一、堇青石晶体结构的观察(论文文献综述)
陆成龙[1](2018)在《不同高岭土原料合成堇青石的机理及其改性研究》文中研究表明堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)是具有低热膨胀系数和低介电常数的陶瓷材料。随着社会发展和科技进步,堇青石陶瓷材料不断地被发掘出新功能和新应用,可用作优质的耐火材料、高温结构陶瓷、电子封装材料、催化剂载体、泡沫陶瓷、印刷电路板和低温热辐射材料,因此,堇青石陶瓷用途广泛,需求量巨大。但是,可大量利用的天然堇青石资源几乎没有,堇青石的人工合成与制备技术一直以来都是国内外研究的热点科学问题。堇青石高温稳定性较差,因而堇青石陶瓷的制备过程需要精细控制。高岭土-滑石-氧化铝体系因原料来源广泛、合成温度低、合成堇青石的品质高,成为制备堇青石材料的主流体系。高岭土因成矿类型较多、种类繁多、分布广泛,而成为影响堇青石品质的重要因素。为了研究高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的机理,阐明高岭土原料对合成堇青石的过程及晶体结构的影响,本文分别以4种不同类型的高岭土作为原料变量,采用高温固相反应法合成堇青石,系统地开展了5个方面的科学研究与探讨:高岭土的原料特征及其高岭石晶体结构的研究;堇青石陶瓷的制备、结构及性能的研究;合成堇青石机理及反应过程的研究;利用固体核磁共振对合成堇青石结构和机理进行研究;堇青石陶瓷粉体改性的研究。主要研究内容和结论如下:(1)为了研究鄂尔多斯煤系高岭土、北海高岭土、茂名高岭土和澳洲高岭土的原料组成、显微结构及工艺性能,和解析4种高岭石的晶体结构,对4种高岭土原料化学组成及矿物组成、SEM显微形貌、流变性和可塑性进行了分析,利用XRD(基于不同扫描速率)、FTIR和TG-DSC表征了高岭石晶体结构的有序/无序性。研究发现,4种高岭土原料化学组成的差异明显,表现为主组分SiO2/Al2O3质量比和杂质组分含量的不同。其中鄂尔多斯高岭土、北海高岭土、茂名高岭土和澳洲高岭土的SiO2/Al2O3质量比依次为1.36、1.59、1.45和1.44,杂质含量依次为2.11 wt%、5.25 wt%、2.14 wt%和0.58 wt%。通过Hinckley Index指数、3695 cm-1和3620 cm-1处红外吸收峰比值、脱羟基吸热峰的对称性定性分析了4种高岭石的结构有序性,其结构有序性从高到低依次为澳洲高岭土、鄂尔多斯高岭土、茂名高岭土和北海高岭土。高岭土中杂质含量与晶体结构有序性具有相关性,高岭土中杂质组分越少,高岭石的晶体结构越有序。以4种具有特征差异的高岭土作为原料变量,对于高岭土-滑石-氧化铝体系研制优良性能的堇青石陶瓷具有普适性和代表性。(2)为了研究不同高岭土原料对堇青石陶瓷的制备、结构及性能的影响,利用高温显微镜、SEM、光学膨胀仪等先进的表征手段,深入研究了以不同高岭土配方制备的堇青石陶瓷的烧结制度、显微结构、热膨胀系数和电学性能。研究发现,高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的烧成过程分为4个阶段:1)试样出现较小线收缩的烧结初期阶段(约10001200 oC);2)试样重膨胀阶段(约12001360 oC);3)试样致密化阶段(约13601420 oC);4)试样迅速变形阶段(约14201460 oC)。试样重膨胀过程温度范围较宽,使堇青石陶瓷的烧结温度范围急剧变窄。含不同高岭土原料的堇青石坯体是否在1200 oC前完成烧结直接影响试样的烧结温度范围。在高岭土原料中,K2O+Na2O含量决定了堇青石晶粒的大小和长径比,液相含量决定了显微结构中气孔的演变,并进而决定了堇青石陶瓷的热膨胀系数和电学性能的变化。低品位高岭土原料制备的堇青石陶瓷具有原料成本低,烧结温度范围宽,抗折强度高等优点,综合性能满足耐高温的电绝缘材料的使用要求。高品位的高岭土原料制备的堇青石陶瓷热膨胀系数小,气孔率高,适合应用于多孔材料领域。(3)为了研究不同高岭土原料对合成堇青石的反应过程的影响,利用XRD分析了不同烧成温度下的物相组成和含量,确定了物相的演变和反应过程,并进行了合成堇青石反应的热力学和动力学分析,从化学反应过程的角度揭示了高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的机理,并与纯化学试剂合成堇青石的机理进行了对比。研究发现,高岭土-滑石-氧化铝体系合成的堇青石的主要源自莫来石、顽火辉石和方石英的反应,而少量堇青石由镁铝尖晶石和方石英反应合成合成,两种堇青石所占的比例由高岭土原料的SiO2/Al2O3质量比决定。高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的温度范围窄(11001200 oC),起始温度低,合成速率快。4种高岭土原料及纯氧化物对最终合成堇青石的物相组成无影响,但高岭土原料对合成堇青石的温度产生约20 oC的影响。纯氧化物体系合成堇青石的温度高和范围宽。两组体系合成堇青石的速率均主要取决于二氧化硅相的存在形式。纯氧化物体系合成堇青石的过程由石英和方石英的相转变过程控制,方石英的存在显着提高合成堇青石的温度。高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的过程由富硅玻璃相的控制,并伴随着的液相烧结过程,液相烧结类型属于流动传质中的粘性流动。液相烧结过程的速率决定于富硅玻璃相的含量,其由高岭土组分的SiO2/Al2O3质量比和杂质组分含量决定。二氧化硅相是影响合成堇青石速率和温度的关键因素,合成堇青石过程的调控需控制石英、方石英和富硅玻璃相的转变。(4)为了研究以不同高岭土原料合成堇青石的晶体结构,并从结构演变过程的角度揭示合成堇青石的机理,本文利用29Si NMR研究了合成堇青石晶体结构中的Si/Al有序性,利用27Al NMR研究合成堇青石的结构演变过程。研究发现,29Si NMR是分析堇青石的晶体结构中Si/Al有序性最有效的手段。通过对29Si NMR图谱进行Pearson-VII函数拟合,计算出了硅氧四面体的聚合状态SiT1(nAl)和SiT2(nAl)峰的相对强度值,构建了一种29Si NMR图谱计算堇青石晶体结构的Si/Al有序性的数学公式。高岭土-滑石-氧化铝体系合成堇青石的结构式为Mg2Al3-xSix[Al1+xSi5-xO18](x=0.70.9),纯氧化物合成堇青石的结构式为Mg2Al0.8696Si2.1304[Al3.1304Si2.8696O18]。通过29Si NMR图谱计算出晶体结构中Al-O-Al键的数量,能定量地判断不同高岭土原料制备的堇青石结构Si/Al有序性。合成堇青石中间产物的晶体结构基因会遗传到合成堇青石的过程中,并决定了Si/Al有序性。高岭土的SiO2/Al2O3质量比越小,合成堇青石Si/Al有序性越差。27Al NMR谱证实了堇青石结构中的[AlO4]四面体由莫来石中的[AlO6]六面体转变而来,Mg原子促进了六面体向四面的转化。因此,莫来石是影响合成堇青石结构变化的关键物相,堇青石结构的调控需控制莫来石生成和含量的变化。(5)为了获得高品质的堇青石复合粉体,采用HF-HNO3混合酸处理堇青石陶瓷粉体,制备出了无定形二氧化硅包裹堇青石的复合粉体。采用SEM-EDS、XRD、FTIR等手段对复合粉体表面的二氧化硅进行了表征,利用SEM和29Si NMR研究了堇青石陶瓷粉体向非晶态转变的形貌和晶体结构演变过程。研究发现,HF的作用是溶解堇青石陶瓷粉体表面的玻璃相,但不破坏堇青石的晶体结构。HNO3通过除去晶体结构中Mg2+和Al3+,破坏堇青石的晶体结构,形成无定形二氧化硅。在堇青石晶体结构中,T1位置的[AlO4]更容易与硝酸反应。经混合酸改性后,堇青石复合粉体的耐高温性能得到了改善,熔融温度提高了30 oC。采用HNO3-HF混合酸处理低品位堇青石陶瓷粉体的方法,为获得高品质的堇青石复合粉体提供了有效的途径。
栾雪竹[2](2020)在《三维连通-多孔堇青石陶瓷结构设计与性能调控》文中研究说明本文以第一性原理为理论支撑、颗粒稳定微乳液为制备工艺,通过对无机颗粒胶体表面化学和料浆体系稳定性的研究,优化工艺参数,制备具有可控微米级三维连通具有“孔-窗”结构的多孔堇青石,并对基体进行增韧,探讨其增韧机理。1、通过第一性原理计算,预测堇青石晶体结构,发现其在不同轴投影中具有高度对称性。基于密度泛函理论得到的能带间隙难以跃迁,性能稳定。DOS具有X轴对称性,其费米能级处于DOS值为零的区间内,具有绝缘性。高温小堇青石晶格震动效果图和室温下基本吻合,验证具有优异耐高温性。本论文以量子力学为基础,通过模拟电子运动规律预测堇青石的物理化学性能,为其优异性质提供理论支撑。2、对无机颗粒胶体表面化学和料浆体系稳定性研究发现,pH值为10时Zeta电位绝对值最低,前驱体稳定性最优。优化工艺参数可获得固含量为40vol%的料浆,制备的多孔堇青石结构完整、表面光滑无缺陷、收缩率小。优化颗粒稳定微乳液工艺参数克服其他制备工艺导致多孔堇青石孔道结构复杂、孔径跨度大且分布不均匀的缺点。经高温烧结可以制备孔结构完整、孔径分布均匀、孔隙率高的三维连通-多孔堇青石陶瓷。3、以马铃薯淀粉和蔗糖作为成孔剂可以显着提高孔隙率、优化孔径大小,成功制备具有“孔-窗”结构的多孔堇青石。实验研究发现,适量成孔剂对多孔堇青石的微观结构、力学性能和导热系数起到积极作用。稳定的堇青石相抑制了其在强酸和强碱介质中的化学腐蚀。以马铃薯淀粉和蔗糖作为致孔剂,通过颗粒稳定微乳液制备具有“孔-窗”结构多孔堇青石在催化剂载体和过滤方向具有潜在的应用前景。4、将调控孔结构和基体增韧机制一体化,在制备具有三维连通多孔堇青石陶瓷基础上,对泡沫陶瓷基体进行强韧化处理。以熔盐法制备微观形貌呈规则六边形α-Al2O3粉体颗粒作为多孔堇青石基体增强原料。模板晶粒生长技术强韧化泡沫陶瓷为出发点,探讨增韧机理。当原料粒度为20nm、ZrO2添加量为4wt%、AlF3添加量为3wt%时,多孔堇青石的断裂韧性得到较大的改善。添加莫来石纤维会破坏胶体颗粒稳定性和相容性,发泡不成功,增韧效果差。
张帅[3](2021)在《利用含铬固废制备微晶玻璃/铸石的应用基础研究》文中提出Cr2O3是一种常见的硅酸盐材料制备的原料,它能作为形核剂有效促进主晶相的形核、结晶。近年来我国产生了大量含铬固废,因此可以将这部分资源充分利用起来。目前已有一些相关研究,但由于铬元素存在浸出的危险,其浸出机理及铬在硅酸盐材料中的作用仍需进一步探究。这也是含铬固废制材未能充分应用的主要原因。本论文基于含铬矿相转变、铬在不同矿相中的固溶浸出以及主晶相的形核结晶,探寻最佳的材料矿相结构,制备具有一定理化性能的硅酸盐材料,同时对其安全性进行评估。论文的主要内容和结果如下:(1)热力学平衡实验表明Cr2O3在矿相中具有一定固溶度,其在辉石相中的最大固溶度在1wt%-3wt%之间,而过量的Cr2O3会生成镁铬尖晶石。固溶铬具有一定的浸出性,相比之下,尖晶石相具有较强的铬固化能力。(2)研究了Cr2O3对于材料形核结晶的影响,发现Cr2O3会使硅酸盐熔体网络结构简化及晶粒细化,同时缩短了透辉石的结晶时间,用加入3wt%Cr2O3的试样制备的透辉石基微晶玻璃,其结晶活化能为274KJ/mol,Avrami参数为3.23,达到了整体结晶,同时对铬的固化有显着的作用。(3)研究发现Cr2O3与CaF2组合使材料形成了以尖晶石为核,辉石晶体围绕长大的雪花状微观结构。试样(1.5Cr2O3-3.5CaF2)具有最大的抗折强度(149.85Mpa),同时具有良好的化学稳定性,其铬浸出量0.206mg/L远低于国家标准的1.5mg/L。而添加2%ZnO后的试样的抗折强度(170.31MPa)进一步提高,同时铬的浸出量为0.349mg/L,制备材料具有一定的环保安全性。(4)基于两条技术路线,制备了含Cr微晶玻璃及铸石。在制备MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃时,研究发现加入0.5wt%Cr2O3的试样具有最好的抗折强度(71.62MPa)及良好的线性热膨胀性(6.76×10-6/℃),可以作为中热膨胀材料使用。而在利用Cr2O3制备一步法辉石基铸石的研究中,铸石材料的抗折强度最高可达98.52MPa,但固溶于其中的铬元素容易浸出。结合之前的研究,铬元素的稳定性顺序为:尖晶石中的铬>玻璃相中的铬>微晶玻璃辉石相中的铬>铸石辉石相中的铬。(5)利用AOD渣作为原材料制备了微晶玻璃。研究发现加入50%AOD渣的试样具有最高的抗折强度(137.83MPa)和良好的化学稳定性。长期浸出实验表明,AOD渣会持续浸出铬元素,而微晶玻璃的固化作用可以有效地抑制铬的浸出。以上研究表明利用含铬固废制备微晶玻璃/铸石是完全可行的,基于本研究提出的矿相结构,在有效抑制铬元素浸出的基础上能够大幅提升微晶玻璃等材料的使用性能。本研究为我国钢铁工业含铬固废综合处理技术提供了必要的理论指导及基础数据支持。
于永生[4](2019)在《珍珠岩尾矿制备α-堇青石微晶玻璃及其性能研究》文中研究指明α-堇青石微晶玻璃具有良好的力学性能、优良的介电性能及与Si、GaAs等半导体材料相匹配的热膨胀系数,被认为是最具潜力的低温共烧陶瓷(LTCC)基板材料之一。近几十年来,尽管堇青石微晶玻璃的掺杂改性及热处理工艺等研究取得了长足的发展与进步,但其大都仍依赖于高纯化学试剂原料,烧结温度及成本高。如若能够以价廉易得的天然矿物或尾矿,取代(或部分取代)纯化学试剂制备性能优异,可应用于LTCC基板的堇青石微晶玻璃,将极大降低其生产成本,同时亦有利于天然矿物及其尾矿的高效利用。然而,目前以天然矿物,尤其是其尾矿为主要原料制备堇青石微晶玻璃的研究工作较少,并未形成完善的研究体系,仍需大量的实验研究与探索。论文以珍珠岩尾矿为主要原料,在充分表征其物化性质的基础上,对其用于制备α-堇青石微晶玻璃进行了系统的实验探索与研究。首先根据堇青石理论化学计量比设计实验配方,研究了尾矿中杂质成分对微晶玻璃性能影响,并探究了尾矿的最佳用量;在此基础上,分别探讨了过量镁、铝、硅对微晶玻璃性能及结晶过程的影响。采用傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射、扫描示差量热分析、扫描及透射电子显微技术等仪器对基础玻璃结构以及相应微晶玻璃物相组成与显微结构进行了表征,分析了尾矿用量以及过量镁、铝、硅等对微晶玻璃的介电、力学和热膨胀等性能的影响规律与机理,解析了微晶玻璃形成的结晶动力学过程与其性能的关系。主要结论与创新点有:1.依照堇青石理论化学计量比(MgO:Al2O3:SiO2=2:2:5)设计配方,以珍珠岩尾矿替代部分纯化学试剂原料制备堇青石微晶玻璃,并与纯化学试剂原料所制样品进行对比,研究了尾矿中杂质成分对微晶玻璃性能的影响。尾矿中的杂质成分(主要为K2O,Na2O,Fe2O3及CaO等)可作为玻璃网络结构的修饰体,能够破坏玻璃体的网络结构,降低玻璃态粘度和基础玻璃的玻璃转变温度(Tg),增大Tg与第一结晶峰(Tp1)之间的温度差,促进了微晶玻璃致密烧结。同时,杂质成分亦可促进μ-和α-堇青石的生成及μ-向α-堇青石相转变,使得单一α-堇青石微晶玻璃的烧结温度显着降低(由1000℃降低至875℃);可使微晶玻璃的气孔率显着降低、热膨胀系数与半导体材料Si更匹配及介电常数满足商用LTCC基板材料要求,用珍珠岩尾矿制备的α-堇青石微晶玻璃在用作LTCC基板材料更具优势。2.在不添加任何烧结助剂前提下,通过珍珠岩尾矿用量变化来调控基础玻璃中杂质成分含量变化,进而研究了尾矿用量对堇青石微晶玻璃性能影响,确定最佳珍珠岩尾矿用量。随着尾矿用量增加,降低了玻璃网络结构的完整性,增大了Tp1-Tg温差逐渐增大,使微晶玻璃的致密烧结性能更好;抑制了μ-堇青石的生成,促进了α-堇青石的生成及μ-向α-堇青石相转变。当尾矿用量>40 wt.%(杂质成分含量为6.43 wt.%)时,900℃烧结微晶玻璃全部生成α-堇青石相;而尾矿用量为6.43 wt.%时,即便烧结温度降至875℃,微晶玻璃仍可仅含α-堇青石相,其抗折强度最高(112 MPa),介电常数和介电损耗分别6.62和0.024(10 MHz),热膨胀系数(2.68×10-6 K-1)与半导体材料Si热膨胀系数匹配良好。参照LTCC基板材料的性能要求,珍珠岩尾矿用量为40 wt.%所制备的单一α-堇青石微晶玻璃的抗折强度及介电损耗稍差于商用LTCC基板材料,需要进一步调整优化实验配方。3.珍珠岩尾矿引入的杂质成分充当玻璃网络修饰体,促进了微晶玻璃的形成。相比于M01,过量MgO会降低玻璃转变温度Tg和晶化温度Tp,促进μ-和α-堇青石的低温晶化及μ-向α-堇青石相的转变;过量Al2O3和SiO2均可使玻璃转变温度Tg升高;而过量Al2O3则会抑制μ-堇青石析出,促进α-堇青石的生成;过量SiO2对μ-和α-堇青石的析出均有抑制作用。微晶玻璃的烧结-结晶过程中,均先形成μ-堇青石相,升高烧结温度或延长保温时间可使μ-向α-堇青石相转变直至全部生成α-堇青石。镁铝硅含量变化对生成致密的单一α-堇青石微晶玻璃的最低烧结温度影响程度为:MgO(850℃)<SiO2(925℃)<Al2O3(950℃)。镁、铝、硅含量增加均增大微晶玻璃的抗折强度;MgO和SiO2含量对微晶玻璃的热膨胀系数的影响不规律,Al2O3含量增加会增大微晶玻璃的热膨胀系数,微晶玻璃的热膨胀系数均随烧结温度升高而减小;MgO和Al2O3增大微晶玻璃的介电常数;SiO2降低微晶玻璃的介电常数;过量MgO含量对微晶玻璃介电损耗的影响则不规律,总体上随烧结温度升高其介电损耗增大,Al2O3和SiO2含量增加会降低微晶玻璃的介电损耗。总体而言,对于低温烧结温度制备的单一α堇青石微晶玻璃,镁铝硅含量对其介电性能改善程度为:MgO<Al2O3<SiO2;过量Al2O3条件下制备的微晶玻璃热膨胀系数与半导体材料GaAs相匹配,而过量MgO和SiO2条件下制备的微晶玻璃热膨胀系数与半导体材料Si相匹配。通过调整优化实验配方,最低烧结温度(MgO、Al2O3和SiO2分别为850℃、950℃和925℃)制备的单一α-堇青石微晶玻璃,其性能均满足LTCC基板材料的要求,且性能优越,具有很大的商业开发潜能。4.利用Kissinger方程(K)和Ozawa方程(O)分别对μ-和α-堇青石的结晶活化能进行了计算,对不同镁铝硅含量条件下晶体的析晶能力进行了研究。基础玻璃(配方M01,参比组)中,μ-和α-堇青石的结晶活化能分别为375 kJ/mol、409kJ/mol(K)和351 kJ/mol、413 kJ/mol(O);在过量MgO基础玻璃中,μ-和α-堇青石的结晶活化能分别为269359 kJ/mol、388421 kJ/mol(K)和204382 kJ/mol、382419 kJ/mol(平均值,O);过量Al2O3和SiO2基础玻璃中α-堇青石的结晶活化能分别为379536 kJ/mol、286345 kJ/mol(K)和247401 kJ/mol、297383 kJ/mol(平均值,O);相比于配方M01,μ-堇青石的形成势垒随MgO含量增加整体上呈减小趋势(依据O),α-堇青石的形成势垒随镁、铝、硅含量增加先降后升,表明过量MgO可促进μ-堇青石的结晶,而适量镁、铝、硅能促进α-堇青石的结晶。5.利用Augis-Bennett方程计算α-堇青石晶体生长的Avrami指数n,揭示了镁铝硅含量对α-堇青石微观生长机制的影响规律,通过SEM验证理论计算结果。相比于堇青石化学计量比M01配方中α-堇青石晶体的avrami指数n≈3,过量镁、铝、硅对α-堇青石的晶体生长模式有较大影响;过量MgO对α-堇青石晶体均为体相成核,而晶体生长方式基本无影响,为二维生长(M03为一维生长);随Al2O3和SiO2含量增加,成核形式由体相成核(M31,M36M37)转变为表面成核(M32M35,M38M40),晶体生长均为一维生长。这与SEM实际观测到的α-堇青石晶体生长形貌相吻合。6.结合制备α-堇青石微晶玻璃的性能,解析了微晶玻璃形成的结晶动力学过程与性能之间的关系。对于最低烧结温度制备的单一α-堇青石的微晶玻璃,从介电性能角度考虑,α-堇青石的晶化机制对微晶玻璃介电常数和介电损耗的改善程度规律为:体相成核和二维生长机制<体相成核和一维生长机制<表面成核和一维生长机制,后者更接近α-堇青石的介电常数(5),且介电损耗更低(0.0044-0.016)。影响LTCC基板材料使用性能的主要参考指标为热膨胀系数和介电性能,论文中过量Al2O3微晶玻璃热膨胀系数与GaAs相匹配,而过量MgO和SiO2微晶玻璃其热膨胀系数与Si相匹配。鉴于此,α-堇青石为表面成核和一维生长的机制更有利于获得满足LTCC基板材料对介电性能要求的α-堇青石微晶玻璃。
季延鑫[5](2019)在《堇青石微晶玻璃晶体演变机理的研究》文中研究指明微晶玻璃是指按一定配比组成的基础玻璃,在适当的热、光、电的作用下,经过微晶化处理而形成一种玻璃相与晶体紧密结合的玻璃陶瓷材料。基体中纳米微晶体的形貌及尺寸与微晶玻璃的宏观性能息息相关。本论文以MgO-Al203-SiO2系堇青石(Mg2Al4Si5O18)基为研究对象和载体,采用差示扫描量热法(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段展开相关研究。确定了形貌尺寸以及晶体尺寸变化速率适合的热处理制度,并对晶体形貌的变化以及演变机理进行了分析,根据观察的现象并结合分子动力学模拟,确定了影响晶体尺寸的关键因素。最后,在热-电场耦合作用下,尝试对晶体的尺寸进行改变,并对样品的密度以及维氏硬度进行了分析测试。结果表明,采用传统“两步法”热处理球形形貌完整,尺寸变化速率适中,堇青石相作为主晶相大量析出,同时少量的低铁尖晶橄榄石会伴随析出,但由于以Ti02为晶核剂,会起到抑制析出的作用,对实验不会造成影响。而在析晶过程“球晶”的形成是由“枝晶状”晶体聚集导致的。其中Mg2+的迁移和扩散也是晶体球化的关键因素,并且随着热处理时间的变化,Mg2+聚集在晶体周围形成扩散阻碍层,阻止晶体进一步生长,通过分子动力学模拟发现在扩散阻碍层形成后,晶体周围发生了铝元素的聚集,导致晶体无法进一步生长。在不同阶段外加电场会对晶体的尺寸或者分布产生影响,当电场存在于热处理的成核阶段时候,会极大程度的改变微晶玻璃中晶体的分布情况,使得大多数晶体分布在靠近极板的位置;而在热处理的析晶阶段外加电场时由于此时晶核已经沉淀完全,因此无法改变晶体的分布情况,但在晶体尺寸上得到了变化。在析晶阶段进行不同时间的加压可以改变晶体的尺寸,其中最大的尺寸已经到达40μm,远大于不添加电场的样品,因此,可以判断电场的存在会对晶体的尺寸产生影响。同时发现,在电场的作用下,晶体的生长取向发生了规律性变化,猜测可能会对形貌产生影响。对于不同阶段加压以及不同时间的样品的物理性能分析发现,由于后者在结晶度上发生了变化,析晶过程中热场与电场的耦合提高了结晶度,因此密度与维氏硬度都发生了变化,其中密度增大,而维氏硬度相对减小。而随着加压时间的不断增加,样品的密度逐渐增大,而维氏硬度逐渐减小。
司涵[6](2020)在《复合氧化物催化剂结构调控与催化氧化CVOCs性能研究》文中指出含氯挥发性有机物(CVOCs)因来源广泛、急性毒性强、难降解、易形成多氯副产物等性质而备受广泛关注。目前催化氧化已成为当前CVOCs治理行业研究、应用的主流技术和发展方向,而制备高效、稳定、廉价的催化剂是催化氧化技术的核心。本文采用柠檬酸络合物法合成了一系列复合氧化物催化剂,并负载在堇青石载体上,研究了锰基复合金属氧化物、钙钛矿复合金属氧化物以及尖晶石复合氧化物催化剂,并改变其掺杂金属的种类、配比、焙烧条件等来探索最佳制备条件,并通过XRD、BET、SEM、TEM、H2-TPR、NH3-TPD、IR和XPS等现代分析手段对制备的催化剂的理化性质进行了表征,研究结果表明:1)随着Mn/Ce和M/Mn摩尔比的不同,Fe Ox-Mn Ox-Ce O2和Cu O-Mn Ox-Ce O2催化剂的表面积、活性氧化物的分布、催化剂的结构形态、吸水性、氧化途径和氧化活性均有所不同。与Fe Ox-Mn Ox-Ce O2催化剂相比,Cu O-Mn Ox-Ce O2催化剂的转化率更高,两种催化剂由于Fe Ox和Cu O氧化能力和吸水能力的差异导致两种催化剂不同氧化活性及机理。2)因钙钛矿型复合氧化物特殊的晶体结构,且B位离子的异常价态以及缺陷将深刻影响催化剂氧化性能。随着催化剂焙烧温度升高至650℃,催化剂表面所负载的活性氧化物颗粒最为分散,其氧化活性最佳,且当反应温度为350℃时,催化剂催化氧化氯苯转化率可达96.4%,究其原因是高温焙烧致使催化剂形成La Co O3钙钛矿型复合氧化物。3)在较低的焙烧温度和时间条件下,Cu MxMn2-xO4催化剂的活性有明显的提高。由于Ce O2纳米棒结构有利于Oads的增加,甚至高于Olatt,具有较高的活性氧化物分散度,弱酸性和较弱的强度,具有较高的表面积和孔容,Cu Ce0.25Mn1.75O4/堇青石催化剂表现出最高的活性和稳定性,尖晶石型复合氧化物催化剂催化氧化CVOCs能力较强,这主要是由于氧的存储容量大、氧空位丰富、对C-Cl键的破坏作用以及Ce3+与Ce4+之间的易穿梭作用。
罗薇[7](2019)在《MgO-Al2O3-SiO2透明微晶玻璃的制备与性能研究》文中研究指明MgO-Al2O3-SiO2(MAS)系统微晶玻璃具有较高的机械强度、较低的介电损耗以及良好的化学稳定性和热稳定性等优点,在电子、军事、建筑等领域表现出极大的应用价值。本文采用DTA、XRF、XRD、SEM、EDS、FT-IR和UV-Vis-NIR等测试手段,探索MAS微晶玻璃组成、工艺、结构与性能之间的相互关系,并通过分析确定合理的组成、晶相和热处理制度,制备具有大晶粒尺寸、高晶相含量以及良好力学性能与透光性能的微晶玻璃。实验结果表明:(1)研究了组成对微晶玻璃析晶行为、显微结构与性能的影响规律,控制固溶体晶相的析出以制备透明微晶玻璃。微晶玻璃初晶相为Mg0.6Al1.2Si1.8O6固溶体,终晶相为堇青石。组成SiO2/MgO摩尔比由2.5增大到3.3,Mg0.6Al1.2Si1.8O6析晶活化能由499 KJ/mol降低至345 KJ/mol,堇青石析晶活化能由439 KJ/mol增加至610 KJ/mol。随着组成SiO2/MgO摩尔比的增大,亚稳Mg0.6Al1.2Si1.8O6相热稳定性提高,堇青石析晶难度增大,晶相转变过程变慢。与堇青石相比,Mg0.6Al1.2Si1.8O6晶相折射率更接近玻璃相折射率。确定合适的玻璃组成为19MgO-19Al2O3-62SiO2(mol%),此组成的玻璃经过850℃/10 h+1020℃/2 h热处理后得到Mg0.6Al1.2Si1.8O6固溶体透明微晶玻璃,晶粒平均尺寸为8.33μm。(2)在上述玻璃组成基础上,研究了热处理制度对微晶玻璃晶相含量、显微结构与性能的影响规律,提高Mg0.6Al1.2Si1.8O6晶相含量以制备高性能透明微晶玻璃。微晶玻璃最佳热处理制度为核化温度750℃,核化时间20h,晶化温度1020℃,晶化时间8 h,此时微晶玻璃的晶粒平均尺寸为26.68μm,晶相含量为94.6 wt%。随着晶化时间由2 h延长至10 h,微晶玻璃的晶相含量由42.9 wt%提高至97.5 wt%。透光率随着晶化时间的延长呈现缓慢下降的趋势,热膨胀系数随着晶化时间的延长呈现缓慢增加的趋势,维氏硬度随着晶化时间的延长呈现先增大后平缓的趋势,抗折强度随着晶化时间的延长呈现先增加后减小的趋势。最佳热处理制度下的微晶玻璃具有较好的综合性能,其可见光区的透光率为83%,热膨胀系数为3.857×10-6/℃(600℃),维氏硬度为10.2 GPa,抗折强度为200 MPa。(3)在上述玻璃组成基础上,通过引入不同网络作用的氧化物,抑制Mg0.6Al1.2Si1.8O6向堇青石晶相转变时裂纹的产生,对Mg0.6Al1.2Si1.8O6与堇青石两相共存透明微晶玻璃的制备进行了初步探索。与无添加剂的微晶玻璃相比,P2O5、B2O3、ZnO、BaO、K2O不同程度促进了堇青石的析出量,其中ZnO>B2O3>K2O>BaO>P2O5。在堇青石析晶过程中,网络中间体ZnO与网络外体BaO、K2O增大基础玻璃热膨胀系数,没有达到抑制裂纹的目的,而网络形成体B2O3与P2O5减小基础玻璃热膨胀系数,起到抑制裂纹的作用。外加2 mol%P2O5作为添加剂的玻璃在850℃/10 h+1050℃/2 h热处理后得到半透明无裂纹的Mg0.6Al1.2Si1.8O6与堇青石两相共存的微晶玻璃,其中Mg0.6Al1.2Si1.8O6与堇青石相对晶相含量分别为70.2%和29.8%,此时微晶玻璃的热膨胀系数为3.168×10-6/℃(600℃),抗折强度为253 MPa,维氏硬度为10.0 GPa,可见光波长范围内透光率在60%以上。
潘国翔[8](2020)在《表面处理增强日用陶瓷瓷胎研究》文中认为近年来,随着我国工业化进程发展速度地加快,我国日用陶瓷产业日益壮大,其产量已多年位居世界第一。然而,我国日用陶瓷产品主要满足中低档市场需求,在高档日用陶瓷的市场地位很低,市场份额占比很小。随着生活水平的不断提高,消费观念的日益改变,人们对高端化日用陶瓷产品提出了迫切的需求,如釉面效果、力学性能等,但高档日用陶瓷产品依然存在热稳定性差、坯釉结合强度低、耐机械化洗涤能力弱、循环使用性能不足等诸多问题。本文从陶瓷材料断裂基础理论出发,以普通日用陶瓷瓷胎为研究对象,分别采用陶瓷涂层、离子交换、抛光处理三种表面处理方式对其进行增强处理,研究不同表面处理方式对瓷胎增强效果的影响,并探讨相关的增强机理。首先,采用陶瓷涂层表面包裹方式对日用陶瓷瓷胎进行增强处理,研究了涂层的物相组成、微观结构、热学性能、光学性能等,探究了烧结温度、涂层与瓷胎的热膨胀系数比、横截面积比及涂层粉料粒度对陶瓷涂层增强日用陶瓷瓷胎的影响,并理论计算出陶瓷涂层与瓷胎之间的残余应力。结果表明:陶瓷涂层的主要物相为堇青石、镁铝尖晶石、锂辉石,其中ZnO可以降低陶瓷涂层中堇青石的结晶温度,锂辉石则可以有效降低陶瓷涂层的热膨胀系数,当烧结温度为1300℃、αs/αc=1.32、SS/Sc=25.83、表面积平均粒径 D=2.228 um 时,最高弯曲强度为128.6±2.4 MPa,较空白瓷胎弯曲强度(67.4±2.1 MPa)提升幅度可达90.8%,同时显微硬度也略有提升,最终得到的陶瓷涂层增强瓷胎具有较好的反射率(65%)、明度(L=85)及较好的抗热震性(220~20℃热循环五次不裂)。其次,采用离子交换法对陶瓷瓷胎进行增强处理,即将成瓷瓷胎置于KNO3熔盐中在一定温度下处理一段时间,研究温度和时间对离子交换增强效果的影响规律。结果表明:离子交换温度和时间有优化值,当处理温度为550℃,保温时间为5h时,K+、Na+交换效率最高,离子交换层最稳定。最高弯曲强度可达122.5±2.9MPa,较空白样品弯曲强度(67.4±2.1 MPa)提升幅度可达81.7%,同时,离子交换对样品的显微硬度也有一定的提升效果,最高可达708.4kg·mm-2,较空白样品(611.8 kg·mm-2)提升 15.8%。最后,采用砂纸(800目、1000目、1500目、2000目、3000目)对日用陶瓷瓷胎进行表面抛光处理,研究了砂纸抛光后瓷胎弯曲强度与表面粗糙度的关系,以及抛光工艺参数对抛光效果及瓷胎强度提升的影响规律。研究表明:当采用800目砂纸粗抛后,施加压力固定,于2000目砂纸下继续细抛光20min,抛光速率为100 r/min时,最高弯曲强度为97.4± 1.8 MPa,较空白样品弯曲强度(67.4±2.1 MPa)提升幅度可达44.5%。综合上述研究,对比三种不同表面增强方式,结果表明:陶瓷涂层对空白瓷胎的增强效果最佳,离子交换次之,抛光处理最差。离子交换方法因涉及熔盐处理工艺,因此并不适合于在实际日用陶瓷瓷胎生产中广泛应用。抛光处理成本最低,但效果欠佳。陶瓷涂层制备工艺简单,增强最佳,可适合于日用陶瓷实际生产中推广应用。
蔡德龙[9](2017)在《BN-MAS复合陶瓷组织结构及抗热震与耐烧蚀性能》文中研究表明六方氮化硼陶瓷具有优异的化学稳定性、接近3000°C的分解温度(氮气或惰性气氛下)、低的介电常数和介电损耗、优异的抗热震性以及优异的机械加工性能,可应用于新一代高超音速飞行器天线罩和天线窗盖板材料等耐高温防热透波领域。然而,由于纯相h-BN陶瓷的强度低并且不易烧结、不耐雨蚀和粒子侵蚀、易吸潮等特性限制了其在高超音速飞行器上的广泛应用。因此,引入具有高强、高致密度以及能够起到烧结助剂作用的第二相,对提升氮化硼陶瓷材料的性能具有重要意义。镁-铝硅酸盐玻璃是一种重要的玻璃陶瓷,可应用于高温热透波领域。该体系玻璃陶瓷中的主要晶相包括:印度石(α-堇青石,Mg2Al4Si5O18)、μ-堇青石、莫来石(Al6Si2O13)和尖晶石(Mg Al2O4)。MAS陶瓷具有良好的力学性能、优异的化学稳定性和热稳定性、低的热膨胀系数以及良好的介电性能。MAS体系陶瓷的熔点在1400°C1465°C左右,可以作为烧结助剂促进h-BN陶瓷的烧结致密化。因此,将h-BN与MAS结合将有望获得一种具有优良综合性能的新型耐高温透波材料。本文采用热压烧结方式,在相对较低的温度和压力下制备BN-MAS体系陶瓷基复合陶瓷。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、力学性能测试机、网络矢量分析仪等测试表征手段,研究BN-MAS复合陶瓷材料组织结构的影响因素,对h-BN影响MAS晶化行为的机理也进行了深入分析。揭示各组分含量物相组成及对复合陶瓷力、电、热学性能的影响规律,分析并讨论其对复合陶瓷热学性能及介电性能的影响机制。结果表明h-BN具有抑制MAS晶化的作用,并且随着烧结温度的提高,其抑制晶化作用也越强烈。将h-BN与MAS复合后可弥补各自性能上的不足,使其在烧结性能及力学性能上优于单相的h-BN陶瓷或MAS玻璃陶瓷。h-BN的片层状结构有助于提高MAS的韧性,MAS的存在可以提高h-BN的抗弯强度并提高其烧结性能。在室温条件下,BN-MAS复合陶瓷的介电常数和介电损耗随着MAS含量的增加而升高。经高温制备的复合陶瓷,介电常数和损耗的数值明显低于较低温度下制备的复合陶瓷。在高温测试条件下,BN-MAS复合陶瓷介电常数和介电损耗均随着温度的升高而增大。高的热压烧结温度,有助于优化复合陶瓷的高温介电损耗性能。各组分复合陶瓷均具有较低的热膨胀系数,随着MAS含量的增加,其平均热膨胀系数在(2.736.70)×10-6/K之间呈增大趋势。在空气环境下,通过水淬法对BN-MAS复合陶瓷的抗热震性能进行研究。与S6组分复合陶瓷的热震残余强度,较原始强度相比提高了近77%(ΔT=1000°C)。在热震过程中,MAS可在复合陶瓷表面与h-BN的氧化产物B2O3反应,形成一层致密的Mg-Al-Si-B-O氧化玻璃层。该氧化层不仅能够通过弥合表面缺陷、产生应力强化的方式提高热震残余强度,还有助于阻碍氧向材料内部的快速扩散。采用氧-乙炔焰法对BN-MAS复合陶瓷的耐烧蚀性能进行考核,结果表明随着MAS含量的增加,复合陶瓷的质量烧蚀率和线烧蚀率均呈增大趋势。随着烧蚀时间的提高,材料的质量烧蚀率和线烧蚀率均呈增大的趋势。当烧蚀时间为30s时,复合陶瓷的质量烧蚀率和线烧蚀率最高达到0.0254 g/s和0.087 mm/s。在烧蚀过程中,复合陶瓷材料会发生固/液/气多相高温化学反应,热化学反应烧蚀和熔融流失同时存在。
王禹苏[10](2019)在《绿色表面活性剂改性堇青石催化剂的制备及其在SCO脱硝中的机理研究》文中指出本文选取堇青石作为催化剂载体,以Mn系氧化物作为活性组分,并联合表面活性剂对其进行改性,将制得的双金属催化剂应用在选择性催化氧化脱硝(SCO)工艺中,探究其对脱硝效果的影响,并对其机制进行分析。通过探究绿色表面活性剂的饱和吸附曲线,表面张力以及Zeta电位,得到绿色表面活性剂最优配制条件;制备不同绿色表面活性剂改性堇青石催化剂,将其分别置于SCO脱硝装置中评价进行反应,得到最优绿色表面活性剂改性堇青石催化剂;通过调节绿色表面活性剂溶液的pH,研究酸碱条件对催化剂脱硝效果的影响。改变焙烧温度、焙烧时间,探究焙烧条件对催化剂的影响采用等体积浸渍方法,筛选最优双金属负载催化剂及其负载比例;通过改变表面活性剂及双金属负载顺序,探究制备顺序对催化剂活性的影响;通过XPS、XRD、SEM、FITR检测对催化剂的活性进行分析,进一步确定催化剂的脱硝机理。实验结果表明:①绿色表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为0.04%;②经过浓度为0.04%的绿色表面活性剂改性后的堇青石,脱硝效果明显提高,其中TEP-CR脱硝效率明显优于APG-CR、AEO-CR、MAP-CR、AEC-CR、LAD-CR、BS12-CR催化剂;③改变酸碱环境对TEP-CR催化剂脱硝效率有一定影响,且越接近其pHpzc值即零电荷点,TEP-CR催化剂吸附性能越佳,脱硝性能越强;④金属负载型催化剂的最优制备条件为,马弗炉的焙烧温度450℃,焙烧时间3h;⑤MnOx-CuOx/CR催化剂,优于MnOx-FeOx/CR、MnOx-CoOx/CR、MnOx-CeOx/CR催化剂;⑥MnOx-CuOx/CR催化剂最优MnOx:CuOx比例为2:1;⑦改变MnOx-CuOx/TEP-CR催化剂负载顺序,得出最优的制备顺序为MnOx/TEP+CuOx+TEP。
二、堇青石晶体结构的观察(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、堇青石晶体结构的观察(论文提纲范文)
(1)不同高岭土原料合成堇青石的机理及其改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 高岭土资源分布特点和高岭石晶体结构的研究进展 |
1.2.1 高岭土资源的分布和特点 |
1.2.2 高岭石晶体结构的有序/无序性 |
1.3 堇青石矿物学和晶体结构中Si/Al有序性研究进展 |
1.3.1 堇青石的矿物学和晶体结构 |
1.3.2 堇青石晶体结构中Si/Al有序性的研究方法 |
1.4 堇青石的合成、性能和应用的研究进展 |
1.4.1 堇青石的合成研究进展 |
1.4.2 堇青石的性能研究进展 |
1.4.3 堇青石的应用的研究进展 |
1.5 本课题的主要研究内容 |
第2章 4种高岭土原料特征及其高岭石晶体结构分析 |
2.1 实验 |
2.1.1 实验用原料 |
2.1.2 测试样品制备 |
2.1.3 性能与结构表征 |
2.2 结果分析与讨论 |
2.2.1 4种高岭土的化学成分和外观分析 |
2.2.2 4种高岭土颗粒的显微形貌分析 |
2.2.3 不同高岭土流变性能和可塑性能分析 |
2.2.4 利用XRD分析高岭石结构的有序/无序性 |
2.2.5 利用FTIR分析高岭石结构的有序/无序性 |
2.2.6 利用TG-DSC分析高岭石结构的有序/无序性 |
2.3 本章小结 |
第3章 堇青石陶瓷的制备、结构及性能的研究 |
3.1 实验 |
3.1.1 配方组成设计 |
3.1.2 样品制备 |
3.1.3 性能与结构表征 |
3.2 结果分析与讨论 |
3.2.1 利用高温显微镜研究合成堇青石过程中的物理变化 |
3.2.2 堇青石陶瓷的制备和烧结性能测试结果分析 |
3.2.3 不同高岭土原料制备的堇青石陶瓷中堇青石含量的分析 |
3.2.4 合成堇青石陶瓷显微结构的研究 |
3.2.5 堇青石陶瓷的热膨胀系数的研究 |
3.2.6 堇青石陶瓷电学性能的研究 |
3.2.7 影响堇青石陶瓷使用性能的因素分析 |
3.2.8 堇青石陶瓷的使用性能评价和应用 |
3.3 本章小结 |
第4章 堇青石合成机理及反应过程的研究 |
4.1 实验 |
4.1.1 样品制备 |
4.1.2 性能与结构表征 |
4.2 结果分析与讨论 |
4.2.1 堇青石合成过程中物相转变分析 |
4.2.2 堇青石合成的反应过程和热力学分析 |
4.2.3 堇青石合成过程的烧结动力学 |
4.2.4 堇青石合成过程的机理分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 固体核磁共振研究合成堇青石的晶体结构及合成机理 |
5.1 实验 |
5.1.1 样品制备 |
5.1.2 结构与性能表征 |
5.2 结果分析与讨论 |
5.2.1 合成堇青石晶体结构的XRD分析 |
5.2.2 合成堇青石晶体结构的FTIR分析 |
5.2.3 合成堇青石晶体结构的~(29)Si NMR分析 |
5.2.4 合成堇青石结构Si/Al有序性原因分析 |
5.2.5 合成堇青石机理的固体核磁共振的研究 |
5.3 本章小结 |
第6章 堇青石陶瓷粉体改性的研究 |
6.1 实验 |
6.1.1 配方组成及设计 |
6.1.2 样品制备 |
6.1.3 结构与性能表征 |
6.2 结果分析与讨论 |
6.2.1 堇青石陶瓷粉体的制备及表征 |
6.2.2 改性后合成堇青石粉体的外观和显微形貌分析 |
6.2.3 SEM-EDS分析 |
6.2.4 XRD分析 |
6.2.5 FTIR分析 |
6.2.6 ~(29)Si NMR分析 |
6.2.7 HF-HNO_3 混合酸处对合成堇青石粉体的作用机理探讨 |
6.2.8 改性后粉体耐高温性能研究 |
6.2.9 改性粉体烧结后试样的显微结构分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 全文结论 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 下一步研究工作建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
(2)三维连通-多孔堇青石陶瓷结构设计与性能调控(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 多孔陶瓷材料概述 |
1.1.1 多孔陶瓷材料的分类 |
1.1.2 多孔陶瓷的研究进展 |
1.1.3 多孔堇青石陶瓷研究现状 |
1.2 软凝聚模板体系概述 |
1.2.1 软凝聚材料 |
1.2.2 颗粒稳定软凝聚模板 |
1.2.3 高估含量颗粒稳定微乳液 |
1.3 多孔材料强化增韧概述 |
1.3.1 多孔陶瓷材料强化韧性的意义 |
1.3.2 多孔陶瓷材料的增韧方法及机理 |
1.3.3 多孔堇青石陶瓷增韧研究现状 |
1.4 本论文选题的目的与意义 |
第二章 第一性原理计算预测堇青石物理化学性能 |
2.1 第一性原理计算理论成果与实验结果吻合度研究进展 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 基于第一性原理计算拟合软件 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 基于第一性原理计算对堇青石参数及精度设置 |
2.3.2 基于第一性原理计算预测堇青石晶体结构 |
2.3.3 基于第一性原理计算预测堇青石化学稳定性 |
2.3.4 基于第一性原理计算预测堇青石热稳定性 |
2.4 本章小结 |
第三章 颗粒稳定微乳液构筑多孔堇青石陶瓷制备工艺 |
3.1 稳定堇青石前驱体基本属性 |
3.1.1 调控稳定高固含量堇青石料浆的影响因素 |
3.1.2 胶体颗粒在体系中的润湿状态 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 微乳液法制备多孔堇青石陶瓷 |
3.2.2 多孔堇青石陶瓷样品的物理化学表征 |
3.2.3 多孔堇青石陶瓷样品制备及表征实验仪器 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 微乳液构筑多孔堇青石陶瓷对微观结构调控 |
3.3.2 pH值对堇青石料浆稳定性调控 |
3.3.3 活性剂及造孔剂添加量对多孔堇青石陶瓷微观形貌调控 |
3.3.4 固含量对多孔堇青石陶瓷微观结构调控 |
3.3.5 多孔堇青石陶瓷固相烧结过程及温度调控 |
3.4 本章小结 |
第四章 多孔堇青石陶瓷“孔-窗结构”设计与性能调控 |
4.1 多级孔道结构材料的优势 |
4.1.1 梯度化多孔材料 |
4.1.2 孔径分布对泡沫陶瓷抗热震性能影响 |
4.1.3 孔径分布对泡沫陶瓷热导率的影响 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 微乳液制备具有“孔-窗结构”多孔堇青石实验流程 |
4.2.2 对“孔-窗结构”多孔堇青石样品的物理化学性能表征 |
4.2.3 “孔-窗结构”多孔堇青石样品制备及表征实验仪器 |
4.3 马铃薯淀粉对三维连通多孔堇青石陶瓷“孔-窗结构”的设计与性能调控 |
4.3.1 马铃薯淀粉在多孔堇青石高温烧结时发生的物相转变 |
4.3.2 马铃薯淀粉添加量对三维连通多孔堇青石陶瓷“孔-窗结构”的调控 |
4.3.3 马铃薯淀粉对“孔-窗结构”多孔堇青石陶瓷抗腐蚀性能影响 |
4.3.4 马铃薯淀粉对“孔-窗结构”多孔堇青石陶瓷机械强度和孔隙率影响 |
4.3.5 马铃薯淀粉对“孔-窗结构”多孔堇青石陶瓷热性能影响 |
4.4 蔗糖对三维连通多孔堇青石陶瓷“孔-窗结构”的设计与性能调控 |
4.4.1 蔗糖含量对“孔-窗结构”多孔堇青石陶瓷微观形貌的调控 |
4.4.2 蔗糖含量对“孔-窗结构”多孔堇青石陶瓷机械强度和孔隙率影响 |
4.4.3 蔗糖含量对“孔-窗结构”多孔堇青石陶瓷热性能影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 多孔堇青石陶瓷的强韧化机制 |
5.1 熔盐法制备α-Al_2O_3 陶瓷模板 |
5.1.1 熔盐法制备α-Al_2O_3 陶瓷模板实验流程 |
5.1.2 烧结温度对α-Al_2O_3 陶瓷模板微观形貌的影响 |
5.1.3 熔盐比例对α-Al_2O_3 陶瓷模板微观形貌的影响 |
5.1.4 保温时间对α-Al_2O_3 陶瓷模板微观形貌的影响 |
5.1.5 本节小结 |
5.2 增韧多孔堇青石陶瓷实验内容 |
5.2.1 微乳液增韧多孔堇青石陶瓷实验流程 |
5.2.2 对增韧多孔堇青石陶瓷样品的物理化学性质表征 |
5.2.3 增韧多孔堇青石陶瓷制备及表征实验仪器 |
5.3 多孔堇青石陶瓷的强韧化机理结果与讨论 |
5.3.1 微乳液对多孔堇青石微观结构的调控 |
5.3.2 原料粒径尺寸对多孔堇青石基体增韧机制探究 |
5.3.3 氧化锆对多孔堇青石陶瓷基体增韧机制探究 |
5.3.4 莫来石纤维对多孔堇青石陶瓷基体增韧机制探究 |
5.3.5 晶须增韧对多孔堇青石陶瓷基体增韧机制研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
创新点 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(3)利用含铬固废制备微晶玻璃/铸石的应用基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 铬元素概述 |
1.1.1 铬元素的存在形态 |
1.1.2 铬元素对环境、人体的危害 |
1.2 含铬固废处理现状 |
1.2.1 不锈钢渣 |
1.2.2 含铬酸洗污泥 |
1.2.3 其他含铬固废 |
1.3 铬元素在矿相中的赋存形式及固溶/浸出行为的研究现状 |
1.3.1 常见含铬矿相及其演变规律 |
1.3.2 铬在矿相中的固溶研究 |
1.3.3 铬的浸出行为研究 |
1.4 微晶玻璃/铸石概述 |
1.4.1 微晶玻璃/铸石生产及特性 |
1.4.2 微晶玻璃/铸石制备方法 |
1.5 微晶玻璃成型基础理论 |
1.5.1 微晶玻璃的形核与结晶 |
1.5.2 形核剂作用 |
1.5.3 微晶玻璃热处理制度 |
1.5.4 微晶玻璃结晶动力学及相关热分析 |
1.6 应用固体废弃物制备微晶玻璃/铸石技术现状 |
1.6.1 含铬固废制备微晶玻璃/铸石可行性分析 |
1.6.2 常见矿渣基微晶玻璃/铸石体系及晶相 |
1.6.3 国内外相关研究 |
1.6.4 铬在微晶玻璃中的作用 |
1.7 课题背景及研究内容 |
1.7.1 课题背景 |
1.7.2 研究技术思路 |
1.7.3 主要研究内容 |
2 实验原料、设备及检测方法 |
2.1 实验原料及设备 |
2.2 实验检测方法 |
3 复杂体系中含铬矿相的存在状态及演变规律 |
3.1 实验方法及过程 |
3.2 实验结果与分析 |
3.2.1 铬在不同体系中的赋存状态 |
3.2.2 铬在不同矿相中的固溶及浸出特性 |
3.3 本章小结 |
4 固溶铬与含铬尖晶石在微晶玻璃制备过程中的作用机理 |
4.1 实验方法及过程 |
4.2 固溶铬对于玻璃网络和矿相的影响研究 |
4.2.1 固溶铬对玻璃网络结构的影响 |
4.2.2 固溶铬对玻璃结晶热力学参数的影响 |
4.2.3 固溶铬对矿相及微观形貌影响 |
4.3 含铬尖晶石在微晶玻璃中的作用机理 |
4.3.1 含铬尖晶石对透辉石结晶行为的影响 |
4.3.2 含铬尖晶石对玻璃结晶热力学参数的影响 |
4.3.3 含铬微晶玻璃固化铬效果分析 |
4.4 本章小结 |
5 复合形核剂及ZnO/FeO/Fe_2O_3对微晶玻璃制备过程的影响 |
5.1 实验方法及过程 |
5.2 复合形核剂在微晶玻璃中的作用机理 |
5.2.1 复合形核剂对玻璃网络结构的影响 |
5.2.2 复合形核剂对微晶玻璃微观形貌的影响 |
5.2.3 复合形核剂对微晶玻璃结晶热力学参数的影响 |
5.2.4 复合形核剂对微晶玻璃理化性能的影响 |
5.3 ZnO/FeO/Fe_2O_3在微晶玻璃中的作用机理 |
5.3.1 ZnO/FeO/Fe_2O_3对玻璃网络结构及尖晶石的影响 |
5.3.2 ZnO/FeO/Fe_2O_3对结晶热力学的影响 |
5.3.3 ZnO/FeO/Fe_2O_3对微晶玻璃微观形貌的影响 |
5.3.4 ZnO/FeO/Fe_2O_3对微晶玻璃理化性能的影响 |
5.4 本章小结 |
6 含Cr高性能微晶玻璃及铸石制备工艺研究 |
6.1 实验方法及过程 |
6.2 利用Cr_2O_3制备高性能堇青石-假蓝宝石微晶玻璃研究 |
6.2.1 铬对堇青石-假蓝宝石玻璃网络结构的影响 |
6.2.2 铬对玻璃结晶热力学与微观形貌的影响 |
6.2.3 铬对堇青石-假蓝宝石玻璃结晶过程影响 |
6.2.4 铬对堇青石-假蓝宝石微晶玻璃理化性能的影响 |
6.3 一步法制备辉石基铸石的实验研究 |
6.3.1 铸石矿相分析 |
6.3.2 铸石微观形貌分析 |
6.3.3 铸石力学性能及固铬能力分析 |
6.4 本章小结 |
7 AOD渣制备微晶玻璃研究 |
7.1 实验方法及过程 |
7.2 实验结果与分析 |
7.2.1 AOD渣制备微晶玻璃的可行性分析 |
7.2.2 AOD渣基母玻璃及微晶玻璃的特性 |
7.2.3 AOD渣基微晶玻璃的理化性质 |
7.2.4 AOD渣基微晶玻璃的铬浸出行为研究 |
7.3 本章小结 |
8 结论与创新点 |
8.1 结论 |
8.2 主要创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)珍珠岩尾矿制备α-堇青石微晶玻璃及其性能研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 低温共烧陶瓷基板材料 |
1.1.1 研究背景及意义 |
1.1.2 LTCC技术及其基板材料的技术要求 |
1.1.3 LTCC基板材料的种类 |
1.1.4 微晶玻璃的制备方法 |
1.1.5 低温共烧微晶玻璃的烧结机理 |
1.2 堇青石微晶玻璃研究现状 |
1.2.1 堇青石晶体结构 |
1.2.2 堇青石晶体的性能 |
1.2.3 低温共烧α-堇青石微晶玻璃 |
1.3 堇青石微晶玻璃的晶化动力学研究现状 |
1.3.1 微晶玻璃的晶化动力学理论 |
1.3.2 堇青石微晶玻璃晶化动力学研究现状 |
1.4 珍珠岩矿及其尾矿的应用现状 |
1.5 研究意义及研究内容 |
第二章 珍珠岩尾矿微晶玻璃制备与结构性能表征 |
2.1 实验原料与实验设备 |
2.2 实验配方 |
2.3 微晶玻璃的制备 |
2.3.1 基础玻璃粉体的制备 |
2.3.2 微晶玻璃的制备 |
2.4 微晶玻璃的结构与性能表征方法 |
2.4.1 扫描示差量热分析 |
2.4.2 X-射线衍射分析 |
2.4.3 X-射线荧光光谱分析 |
2.4.4 傅里叶变换红外光谱仪 |
2.4.5 扫描电子显微镜分析 |
2.4.6 体积密度表征 |
2.4.7 介电性能表征 |
2.4.8 热膨胀系数表征 |
2.4.9 抗折强度表征 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 基础玻璃的FTIR分析 |
2.5.2 基础玻璃的DSC分析 |
2.5.3 微晶玻璃的XRD分析 |
2.5.4 微晶玻璃的显微结构分析 |
2.5.5 微晶玻璃的介电性能 |
2.5.6 微晶玻璃的热膨胀性能 |
2.5.7 不同成分基础玻璃的XRD分析 |
2.5.8 不同成分基础玻璃的FTIR分析 |
2.5.9 不同成分基础玻璃的DSC分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 珍珠岩尾矿用量对堇青石微晶玻璃性能的影响 |
3.1 杂质成分含量对微晶玻璃物相的影响 |
3.2 杂质成分含量对微晶玻璃显微结构的影响 |
3.3 杂质成分含量对微晶玻璃收缩率及密度的影响 |
3.4 杂质成分含量对微晶玻璃抗折强度的影响 |
3.5 杂质成分含量对微晶玻璃热膨胀性能的影响 |
3.6 杂质成分含量对微晶玻璃介电性能的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 镁铝硅含量对堇青石微晶玻璃性能及其结晶动力学的影响 |
4.1 低温烧结α-堇青石晶化过程 |
4.2 镁铝硅含量对微晶玻璃物相的影响 |
4.2.1 MgO含量对微晶玻璃物相的影响 |
4.2.2 Al_2O_3含量对微晶玻璃物相的影响 |
4.2.3 SiO_2含量对微晶玻璃物相的影响 |
4.3 镁铝硅含量对微晶玻璃显微结构的影响 |
4.3.1 MgO含量对微晶玻璃显微结构的影响 |
4.3.2 Al_2O_3含量对微晶玻璃显微结构的影响 |
4.3.3 SiO_2含量对微晶玻璃显微结构的影响 |
4.4 镁铝硅含量对微晶玻璃收缩率的影响 |
4.5 镁铝硅含量对微晶玻璃密度的影响 |
4.6 镁铝硅含量对微晶玻璃抗折强度的影响 |
4.7 镁铝硅含量对微晶玻璃热膨胀系数的影响 |
4.8 镁铝硅含量对微晶玻璃介电性能的影响 |
4.8.1 镁铝硅含量对微晶玻璃介电常数的影响 |
4.8.2 镁铝硅含量对微晶玻璃介电损耗的影响 |
4.9 镁铝硅含量对堇青石微晶玻璃的晶化动力学影响 |
4.9.1 不同MgO含量制备微晶玻璃的结晶活化能Eμ/α |
4.9.2 过量Al_2O_3含量制备微晶玻璃的结晶活化能Eα |
4.9.3 过量SiO_2含量制备微晶玻璃的结晶活化能Eα |
4.9.4 不同镁铝硅含量制备微晶玻璃的晶化Avrami指数n |
4.9.5 不同镁铝硅含量制备微晶玻璃中α-堇青石晶体生长形貌特征 |
4.10 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(5)堇青石微晶玻璃晶体演变机理的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 微晶玻璃 |
1.1.1 微晶玻璃的定义 |
1.1.2 微晶玻璃的制备 |
1.2 成核与生长理论 |
1.2.1 经典成核理论 |
1.2.2 基于Generalized Gibbs's Approach的成核理论 |
1.3 晶体的结构与性质及其研究手段 |
1.3.1 晶体的结构与性质的关系 |
1.3.2 晶体结构的常用研究手段 |
1.4 分子动力学模拟 |
1.5 国内外研究概况 |
1.6 本课题的研究内容及意义 |
2 实验 |
2.1 试剂及设备 |
2.2 组成设计 |
2.3 实验流程 |
2.3.1 基础玻璃的制备 |
2.3.2 透射电子显微镜样品的制备 |
2.4 分析表征方法 |
2.4.1 DSC分析 |
2.4.2 X射线衍射分析 |
2.4.3 扫描电子显微镜 |
2.4.4 透射电子显微镜 |
2.4.5 密度测定 |
2.4.6 维氏硬度 |
3 球状堇青石晶体的制备及热处理制度确定 |
3.1 DSC分析 |
3.2 SEM形貌分析 |
3.3 X射线衍射分析 |
3.4 小结 |
4 堇青石晶体结构及成分的微观分析 |
4.1 析晶过程中的形貌研究 |
4.2 析晶过程中的成分研究 |
4.3 关于晶体生长受限的分子动力学模拟 |
4.3.1 模拟过程以及参数的确定 |
4.3.2 分子动力学模拟结果分析 |
4.4 小结 |
5 外加电场对晶体及其性能的影响 |
5.1 不同加压阶段对晶体形貌的影响 |
5.1.1 SEM显微形貌分析 |
5.1.2 密度以及维氏硬度分析 |
5.2 不同加压时间对晶体尺寸的影响 |
5.2.1 SEM微观形貌分析 |
5.2.2 密度以及维氏硬度分析 |
5.3 小结 |
6 结论 |
参考文献 |
硕士研究生在读期间已发表论文 |
致谢 |
(6)复合氧化物催化剂结构调控与催化氧化CVOCs性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 挥发性有机化合物(VOCs)概述 |
1.2.1 挥发性有机化合物(VOCs)的定义 |
1.2.2 挥发性有机化合物(VOCs)的产生及危害 |
1.3 含氯挥发性有机化合物(CVOCs)简介 |
1.4 CVOCs处理技术 |
1.4.1 直接燃烧法 |
1.4.2 光催化降解法 |
1.4.3 催化加氢脱氯法 |
1.4.4 催化燃烧法 |
1.5 催化燃烧法研究进展 |
1.5.1 贵金属催化剂 |
1.5.2 过渡金属氧化物催化剂 |
1.5.3 复合氧化物催化剂 |
1.5.4 分子筛类催化剂 |
1.6 复合金属氧化物催化剂的优点 |
1.6.1 锰基复合金属氧化物催化剂 |
1.6.2 钙钛矿型和尖晶石型复合金属氧化物 |
1.7 研究内容 |
第二章 催化剂的制备与表征 |
2.1 实验原料与设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 试验设备 |
2.2 标准曲线的制作 |
2.3 催化剂的制备 |
2.3.1 堇青石的预处理及吸水率的测量 |
2.3.2 堇青石负载锰基金属复合氧化物催化剂催化剂的制备 |
2.3.3 堇青石负载钙钛矿型和尖晶石型复合氧化物催化剂催化剂的制备 |
2.4 氯苯催化氧化活性测试 |
2.4.1 实验流程 |
2.5 催化剂表征 |
2.5.1 比表面积和孔径分布测定(BET) |
2.5.2 X射线衍射(XRD) |
2.5.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.5.4 透射电镜分析(TEM) |
2.5.5 程序升温还原表征(H2-TPR) |
2.5.6 红外光谱(IR) |
2.5.7 X射线光电子能谱表征(XPS) |
第三章 锰基金属氧化物催化剂制备及催化反应活性的研究 |
3.1 制备条件对锰基金属氧化物催化剂活性的影响 |
3.1.1 掺杂的金属氧化物种类对锰基金属氧化物催化剂性能的影响 |
3.1.2 Mn/Ce摩尔比例对锰基金属氧化物催化剂性能的影响 |
3.1.3 M/Mn摩尔比例对锰基金属氧化物催化剂性能的影响 |
3.1.4 焙烧条件对锰基金属氧化物催化剂性能的影响 |
3.2 锰基金属氧化物催化剂的表征 |
3.2.1 晶体结构分析 |
3.2.2 比表面积、孔隙体积和平均孔径分析 |
3.2.3 扫描电镜分析 |
3.2.4 透射电镜分析 |
3.2.5 还原性能分析 |
3.2.6 红外光谱分析 |
3.2.7 GC-MS分析 |
3.2.8 尾气的分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 钙钛矿型金属氧化物催化剂制备及催化反应活性的研究 |
4.1 制备条件对钙钛矿型金属氧化物催化剂活性的影响 |
4.1.1 掺杂的金属氧化物种类对钙钛矿型复合氧化物催化剂性能的影响 |
4.1.2 M/Co摩尔比对钙钛矿型复合氧化物催化剂性能的影响 |
4.1.3 焙烧条件对钙钛矿型复合氧化物催化剂性能的影响 |
4.2 钙钛矿型金属氧化物催化剂的表征 |
4.2.1 晶体结构分析 |
4.2.2 比表面积、孔隙体积和平均孔径分析 |
4.2.3 扫描电镜分析 |
4.2.4 透射电镜分析 |
4.2.5 还原性能分析 |
4.2.6 X射线光电子能谱分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 尖晶石型金属氧化物催化剂制备及催化反应活性的研究 |
5.1 制备条件对尖晶石型金属氧化物催化剂活性的影响 |
5.1.1 掺杂的金属氧化物种类对尖晶石型复合氧化物催化剂性能的影响 |
5.1.2 M/Mn摩尔比对尖晶石型复合氧化物催化剂性能的影响 |
5.1.3 焙烧条件对尖晶石型复合氧化物催化剂性能的影响 |
5.2 尖晶石型金属氧化物催化剂的表征 |
5.2.1 晶体结构分析 |
5.2.2 比表面积、孔体积和平均孔径分析 |
5.2.3 扫描电镜分析 |
5.2.4 透射电镜分析 |
5.2.5 还原性能和酸性位分析 |
5.2.6 X射线光电子能谱分析 |
5.2.7 红外光谱分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)MgO-Al2O3-SiO2透明微晶玻璃的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 微晶玻璃概述 |
2.1.1 微晶玻璃的定义 |
2.1.2 微晶玻璃的制备方法 |
2.1.3 微晶玻璃的控制析晶 |
2.1.4 玻璃的析晶动力学理论 |
2.1.5 微晶玻璃的性能及应用 |
2.2 透明微晶玻璃概述 |
2.2.1 透明微晶玻璃的定义及应用 |
2.2.2 透明微晶玻璃的光学原理 |
2.2.3 透明微晶玻璃的组成体系及研究现状 |
2.2.4 透明MAS微晶玻璃的研究现状 |
2.3 本课题的提出和创新点 |
2.3.1 研究思路及意义 |
2.3.2 主要创新点 |
3 实验过程 |
3.1 基础玻璃与微晶玻璃的制备 |
3.1.1 实验试剂及仪器设备 |
3.1.2 基础玻璃的熔制 |
3.1.3 微晶玻璃的制备 |
3.2 基础玻璃与微晶玻璃的性能表征 |
3.2.1 热效应分析 |
3.2.2 物相分析 |
3.2.3 玻璃组成分析 |
3.2.4 玻璃结构分析 |
3.2.5 显微结构分析 |
3.2.6 热膨胀系数测试 |
3.2.7 维氏硬度测试 |
3.2.8 抗折强度测试 |
3.2.9 透光率测试 |
4 Mg_(0.6)Al_(1.2)Si_(1.8)O_6 固溶体透明微晶玻璃的制备 |
4.1 引言 |
4.2 MAS基础玻璃的组成设计与制备 |
4.3 结果分析与讨论 |
4.3.1 组成对MAS玻璃热性能的影响 |
4.3.2 MAS玻璃析晶动力学分析 |
4.3.3 SiO_2/MgO摩尔比对微晶玻璃析晶和晶相转变的影响 |
4.3.4 SiO_2/MgO摩尔比对微晶玻璃维氏硬度的影响 |
4.3.5 MAS微晶玻璃透光度与显微结构分析 |
4.4 本章小结 |
5 热处理制度对Mg_(0.6)Al_(1.2)Si_(1.8)O_6 透明微晶玻璃晶相含量的影响 |
5.1 引言 |
5.2 热处理制度参数的制定 |
5.3 结果分析与讨论 |
5.3.1 核化温度与最大析晶成核速率的研究 |
5.3.2 核化时间对MAS玻璃析晶成核的影响 |
5.3.3 最佳核化制度下微晶玻璃的显微结构与性能研究 |
5.3.4 晶化时间对透明微晶玻璃晶相含量与透光度的影响 |
5.3.5 晶化时间对透明微晶玻璃显微结构与晶粒尺寸的影响 |
5.3.6 晶化时间对透明微晶玻璃性能的影响 |
5.4 本章小结 |
6 Mg_(0.6)Al_(1.2)Si_(1.8)O_6 与堇青石两相共存透明微晶玻璃的制备初探 |
6.1 引言 |
6.2 外加不同氧化物基础玻璃的制备 |
6.3 结果讨论与分析 |
6.3.1 微晶玻璃裂纹与热膨胀的关系 |
6.3.2 不同氧化物对玻璃网络结构的作用 |
6.3.3 不同氧化物对裂纹的抑制及其对晶相转变的影响 |
6.3.4 网络形成体B_2O_3与P_2O_5 对微晶玻璃显微结构的影响 |
6.3.5 网络形成体B_2O_3与P_2O_5 对微晶玻璃性能的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)表面处理增强日用陶瓷瓷胎研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 陶瓷增强研究现状 |
2.1.1 致密化增强 |
2.1.2 原位自生晶相增强 |
2.1.3 引入增强相增强 |
2.1.4 表面处理增强 |
2.2 表面处理增强研究现状 |
2.2.1 陶瓷涂层增强 |
2.2.2 离子交换增强 |
2.2.3 抛光处理增强 |
2.3 本课题研究目的、意义及研究内容 |
2.3.1 本课题研究目的、意义 |
2.3.2 本课题研究的主要内容 |
3 实验部分 |
3.1 实验原料及设备 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验仪器及设备 |
3.1.3 空白样品的弯曲强度测试 |
3.2 实验样品的制备 |
3.2.1 陶瓷涂层增强日用陶瓷瓷胎 |
3.2.2 离子交换增强日用陶瓷瓷胎 |
3.2.3 抛光处理增强日用陶瓷瓷胎 |
3.3 测试及表征 |
3.3.1 物相分析 |
3.3.2 微观结构分析 |
3.3.3 力学性能分析 |
3.3.4 热学性能分析 |
3.3.5 颜色相关性能分析 |
3.3.6 原子力显微镜 |
3.3.7 X射线荧光光谱分析仪(XRF) |
4 陶瓷涂层增强日用陶瓷瓷胎 |
4.1 引言 |
4.2 陶瓷涂层的物相分析 |
4.3 陶瓷涂层的微观形貌 |
4.4 陶瓷涂层增强陶瓷瓷胎的弯曲强度变化 |
4.5 陶瓷涂层对陶瓷瓷胎的显微硬度影响 |
4.6 陶瓷涂层的TG-DTA分析 |
4.7 陶瓷涂层的热学性能 |
4.8 陶瓷涂层的光学性能 |
4.9 涂层与瓷胎热膨胀比对残余应力的影响 |
4.10 陶瓷涂层增强日用陶瓷瓷胎影响因素探究 |
4.11 陶瓷涂层在日用陶瓷杯上的实际使用情况对比 |
4.12 本章小结 |
5 离子交换增强日用陶瓷瓷胎 |
5.1 引言 |
5.2 离子交换温度与时间对样品弯曲强度的影响 |
5.3 离子交换对样品显微硬度的影响 |
5.4 离子交换前后样品微观形貌和元素分布 |
5.5 离子交换时间对元素分布影响 |
5.6 离子交换增强机理分析 |
5.7 本章小结 |
6 机械抛光处理增强日用陶瓷瓷胎 |
6.1 引言 |
6.2 砂纸目数对日用陶瓷瓷胎强度的影响 |
6.3 抛光次数对日用陶瓷瓷胎强度的影响 |
6.4 抛光速率对日用陶瓷瓷胎强度的影响 |
6.5 抛光对日用陶瓷瓷胎增强机理探究 |
6.6 本章小结 |
7 日用陶瓷瓷胎增强的思考与展望 |
7.1 思考 |
7.2 展望 |
8 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)BN-MAS复合陶瓷组织结构及抗热震与耐烧蚀性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 陶瓷基天线罩材料发展历程及研究现状 |
1.2.1 氧化铝陶瓷及其复合材料 |
1.2.2 微晶玻璃/堇青石陶瓷 |
1.2.3 熔融石英陶瓷 |
1.2.4 石英陶瓷复合材料 |
1.2.5 磷酸盐系陶瓷材料 |
1.2.6 氮化物陶瓷材料 |
1.3 BN基复合陶瓷材料的研究现状 |
1.3.1 h-BN的基本结构及应用 |
1.3.2 h-BN陶瓷的制备方法 |
1.3.3 h-BN陶瓷基复合陶瓷极端服役环境下的性能 |
1.3.4 陶瓷材料抗热震性能的影响因素 |
1.3.5 国内外研究现状简析 |
1.4 本文的研究目的及主要研究内容 |
第2章 实验材料及方法 |
2.1 试验所用原材料 |
2.2 复合陶瓷制备方法 |
2.3 复合陶瓷的成分及组织结构分析 |
2.4 复合陶瓷的性能分析测试方法 |
第3章 BN-MAS复合陶瓷的晶化行为研究 |
3.1 烧结温度对BN-MAS复合陶瓷组织结构演变的影响规律 |
3.1.1 BN-MAS复合陶瓷在不同温度条件下热压烧结的晶化行为 |
3.1.2 不同温度条件下热压烧结BN-MAS复合陶瓷的组织演变规律 |
3.2 BN含量对MAS物相转变的影响 |
3.3 MAS引入方式对其晶化行为的影响 |
3.4 BN对MAS晶化行为的影响机制 |
3.5 本章小结 |
第4章 BN-MAS复合陶瓷组织结构与力学性能研究 |
4.1 MAS含量对复合陶瓷组织结构及力学性能的影响 |
4.1.1 复合陶瓷致密化过程及相组成 |
4.1.2 显微结构 |
4.1.3 复合陶瓷室温力学性能 |
4.2 烧结压力对复合陶瓷力学性能的影响 |
4.2.1 复合陶瓷物相组成 |
4.2.2 烧结压力对复合陶瓷力学性能的影响 |
4.3 烧结温度对BN-MAS复合陶瓷力学性能的影响 |
4.3.1 复合陶瓷致密化过程 |
4.3.2 复合陶瓷抗弯强度 |
4.3.3 复合陶瓷断裂韧性 |
4.3.4 复合陶瓷弹性模量 |
4.3.5 复合陶瓷断口形貌 |
4.4 本章小结 |
第5章 BN-MAS复合陶瓷介电性能研究 |
5.1 BN-MAS复合陶瓷室温条件下介电性能 |
5.1.1 MAS含量对复合陶瓷介电常数的影响 |
5.1.2 烧结温度对复合陶瓷介电性能的影响 |
5.1.3 高温制备BN-MAS复合陶瓷的介电性能 |
5.2 BN-MAS复合陶瓷高温条件下的介电性能 |
5.2.1 温度对BN介电常数的影响 |
5.2.2 温度对BN介电损耗的影响 |
5.2.3 BN-MAS复合陶瓷的高温介电性能 |
5.3 本章小结 |
第6章 BN-MAS复合陶瓷热膨胀及抗热震性能研究 |
6.1 复合陶瓷热膨胀性能的研究 |
6.1.1 MAS含量对BN-MAS复合陶瓷热膨胀性能的影响 |
6.1.2 烧结温度对BN-MAS复合陶瓷热膨胀性能的影响 |
6.1.3 高温制备BN-MAS复合陶瓷热膨胀性能研究 |
6.2 BN-MAS复合陶瓷抗热震性能研究 |
6.2.1 BN-MAS复合陶瓷热震后残余强度 |
6.2.2 BN-MAS复合陶瓷热震后断口形貌 |
6.2.3 BN-MAS复合陶瓷热震后表面物相组成 |
6.2.4 BN-MAS复合陶瓷热震后表面形貌 |
6.2.5 BN-MAS复合陶瓷热震过程中的氧化行为 |
6.2.6 BN-MAS复合陶瓷热震损伤机理 |
6.3 本章小结 |
第7章 BN-MAS复合陶瓷耐烧蚀性能研究 |
7.1 MAS含量对复合陶瓷耐烧蚀性能的影响 |
7.1.1 MAS含量对复合陶瓷烧蚀表面温度的影响 |
7.1.2 复合陶瓷烧蚀行为 |
7.1.3 复合陶瓷烧蚀后表面物相 |
7.1.4 复合陶瓷烧蚀后表面显微组织结构 |
7.1.5 复合陶瓷烧蚀后截面显微组织结构 |
7.2 BN-MAS复合陶瓷烧蚀机理研究 |
7.2.1 复合陶瓷烧蚀行为 |
7.2.2 复合陶瓷氧化行为 |
7.2.3 复合陶瓷烧蚀后表面物相 |
7.2.4 复合陶瓷烧蚀后表面显微组织结构 |
7.2.5 复合陶瓷烧蚀后截面显微组织结构 |
7.2.6 复合陶瓷烧蚀机理 |
7.3 本章小结 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)绿色表面活性剂改性堇青石催化剂的制备及其在SCO脱硝中的机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.1.1 NO_X的来源 |
1.1.2 NO_X的危害 |
1.2 国内外烟气中NO_X的控制技术及其现状 |
1.2.1 烟气中NO_X的控制技术现状 |
1.2.2 催化法在氮氧化物控制中的应用 |
1.3 SCO法脱硝技术的研究进展 |
1.3.1 SCO法脱硝机理 |
1.3.2 SCO技术的应用与研究现状 |
1.4 SCO脱硝催化剂的研究进展 |
1.4.1 SCO脱硝催化剂载体 |
1.4.2 负载型催化剂研究现状 |
1.4.3 绿色表面活性剂研究现状 |
1.5 研究内容与研究方案 |
1.5.1 实验研究内容 |
1.5.2 研究设计思路与工作流程图 |
2 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验器材及设备 |
2.3 实验设计 |
2.4 烟气分析评价系统 |
2.4.1 实验装置 |
2.4.2 实验测量方法 |
2.5 催化剂表征 |
3 绿色表面活性剂研究 |
3.1 堇青石不同浓度、不同种类绿色表面活性剂吸附曲线的测定 |
3.2 不同浓度、不同种类绿色表面活性剂的表面张力 |
3.3 表面活性剂浸渍后堇青石Zeta电位的测定 |
3.4 不同绿色表面活性剂改性催化剂对SCO脱硝性能的研究 |
3.4.1 不同绿色表面活性剂改性催化剂对SCO脱硝性能的影响 |
3.4.2 不同绿色表面活性剂改性催化剂的FITR分析 |
3.5 酸碱条件对绿色表面活性剂改性堇青石催化剂的影响 |
3.5.1 pHpzc的测定 |
3.5.2 酸性条件对绿色表面活性剂改性堇青石催化剂的影响 |
3.5.3 碱性条件对绿色表面活性剂改性堇青石催化剂的影响 |
3.6 本章小结 |
4 双金属负载型催化剂脱硝性能的研究 |
4.1 焙烧条件对金属负载催化剂脱硝性能的影响 |
4.1.1 焙烧时间对金属负载催化剂脱硝性能的研究 |
4.1.2 焙烧温度对金属负载催化剂脱硝性能的研究 |
4.1.3 脱硝前后金属负载催化剂的研究 |
4.2 不同双金属负载型催化剂脱硝性能的研究 |
4.2.1 不同双金属负载催化剂脱硝性能的影响 |
4.2.2 不同金属负载型催化剂的XRD分析 |
4.3 不同负载比例对MnO_X-CuO_X/CR负载型催化剂脱硝性能的研究 |
4.3.1 负载比例对MnO_X-CuO_X/CR催化剂脱硝性能的影响 |
4.3.2 不同负载比例MnO_X-CuO_X/CR催化剂XRD分析 |
4.3.3 MnO_X-CuO_X/CR催化剂XPS分析 |
4.3.4 MnO_X-CuO_X/CR催化剂SEM分析 |
4.4 本章小结 |
5 绿色表面活性剂改性双金属负载型堇青石催化剂的研究 |
5.1 负载顺序对MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂脱硝效果的研究 |
5.1.1 负载顺序对催化剂脱硝效果的影响 |
5.1.2 不同负载顺序MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂的FITR分析 |
5.1.3 MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂XPS分析 |
5.1.4 MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂的SEM分析 |
5.1.5 绿色表面活性剂改性堇青石催化剂脱硝效果分析 |
5.2 MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂脱硝前后催化剂脱硝效果的研究 |
5.2.1 MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂脱硝前后的FITR分析 |
5.2.2 MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂脱硝前后的XPS分析 |
5.2.3 MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂脱硝前后的SEM分析 |
5.3 本章小结 |
6 催化剂的动力学计算 |
6.1 催化剂的NO催化氧化动力学计算 |
6.1.1 反应方程 |
6.1.2 参数计算 |
6.2 MnO_X-CuO_X/CR催化剂催化氧化NO动力学计算 |
6.2.1 反应级数i |
6.2.2 反应级数j |
6.2.3 活化能Ea和指前因子A |
6.3 MnO_X-CuO_X/TEP-CR催化剂催化氧化NO动力学计算 |
6.3.1 反应级数i |
6.3.2 反应级数j |
6.3.3 活化能Ea和指前因子A |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、堇青石晶体结构的观察(论文参考文献)
- [1]不同高岭土原料合成堇青石的机理及其改性研究[D]. 陆成龙. 武汉理工大学, 2018(07)
- [2]三维连通-多孔堇青石陶瓷结构设计与性能调控[D]. 栾雪竹. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [3]利用含铬固废制备微晶玻璃/铸石的应用基础研究[D]. 张帅. 北京科技大学, 2021
- [4]珍珠岩尾矿制备α-堇青石微晶玻璃及其性能研究[D]. 于永生. 中国地质大学, 2019(01)
- [5]堇青石微晶玻璃晶体演变机理的研究[D]. 季延鑫. 海南大学, 2019(01)
- [6]复合氧化物催化剂结构调控与催化氧化CVOCs性能研究[D]. 司涵. 南京信息工程大学, 2020
- [7]MgO-Al2O3-SiO2透明微晶玻璃的制备与性能研究[D]. 罗薇. 景德镇陶瓷大学, 2019(03)
- [8]表面处理增强日用陶瓷瓷胎研究[D]. 潘国翔. 景德镇陶瓷大学, 2020(02)
- [9]BN-MAS复合陶瓷组织结构及抗热震与耐烧蚀性能[D]. 蔡德龙. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [10]绿色表面活性剂改性堇青石催化剂的制备及其在SCO脱硝中的机理研究[D]. 王禹苏. 西安科技大学, 2019(01)