数值分析,4360s后堆芯熔融物开始掉入堆坑。M25和FM25分别在13160s、12512s时被熔穿。牺牲材料被熔融物熔化、分解并大量混合,导致熔融物总质量和体积增加、密度下降。M25和FM25的熔融物温度发展规律相同,初期因衰变热释放急剧上升,停止掉入后快速下降,最终熔融物温度分别为2114K、2150K,堆芯熔融物被充分冷却和固化。M25、FM25氢气产量仅为86.55kg、75.08kg,安全性能明显提升;氢气释放速率曲线规律相近,最大释放速率分别为0.1556 kg/s、0.1445 kg/s。

关键词：新型牺牲材料常温性能高温性能热工性能 MCCI

矾土熟料与均质矾土熟料性能及应用的对比研究

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硅酸盐通报 2014年第7期33卷 1667-1671页

作者：刘新曲殿利姚瑶辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院鞍山114051

本文首先就化学组成,物理性能及微观结构将矾土熟料和均质矾土熟料进行对比,然后研究了矾土熟料和均质矾土熟料在浇注料中的应用,分别讨论了原料对试样常温性能和高温性能的影响。结果表明:均质矾土熟料微观结构均匀,封闭气孔较多,与矾... 详细信息

本文首先就化学组成,物理性能及微观结构将矾土熟料和均质矾土熟料进行对比,然后研究了矾土熟料和均质矾土熟料在浇注料中的应用,分别讨论了原料对试样常温性能和高温性能的影响。结果表明:均质矾土熟料微观结构均匀,封闭气孔较多,与矾土熟料相比,具有较大的晶粒尺寸,优异的致密度、较小的显气孔率和吸水率;以均质矾土熟料为主要原料制备的试样在常温性能方面表现优异,高温性能反而不及矾土熟料试样。

关键词：矾土熟料均质矾土常温性能高温性能

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氧化铝微粉加入量对特种硅莫砖性能的影响

硅酸盐通报 2013年第5期32卷 917-920页

作者：刘振英刘雷军姚峰安徽理工大学材料科学与工程学院淮南232001 郑州华威耐火材料股份有限公司郑州452374

以高铝矾土熟料、电熔白刚玉、碳化硅、广西白泥、氧化铝微粉为主要原料,亚硫酸纸浆废液为结合剂,制备出水泥窑过渡带用特种硅莫砖,研究了氧化铝微粉加入量对硅莫砖的常温物理性能、抗热震性和耐磨性的影响,并对试样进行XRD和SEM分析。... 详细信息

以高铝矾土熟料、电熔白刚玉、碳化硅、广西白泥、氧化铝微粉为主要原料,亚硫酸纸浆废液为结合剂,制备出水泥窑过渡带用特种硅莫砖,研究了氧化铝微粉加入量对硅莫砖的常温物理性能、抗热震性和耐磨性的影响,并对试样进行XRD和SEM分析。结果表明:随着氧化铝微粉加入量的增加,硅莫砖的耐压强度、体积密度先升高后降低,显气孔率则先降低后升高;抗热震性随微粉加入量的增加先变好后边差的趋势;其中,微粉加入量为4%的硅莫砖综合性能最好,是大型水泥回转窑过渡带的理想内衬材料。

关键词：氧化铝微粉硅莫砖常温性能