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锂电池正极材料承烧用匣钵材料及其性能研究进展

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现代技术陶瓷 2024年第1期45卷 110-129页

作者：段健健沈宏芳马聪聪万治清张笑陆有军北方民族大学材料科学与工程学院银川750021 碳基先进陶瓷制备技术国家地方联合工程研究中心银川750021 粉体材料与特种陶瓷省部共建重点实验室银川750021

电子产品市场对锂离子电池需求量的不断扩大,对承烧锂电池正极材料所用匣钵的性能及成本都提出了更高的要求。本文针对目前市场上制备承烧锂电池正极材料的匣钵常用原材料种类、影响匣钵使用寿命的主要性能的研究做了较全面的总结和展望... 详细信息

电子产品市场对锂离子电池需求量的不断扩大,对承烧锂电池正极材料所用匣钵的性能及成本都提出了更高的要求。本文针对目前市场上制备承烧锂电池正极材料的匣钵常用原材料种类、影响匣钵使用寿命的主要性能的研究做了较全面的总结和展望,以期能够找到一种可以提高匣钵寿命降低原材料成本的方法。

关键词：匣钵基质刚玉热震稳定性抗侵蚀性

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涂层与混凝土协调变形性能及抗侵蚀性能研究

涂层与混凝土协调变形性能及抗侵蚀性能研究

作者：孙唯西京学院

学位级别：硕士

近年来,钢筋混凝土城市综合管廊已成为城市建设的一种重要地下构筑物,用于铺设电力、通讯、市政、燃气、给排水等各种管线,通常其结构设计使用年限为100年。目前相关研究主要集中在抗渗性和抗化学侵蚀性方面,考虑温度交替变化和复杂受... 详细信息

近年来,钢筋混凝土城市综合管廊已成为城市建设的一种重要地下构筑物,用于铺设电力、通讯、市政、燃气、给排水等各种管线,通常其结构设计使用年限为100年。目前相关研究主要集中在抗渗性和抗化学侵蚀性方面,考虑温度交替变化和复杂受力状态等因素对综合管廊混凝土结构耐久性的研究成果还不多见。因此,本文以钢筋混凝土城市综合管廊结构为背景,通过文献归纳、室内试验和数值模拟等手段,研究了素混凝土、聚氨酯表面成膜型涂层和水泥基渗透结晶型涂层的抗渗性、抗氯离子渗透性、抗硫酸根离子侵蚀性及混凝土-涂层体系的温度变形和荷载变形性能,分析了涂层类型对环境的适应性和优势,以期为钢筋混凝土城市综合管廊结构表面涂层方案的比选、涂层厚度的确定等提供参考依据。主要的研究内容和成果如下:(1)考虑涂层类型、涂层厚度等因素,通过渗水高度法对混凝土-涂层体系进行抗水渗透试验,对比分析素混凝土、PWC涂层、CCCW涂层的防渗效果,分析涂层厚度对防渗效果的影响规律。结果表明聚氨酯表面成膜型涂层和水泥基渗透结晶型涂层均有显著的防水效果,随着涂层厚度增加渗水深度减小;相同涂层厚度时,CCCW涂层的渗水深度均小于PWC涂层。(2)考虑涂层类型、涂层厚度等因素,采用电通量法进行混凝土-涂层体系的抗氯离子渗透性试验,对比分析素混凝土、PWC涂层、CCCW涂层的抗氯离子渗透性效果,分析涂层厚度对抗氯离子渗透性的影响规律。结果表明PWC涂层、CCCW涂层均能有效抵抗氯离子的渗透,PWC涂层的抗氯离子渗透性好于CCCW涂层;在一定厚度范围内,涂层厚度增加抗氯离子渗透能力增强,但当增加到一定厚度时,混凝土电通量降低不明显;对于PWC涂层,1.0mm厚度可达到满意的抗氯离子渗透效果,对于CCCW涂层,1.2mm涂层厚度可达到满意的抗氯离子渗透效果。(3)考虑涂层类型、涂层厚度等因素,通过干湿循环法对混凝土-涂层体系进行抗硫酸根离子侵蚀性试验,对比分析素混凝土、PWC涂层、CCCW涂层的抗硫酸根离子侵蚀性效果,分析涂层厚度对抗硫酸根离子侵蚀性的影响规律。结果表明PWC涂层、CCCW涂层均能有效降低硫酸根离子侵蚀,且随厚度增加抗硫酸根离子侵蚀性越好;PWC涂层试件质量损失和抗压抗蚀系数均小于CCCW涂层,说明PWC涂层抗硫酸盐侵蚀能力好于CCCW涂层;对于PWC涂层,当PWC涂层厚度大于1.0mm、CCCW涂层厚度大于1.2mm时,涂层厚度增加混凝土质量损失及抗压抗蚀系数变化不再明显,因此1.0mm厚PWC涂层、1.2mm厚CCCW涂层可获得满意的抗硫酸根离子侵蚀效果。(4)为研究温度变化对混凝土-涂层体系变形协调性的影响,设计制作了PWC涂层厚1.0mm、CCCW涂层厚1.2mm的混凝土试件,在程控式温度试验箱进行了温度单调上升、温度单调下降以及温度升降循环三种工况的试验,对比分析了在温度变化下PWC涂层、CCCW涂层与混凝土的温度变形协调性及胀缩性。试验结果表明PWC涂层受温度影响较大,CCCW涂层的热膨胀系数与混凝土更接近,CCCW涂层与混凝土具有较好的温度变形一致性。(5)设计制作了PWC涂层厚1.0mm、CCCW涂层厚1.2mm的混凝土试件,在MTS万能试验机上进行了单轴单调加载和单轴循环加载试验,对比分析加载受力变形过程及破坏形态,研究受力条件下混凝土、涂层的变形特征。试验结果表明:单调加载情况,各涂层方案的峰值应力相差微小,但峰值应变存在明显差异;以20%、50%、75%抗压强度的应力水平进行循环加载时,循环荷载增加,试件的残余变形和峰值应变也随之增大,循环加载次数越多试件的峰值应变越大;无论是单调加载还是循环加载,CCCW涂层与混凝土变形一致性更好。

关键词：表面成膜型涂层结晶型涂层抗侵蚀性温度变形荷载变形

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五种耐火材料的抗飞灰侵蚀对比试验

耐火材料 2018年第1期52卷 23-26页

作者：耿可明王祺张永治王晗冯志源中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳471039

为探寻适合在飞灰熔融炉中使用的耐火材料,以提高飞灰熔融炉的使用寿命,采用静态坩埚法,对国内某公司飞灰熔融炉用熔铸锆刚玉砖AZS-41以及有望适用于飞灰熔融炉的高铬砖CRB-86、铬刚玉砖CRCB-30、刚玉砖CB-99和锆英石砖DZB-69进行了抗... 详细信息

为探寻适合在飞灰熔融炉中使用的耐火材料,以提高飞灰熔融炉的使用寿命,采用静态坩埚法,对国内某公司飞灰熔融炉用熔铸锆刚玉砖AZS-41以及有望适用于飞灰熔融炉的高铬砖CRB-86、铬刚玉砖CRCB-30、刚玉砖CB-99和锆英石砖DZB-69进行了抗飞灰侵蚀对比试验,并对侵蚀后试样进行了SEM和EDS分析。结果表明:1)熔铸锆刚玉砖AZS-41因结构致密而具有优异的抗飞灰渗透性,但抗飞灰侵蚀性能差。2)高铬砖CRB-86抗飞灰渗透性较好,因其高含量Cr2O3的存在而具有优异的抗飞灰侵蚀性。3)铬刚玉砖CRCB-30抗飞灰渗透性较差,因高含量且易被飞灰侵蚀的Al2O3的存在而表现出很差的抗飞灰侵蚀性。4)刚玉砖CB-99因显气孔率高,且Al2O3易被飞灰侵蚀,其抗飞灰渗透性和抗飞灰侵蚀性均最差。5)致密锆英石砖DZB-69因结构致密而具有优异的抗飞灰渗透性;但因锆英石相被飞灰中的碱性成分分解以致产生剥落,因此具有较差的抗飞灰侵蚀性。

关键词：垃圾焚烧飞灰熔融炉抗渗透性抗侵蚀性熔铸锆钢玉砖高铬砖铬刚玉砖刚玉砖锆英石砖

添加镁橄榄石颗粒对镁质中间包涂料性能的影响

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耐火材料 2019年第1期53卷 26-30页

作者：刘正龙丁军余超邓承继王杏祝洪喜潘振球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

为了降低中间包用耐火材料的成本并节约资源,以马钢生产的市售镁质中间包涂料为基础,添加20%(w)的烧结或不烧镁橄榄石颗粒(3～1 mm)替代同粒度的烧结镁砂制成含镁橄榄石的镁质中间包涂料,并研究了该涂料经1 500℃保温3 h热处理后的常温... 详细信息

为了降低中间包用耐火材料的成本并节约资源,以马钢生产的市售镁质中间包涂料为基础,添加20%(w)的烧结或不烧镁橄榄石颗粒(3～1 mm)替代同粒度的烧结镁砂制成含镁橄榄石的镁质中间包涂料,并研究了该涂料经1 500℃保温3 h热处理后的常温物理性能、抗渣侵蚀性能和显微结构。结果表明:添加烧结镁橄榄石颗粒的中间包涂料的体积密度高于不添加镁橄榄石颗粒的,且显气孔率降低,常温抗折强度和耐压强度较不加镁橄榄石颗粒的略有降低;添加不烧镁橄榄石颗粒的体积密度和强度略低于不加镁橄榄石颗粒的;静态抗渣试验显示,无论是否含有镁橄榄石颗粒,三种中间包涂料均以渗透侵蚀为主,其抗渣侵蚀能力基本相当。

关键词：镁质中间包涂料镁橄榄石抗侵蚀性

添加剂对铝硅质耐火材料抗冰晶石侵蚀影响研究

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添加剂对铝硅质耐火材料抗冰晶石侵蚀影响研究

第十八届全国耐火材料青年学术报告会

作者：黄晨曾立民易玉来张欣湖南湘钢瑞泰科技有限公司湖南科技大学

为研究添加剂对铝硅质耐火材料抗冰晶石侵蚀性的影响,以板状刚玉、熔融石英为原料,静态坩埚法为研究方法,CRC(侵蚀系数,Corrosion Criteria简写为CRC)为表征值,XRD进行物相分析。研究结果表明:1)低铝高硅中几乎所有添加剂均降低了试样... 详细信息

为研究添加剂对铝硅质耐火材料抗冰晶石侵蚀性的影响,以板状刚玉、熔融石英为原料,静态坩埚法为研究方法,CRC(侵蚀系数,Corrosion Criteria简写为CRC)为表征值,XRD进行物相分析。研究结果表明:1)低铝高硅中几乎所有添加剂均降低了试样抗冰晶石侵蚀性,其中添加剂BaSO、CaCl和NaCl的影响较为显著,CRC最高为58.1%;2)高铝低硅在添加剂FeO、Ti O和KCl的影响下,生成霞石与钠长石等高粘度化合物有效阻挡冰晶石进一步渗透,提高铝底硅耐火材料抗冰晶石侵蚀性,CRC最低为18.4%;添加剂SiN和BC则降低其抗冰晶石侵蚀性,CRC最高为43.52%。

关键词：铝硅质耐火材料添加剂抗侵蚀性

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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纳米碳源对ASC浇注料性能的影响

工业炉 2023年第4期45卷 7-10页

作者：李德民杨强王义龙张宏进涂军波河北国亮新材料股份有限公司华北理工大学河北省无机非金属材料重点实验室

着重探讨了一种新型纳米碳材料石墨烯在ASC铁沟浇注料中的应用。以电熔棕刚玉、白刚玉、碳化硅、超微粉、纯铝酸钙水泥、碳源、抗氧化剂等为主要原料，分别引入0、0.5%、1%、1.5%、2%的石墨烯，为保证碳量相当，对应引入高温沥青粉2%、1... 详细信息

着重探讨了一种新型纳米碳材料石墨烯在ASC铁沟浇注料中的应用。以电熔棕刚玉、白刚玉、碳化硅、超微粉、纯铝酸钙水泥、碳源、抗氧化剂等为主要原料，分别引入0、0.5%、1%、1.5%、2%的石墨烯，为保证碳量相当，对应引入高温沥青粉2%、1.5%、1%、0.5%、0，外加适量水均匀搅拌，保证施工流动性能，振动成型，研究了纳米碳石墨烯对Al2O3-SiC-C铁沟料浇注料性能的影响。结果表明：随石墨烯的增加，试样的体积密度先增大后减小，强度先升高后降低；当石墨烯加入质量分数为1%时，浇注料的综合性能最佳。

关键词： ASC铁沟浇注料石墨烯抗侵蚀性

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防附涂料的防附着与抗侵蚀性能试验

水力发电学报 2016年第5期35卷 31-39页

作者：姚国友徐梦珍安雪晖周建为华丕龙清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 广东蓄能发电有限公司广州510630 中国南方电网调峰调频发电公司检修试验中心广州511400

淡水壳菜对混凝土具有一定的侵蚀性,涂料防附是一种相对可行、高效的防治方法,量化淡水壳菜对混凝土的侵蚀性以及找到最优的防附涂料对以广蓄工程为代表的水利工程防治生物污损具有重要的现实意义。该文利用9个月的自然附着试验研究了... 详细信息

淡水壳菜对混凝土具有一定的侵蚀性,涂料防附是一种相对可行、高效的防治方法,量化淡水壳菜对混凝土的侵蚀性以及找到最优的防附涂料对以广蓄工程为代表的水利工程防治生物污损具有重要的现实意义。该文利用9个月的自然附着试验研究了淡水壳菜对混凝土侵蚀的影响以及市场上15种商用混凝土防附涂料(聚脲、硅烷、环氧树脂等)的防污效果,分析不同涂层上的附着密度和物理力学性能指标来评价涂料的防附着性和抗侵蚀性。结果表明:淡水壳菜自然附着9个月后,混凝土抗压强度降低了21%,混凝土孔隙率和平均孔径分别增加了29.3%和31.5%,混凝土碳化深度增加了29.7%。聚脲2、环氧树脂2和硅烷浸渍的防附着性最优;聚脲2、环氧树脂2和改性弹性环氧树脂的抗侵蚀性最优;综合推荐聚脲2和环氧树脂2作为最优的防附涂料。

关键词：水利工程防附涂料淡水壳菜附着密度抗侵蚀性碳化深度

镁铬砖对CaO-SiO_2-Al_2O_3系炉渣的抗侵蚀性

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国外耐火材料 2001年第3期26卷 59-61页

作者：鞠学臣

为实现CaO-SiO_2-Al_2O_3系炉渣的低熔点化,在C/S比不同的炉渣当中,对各种镁铬砖抗侵蚀性进行了评价。

关键词：镁铬砖炉渣抗侵蚀性 CaO-SiO2-Al2O3系耐火材料

锂离子电池正极材料烧成用匣钵显微结构及性能研究

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锂离子电池正极材料烧成用匣钵显微结构及性能研究

作者：解华婧西安建筑科技大学

学位级别：硕士

钴酸锂是目前市场占比较大的正极材料之一,其烧成过程对匣钵材料的侵蚀较为严重。目前国内使用的匣钵在烧成过程中经常出现剥落起皮现象,甚至匣钵材料直接断裂,不仅影响匣钵材料的强度,使其寿命缩短,且会对正极材料的品质产生较为严重... 详细信息

钴酸锂是目前市场占比较大的正极材料之一,其烧成过程对匣钵材料的侵蚀较为严重。目前国内使用的匣钵在烧成过程中经常出现剥落起皮现象,甚至匣钵材料直接断裂,不仅影响匣钵材料的强度,使其寿命缩短,且会对正极材料的品质产生较为严重的影响。本文对收集到的国内外匣钵材料进行物相组成和显微结构剖析,并据此确定实验配方。剖析结果表明,匣钵材料大多为莫来石-堇青石质,此外还添加有刚玉和镁铝尖晶石。本文选用抗热震性优越的堇青石与力学性能优异的莫来石为骨料,添加高岭土、滑石和α-AlO为细粉在基质中原位生成堇青石,制备莫来石-堇青石质匣钵试样。并通过添加镁铝尖晶石粉,改善匣钵试样的抗侵蚀性能。通过模拟锂离子电池正极材料钴酸锂热处理过程的方法,进行莫来石-堇青石质匣钵试样抗侵蚀实验,研究了正极材料钴酸锂对匣钵试样的侵蚀机理。研究表明,以莫来石和堇青石为骨料,添加高岭土、滑石和α-AlO在基质中原位生成堇青石,在1350℃保温3 h条件下制备的莫来石-堇青石质匣钵试样具有良好的抗热震性和抗正极材料侵蚀性能,试样的常温抗折强度和耐压强度分别为11.2 MPa和50.2 MPa,在900℃下热震循环3次以后的强度保持率达到47.0%。基质中的颗粒分散均匀,有少量近似圆形的气孔(孔径d侵蚀3次后,渗透深度约4 mm,反应产物主要有LiSi O、β-Li Al Si O和Li Al O,填充试样内部的气孔和裂纹,可阻碍正极材料进一步侵蚀匣钵试样,有利于提高匣钵试样的抗侵蚀性。添加镁铝尖晶石粉后,试样的力学强度有所下降,常温抗折强度和耐压强度分别为9.2MPa和54.5MPa,热震循环3次以后的强度保持率达到55.7%。经钴酸锂侵蚀3次后,渗透深度约2mm,反应产物仅有Li Al O,镁铝尖晶石粉的添加有效改善了试样的抗侵蚀性。

关键词：钴酸锂匣钵莫来石-堇青石质抗热震性抗侵蚀性