纳米氧化铝延长耐火材料的使用寿命

2024-10-13 07:40:02

纳米氧化铝延长耐火材亓歃肿肖料的使用寿命

1,纳米复合刚玉砖及镁铬砖

采用一定的混合工艺,将少量的纳米粉添加到配料组成系统中。如在刚玉砖的配料中加入少量纳米氧姝耒匝揎化铝(VK-L30)和纳米二氧化硅(VK-SP30),在镁铬砖的配料中加入纳米三氧化二铁,均可以明显地提高试样的力学性能指标。

纳米二氧化硅(VK-SP30)复合刚玉砖抗折强度和耐压强度的实验测试结果表明。纳米二氧化硅的加入,可大幅度地提高试样的力学性能,特别是加入适量的1%-2%时,经1450,1550℃烧成的试样,其强度与没加纳米材料的相比增加了1.5~2.0倍,如以无纳米粉的试样和加入2%纳米二氧化硅(VK-SP30)时的试样相比,耐压强度则分别从15.8, 60.5MPa上升到170.4,179.6MPa。

经1700℃×3h处理后的试样断口SEM照片,可看出,MgO-Cr2O3质耐火材料中加入纳米氧化铁后显微结构发生了很大变化。

2,纳米复合材料Al2O3-SiC-C浇注料

Al2O3-SiC-C浇注料因其优良的性能在铁钩中得到稳定、广泛的应用。为了进一步提高Al2O3-SiC-C浇注料的高耐温性能,特别是高温力学强度,用硅铝凝胶粉替代纯铝酸钙水泥最为结合剂,它的引入可明显地降低Sialon的生成温度,并能促进β-Sialon相的生成。因此,纳米Al2O3-SiO2凝胶粉复合的Al2O3-SiC-C耐火浇注料具有高的高温抗折强度(1400℃×0.5h)。

添加凝胶粉后,纳米复合Al2O3-SiC-C浇注料中Sialon的生成温度降低,中温1100℃已发现β-Sialon,而采用水泥结合的Al2O3-SiC-C浇注料,在1100℃时只出现Si2N2O过渡相。

这类纳米复合Al2O3-SiC-C耐火浇注料已完成在国内某钢厂2号高炉内(1536m3)主沟(包括砂口)上的工业试验。在不修补的情况下一次性通铁量达到15.79t,超过同类非纳米复合Al2O3-SiC-C浇注料12t的水平,目前正在国内其他铁厂高炉沟上推广应用。

3,ZrO2/ZrO2复合及Cr2O3/MgO-Cr2O3复合耐火材料

ZrO2质定径口扩径快速率决定着小方坯连铸的寿命。分析表明,扩径的主要原因是制品强度低,气孔大,因此采用纳米技术降低ZrO2质定径水口的气孔,有望能提高其使用性能。

纳米二氧化锆(VK-R30Y3)复合后的ZrO2定径水口坯体,经1500℃×6h烧成后与纳米复合前的ZrO2定径水口经1800℃×6h烧成后的体积密度和显气孔率相同,且纳米复合后试样经800℃×6h烧成后,其中的显气孔率从19%降到11%。其孔径和孔容均变小,多数集中在10nm.可见,纳米氧化锆(VK-R30Y3)主要充填于气孔中起着充填作用并促成烧结。

MgO-Cr2O3质耐火材料的烧结机理为蒸发-凝结过程,由于Cr2O3在高温烧结条件下存在着易蒸发性及高的蒸发速率,因此一般的镁铬质耐火材料均存在显气孔率高、孔径大、体积密度低等缺点,从而影响着其抗熔渣的侵蚀性能。纳米技术对降低镁铬质耐火材料的显气孔率、提高其体积密度有利(见图9),从而有望能提高处理后的镁铬砖的抗渣性能。从显微结构上看,不管经多少温度处理,用MgO-Cr2O3溶胶处理后的孔周围均形成了一层致密的MgO-Cr2O3质沉积层。

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4,包覆纳米氧化物薄膜石墨

碳具有不易被钢水和熔渣所湿润以及高的导热性能等特征,加入到以氧化物为主的浇注料中能使其性能得到大大的改善,因此,目前含碳浇注料的研究和开发已成为耐火材料行业中的一个热点。由于水对石墨表面的不湿润性,使石墨在浇注料中难于分解,影响浇注料的流动性,这已成为妨碍含碳浇注料进一步发展及应用的首要问题。

为对石墨表面进行改性处理,通过各种无机盐的水解,在天然鳞片石墨表面包覆纳米氧化物薄膜。

各种氧化物纳米薄膜包覆的石墨经500℃处理后,其表面包覆的氧化物均以无定形的方式存在,包覆于石墨表面的氧化物与石墨形成了C-O-M(M代表金属)键,具有化学吸附的特征。石墨经纳米氧化物包覆后颗粒形状发生了变化,其平均粒度增加,表面分数维数增加。图11(a)为未包覆的石墨,图11(b)为三氧化二铝包覆石墨,图11(c)为三氧化二铬包覆石墨,图11(d)为二氧化钛包覆石墨,图11(e)为二氧化锆包覆石墨。

纳米氧化物包覆石墨与水的湿润角相对于未处理石墨都大大地降低,包覆三氧化二铝的石墨表现出更为良好的亲水型,分散稳定性能高。

另外,包覆纳米三氧化二铝(VK-L30)的石墨的氧化反应表观活性能提高,抗氧化能力增强。石墨表面包覆二氧化钛对抗氧化性无大的改善,包覆纳米二氧化锆和三氧化二铬的石墨的抗氧化能力降低,这是二氧化锆和三氧化二铬对碳-氧反应的催化作用造成的。

采用纳米技术能制备性能更优的耐火材料。纳米粉体确实对耐火材料的性能有明显的提升作用。

s8�=fP����16px;line-height:150%'>用于化妆品的超微细TiO2,除了必须具备优良的吸收紫外线和良好的透明性之外,它们还应具有良好的分散性、耐候性、使用感良好、不发生因光产生的黑化及不显示光催化活性等等。为了封闭纳米TiO2的催化活性,提高稳定性和分散性,需要对纳米TiO2进行表面处理。表面处理剂分为无机物和有机物两种晶型。一般地讲,用无机物进行TiO2表面处理,主要目的是降低TiO2的光催化活性,提高耐候性与稳定性。用有机物进行TiO2表面处理的主要目的是改进TiO2在不同介质中的分散性。

(3)防晒剂的复配

一般单独使用任何一种防晒剂都不能取得满意的结果。因此,在配方中应选择两种或两种以上的防晒剂复合使用。近年来,化妆品的开发要求粉体原料多样化、完善化以及最大限度地提高其附加价值,复合粉体的制造与研究取得了很大发展。出现了有机—无机、无机—有机、无机—无机等多功能复合粉体。

(4)产品防晒效果的评价

对于防晒产品来说,防晒能力的高低是体现其性能优劣的重要指标,这主要由产品中防晒剂的品种及数量决定。在美、德、日、澳大利亚等国对防晒产品的防晒效果的评价均有相同的方法,即依据防晒品防护皮肤免受晒伤度。以SPF(Sun Protection Foctor)值大小表示。SPF值称为防晒因子。它的定义是指在有防晒剂防护的皮肤上产生最小红斑所需能量与原来未加防护的皮肤上产生相同程度红斑所需能量之比;即:SPF=防晒剂防护皮肤的最小致红斑量/未被防晒剂防护皮肤的最小致红斑量。

� UmlP����s New Roman";mso-hansi-font-family:"Times New Roman"'>养殖场污水治理用高催化活性纳米二氧化钛

粒径非常小:粒径小于5纳米,而且不团聚。

分散性能好:本款纳米二氧化钛分散性能非常好,把它投到水里轻轻摇一摇,就能立刻融化成透明的液体,可以喷到家具表面,墙体,形成均匀的透明的纳米涂层,起到净化室内空气的作用。

催化活性高:本款纳米二氧化钛的催化活性经过测试,比较,比目前市场所有的催化性能最好的纳米二氧化钛的催化活性还高30倍。

技术指标:

项目

指标

型号

JR05

粉体外观

蛋黄或白色粉末

粉体溶于水的外观

透明液体

粒径

<5nm

纯度

99.9%

表面性质

亲水

使用方法:把100g粉直接溶解到20公斤纯净水中,或者蒸馏水,去离子水等,做成固含为0.5%的水溶液,直接投放鱼塘。

用量:100立方的水体1kg0.5%液体,相当于5gJR05粉体。投放频率根据池塘水质实际情况而定。

净化原理:

氨氮的主要来源是沉入池底的饲料,鱼排泄物,肥料和动植物死亡的遗骸。鱼类的含氮排泄物中约80%~90%为氨氮。当氨氮的积累在水中达到一定的浓度时就会使鱼中毒。如果发现塘水中氨氮超标时,可以使用0.5%超活性纳米二氧化钛JR05水溶液投放水体中。

氨氮超标通常发生在养殖的中后期,这时候由于残饵和粪便的增加,池塘底部的有害物不断沉积,造成氨氮、亚硝酸盐等超标。使用0.5%超活性纳米二氧化钛JR05水溶液处理的池塘的水质基本不会恶变。

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