一、优化烧结法工艺的研究(论文文献综述)
王卫江,张永锋[1](2021)在《从粉煤灰提取氧化铝的技术现状及工艺进展》文中认为我国铝土矿资源匮乏且品位低,面对日益上涨的铝资源需求,从高铝粉煤灰中提取氧化铝成为一条有效的缓解途径,既可以高值化利用粉煤灰,降低环境危害,同时也可以保障我国铝资源的安全。主要介绍了从粉煤灰提取氧化铝的技术进展,总结了碱法、酸法、酸碱联合法及其他方法的工艺流程、原理及不足之处,指出了制约其工业化进程的关键问题,最后对从粉煤灰提取氧化铝的发展做了展望,以期为相关研究提供参考。
张梦露[2](2021)在《粉煤灰制备富铝浸出液及提铝酸渣制备吸附剂》文中进行了进一步梳理随着能源消费总量逐年上升,煤炭需求量虽略呈下降趋势,但其占比仍超过能源消费总量的一半。据调查粉煤灰产量也逐年上升,但其综合利用率却逐年下降,利用价值普遍较低。粉煤灰中氧化铝(Al2O3)含量约为15%~50%,将其视为低品位铝土矿回收利用铝元素,可实现粉煤灰的高值化利用。同时,为避免工艺过程中的二次污染,开发高价值提铝酸渣综合利用技术亦具有重要意义。本文以NaOH为烧结助剂,采用烧结活化-酸浸法从粉煤灰中提铝,探究最佳提铝工艺条件,并通过分析烧结产物矿物组成及官能团等特性探讨粉煤灰烧结活化机理。实验结果表明,当烧结温度为550°C、NaOH/CFA(wt./wt.)=1.40、硫酸浓度为30 wt.%及烧结时间为10 min时,铝的浸出率达到95.00%以上。在粉煤灰烧结活化过程中,莫来石及非晶态硅铝化合物与NaOH反应,其中的铝氧八面体结构转变为铝氧四面体结构,铝氧四面体与硅氧四面体结构相结合形成以四元环和六元环为基本结构的铝硅酸盐,即八面沸石和霞石。在酸浸过程中,八面沸石和霞石与硫酸发生反应使铝元素以离子形式存在于酸浸液中,其中霞石相更有利于烧结产物的酸浸过程。为避免烧结活化-酸浸过程造成的二次环境污染,以提铝酸渣为原料利用溶胶-凝胶法制备了介孔二氧化硅材料,采用FT-IR对材料制备过程进行实时监测,分析介孔二氧化硅形成机制。结果表明:当模数比为3,硅浓度为45 g·L-1,老化pH为7时,材料比表面积最大为1039.32 m2·g-1,其平均孔径为3.09 nm,孔体积为0.87 kg·m-3,其孔结构狭窄且均一。以提铝酸渣为原料利用溶胶-凝胶法制备介孔二氧化硅主要分为三步:水解、缩聚和老化。为考察介孔二氧化硅的吸附性能,以染料废水中常见有机污染物亚甲基蓝为吸附质,开展吸附实验。结果表明,当pH为11,吸附温度为293.15 K,初始亚甲基蓝浓度为200mg·L-1,介孔二氧化硅投加量为1 g·L-1时,材料对亚甲基蓝吸附效果较佳,吸附量高达189.10 mg·g-1,去除率可达到94.55%。介孔二氧化硅对亚甲基蓝吸附过程为自发、放热过程,升高温度不利于吸附反应的发生,吸附反应后固液界面混乱度降低。同时,吸附过程以物理吸附为主,吸附作用力以静电吸引力及氢键为主,且吸附过程可逆。
白祎凡[3](2021)在《基于微观结构演变模拟的陶瓷刀具工艺设计及制备》文中研究表明随着我国制造业的兴起,高速切削成为了发展的重点,对切削刀具的要求也随之增高,陶瓷刀具以其优异的力学性能成为了高速切削理想选择之一,而传统的“试凑法”设计陶瓷刀具时,需要耗费大量时间来优化烧结工艺,导致陶瓷刀具的更新换代迟滞。而通过计算机建模,从微观甚至纳观对陶瓷刀具材料的组织演变过程进行模拟,指导陶瓷刀具的设计和制备,能够较大程度节省人力、物力以及材料的损耗。元胞自动机法是一种通过元胞的变换来表达演变过程的数学模型,在具备高度随机性的同时又可通过变化规则来引导变化趋势,具有容易操作、变化方向可定以及识别错误少等优点,能够较好地反映陶瓷刀具材料微观结构演变过程。本论文研究的主要目的是通过改进元胞自动机模型的模拟方法,构建揭示烧结工艺参数对微观结构演变影响关系的模型,进而指导放电等离子体烧结法制备陶瓷刀具。在烧结过程中,晶粒的生长过程是一个与多种因素相关的复杂过程。晶界的迁移率与绝对温度相关;晶粒的粒径大小与绝对时间相关。影响晶粒生长过程的主要影响因素有气孔与烧结工艺参数等,因此在微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构演变模型的模拟过程中需要着重考虑这些影响因素。构建改进的元胞自动机模型,模拟带气孔的微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构的演变过程,并建立模拟系统。改进元胞自动机模型的中心元胞状态转变规则,解决了在模拟中出现晶界形态异常的问题;改进元胞状态值的赋值方法,解决了晶粒识别性错误异常增长的问题;模拟了微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构演变过程;模拟了有气孔的复合陶瓷刀具材料微观结构演变过程;基于Visual Studio平台建立了微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构演变模拟系统。将放电等离子体烧结法的各烧结参数耦合进所构建的模型,使所构建模型能够正确反映烧结参数对微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构演变的影响。由绝对温度与烧结速度的关系推出烧结温度因子的表达式,将烧结温度因子与元胞状态变换成功概率P相乘,使烧结温度耦合进所构建模型;由等温晶粒生长的抛物线定律推出时间步与实际时间的关系,将其关系式耦合进时间步计算模块中,使保温时间耦合进所构建模型;由轴向压应力与晶粒生长速度之间的关系式推出压力因子的表达式,将其与中心元胞变换成功概率P相乘,使烧结压力耦合进所构建的模型;根据所构建模型的演变结果得出当烧结温度1600℃,保温时间为7min,烧结压力为40MPa时,陶瓷刀具材料晶粒的粒径分布较为匀称,气孔含量较低,材料致密度较高,可以获得宏观力学性能较优的微纳米复合陶瓷刀具材料。以模型所得最佳的烧结参数通过放电等离子体烧结法制备A1203/TiB2/TiC微纳米复合陶瓷刀具,在TiB2占比为20%、TiC占比为10%时力学性能最优,硬度、断裂韧性、抗弯强度等分别为:20.3GPa、10.5MPa/m2及839.5MPa。在进行Al2O3/TiB2/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料的制备时,当烧结工艺参数与模型设计的烧结工艺参数相同时,力学性能最优,分析其SEM照片,所构建模型能够正确反映微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构的演变过程。
冯晓兰[4](2020)在《钠钙硅渣脱碱制备水化硅酸钙的研究》文中进行了进一步梳理随着高铝粉煤灰替代铝土矿提取氧化铝技术在工业实践中的应用,产生了大量的高铝粉煤灰提铝渣,其中钠钙硅渣是高铝粉煤灰低钙烧结法提取氧化铝后的残渣,该渣中有效组分CaO和SiO2含量高,同时碱含量较高,这成为制约其综合利用的关键原因。因此对钠钙硅渣进行脱碱研究,将其中的碱相和硅钙相进行有效分离,达到有价元素分质利用的目的,使其硅钙相转变为无机材料,回收的碱循环用于氧化铝浸出,降低氧化铝生产成本,对氧化铝工业的发展有着十分积极的作用。本文以碱石灰低钙烧结高铝粉煤灰提铝产生的钠硅钙渣为原料,开展钠钙硅渣的脱碱工艺研究,通过单因素试验以及正交试验确定钠钙硅脱碱最佳工艺参数,进行脱碱机理分析,为大规模试验提供基本参数;在此基础上探讨了钠钙硅脱碱渣(脱碱产物-雪硅钙石)对含磷废水中磷的吸附性能。具体研究内容如下:(1)钠钙硅渣脱碱工艺。试验采用动态水热法研究了脱碱温度、脱碱时间、液固比以及脱碱剂掺量对钠钙硅脱碱率的影响。结果显示:反应时间对钠钙硅脱碱影响最为显着,其次是脱碱温度;在试验设定的脱碱剂掺量范围内,加入石灰乳脱碱剂因包裹效应不利于分解反应的进行,使钠钙硅渣脱碱效果降低,脱碱率减小;正交优选试验得到钠钙硅脱碱的最佳工艺参数为:脱碱温度T=170℃、脱碱时间t=120 min、液固比L/S=5、无需添加脱碱剂,在此条件下钠钙硅脱碱率可以达到95%以上,Na2O含量从24.19%降低到1%左右,脱碱效果明显。(2)脱碱产物-雪硅钙石对磷的吸附特性。以吸附剂投加量、初始磷浓度、初始溶液的pH值等作为吸附磷的影响因素,结果表明脱碱产物-雪硅钙石在投加量为4 g/L、初始磷浓度小于50 mg/L、pH值为5左右,具有最佳的除磷性能,去磷率能达到99%。通过对不同吸附材料吸附磷性能的综合比较发现,在投加量为0.3g,吸附100 m L 100 mg/L,pH为5的磷溶液,脱碱产物-雪硅钙石比其他吸附磷性能更优,去磷率达到78%以上。磷酸根离子在脱碱产物-雪硅钙石表面的吸附符合假二级动力学方程,等温吸附过程符合Langmuir型吸附模型,25℃下饱和吸附量为35.37 mg/g。
范佳乐[5](2020)在《利用钨尾矿制备泡沫微晶玻璃的研究》文中提出截止2020年,我国钨尾矿总量已达1000万t以上,仍大量堆存于地表。钨尾矿的有效利用已成为亟待解决的问题。本课题以钨尾矿为主要原料制备了泡沫微晶玻璃材料,并使用差热分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和红外光谱等现代分析测试技术对试样进行了表征。将钨尾矿应用于泡沫微晶领域,不仅能实现钨尾矿高值化大宗量利用,而且可有效解决尾矿大量堆存带来的环境问题,同时为矿山企业带来可观的经济效益。本研究所制备的泡沫微晶玻璃是分两个部分进行的。即:制备钨尾矿泡沫微晶玻璃和稀土掺杂钨尾矿泡沫微晶玻璃。第一部分:以钨尾矿为原料制备泡沫微晶玻璃。研究了钨尾矿添加量和热处理工艺制度对泡沫微晶玻璃性能的影响。首先根据钨尾矿成分分析结果,以钨尾矿、粉煤灰、废玻璃等为原料设计了基础玻璃配方,按照配方称得配料并经过高温熔制、水淬、研磨得到基础玻璃粉末,再通过DTA-TG检测基础玻璃的析晶温度曲线获得钨尾矿最优加入量和结合前人文献与发泡剂CaCO3的DTA曲线确定热处理工艺条件。研究结果表明,钨尾矿最优加入量为50%;添加剂掺量分别为:发泡剂碳酸钙3wt%,稳泡剂磷酸三钠4wt%,助溶剂硼砂10wt%;热处理制度为:发泡温度800℃,析晶温度950℃。分别采用一步法和分段式烧结工艺制备了钨尾矿泡沫微晶玻璃试样并对比其性能,结果表明:分段式烧结法制备的泡沫微晶玻璃样品的性能更优。试样体积密度为0.768 g/cm3,孔隙率为68.43%,抗压强度为6.67MPa。第二部分:在第一部分的钨尾矿泡沫微晶玻璃的基础上进行稀土氧化钇掺入和优化热处理工艺参数研究。首先利用正交手段确定热处理工艺参数,再采取单因素手段对结果进行验证优化,获得最优热处理参数。研究结果表明,烧结过程中抗压强度受发泡时间影响最大,其次是发泡温度,再次为析晶温度和析晶时间。发泡时间过长易产生连通孔,过短会造成孔径过低。发泡温度主要影响试样的体积密度。析晶温度和析晶时间也不宜过高过长,否则会对试样的抗压强度产生不良影响。最佳热处理制度为:发泡时间30min,发泡温度880℃,析晶温度950℃,析晶时间30min。经过分段式热处理工艺掺入不同氧化钇含量制备了泡沫微晶玻璃试样。其中2wt%氧化钇含量的泡沫微晶玻璃试样性能表现最佳。其体积密度约为0.50.6 g/cm3,孔隙率为77.27%,吸水率约7.5%,平均孔径约1.021.44mm,抗压强度达到10MPa。可满足建筑墙体保温材料的性能要求。最后,采用XRD、SEM、测定气孔的孔径与体积密度等测试表征手段,研究氧化钇含量对玻璃基体结构变化的影响、析出晶相的结晶度、气孔孔径大小分布以及气泡与晶相的分布规律。对制备的泡沫微晶玻璃的新表面生长速率进行计算,对比分段式烧结法与一步法制备泡沫微晶工艺。研究结果表明,采用一步法制备泡沫微晶玻璃时,由于发泡过程与析晶过程同时进行,析晶行为对气泡的生长产生了抑制作用。而采用分段式烧结法,将发泡过程与析晶过程分离开,在玻璃熔体黏度较低的环境下,进行发泡过程,能够得到大小适中、分布均匀的多孔结构。气泡的生长对于析晶过程中晶相的析出产生了促进作用。掺杂氧化钇的分段式烧结法利用均匀分布的多孔结构对析晶过程的促进作用,同时避免了在发泡与析晶过程共同进行的情况下,析晶行为对气泡生长的抑制作用,在泡沫微晶玻璃的性能方面相较于一步法制备工艺有改善作用。
陶亚男[6](2020)在《粉煤灰添加赤泥与脱硫石膏对提取氧化铝和二氧化硅影响的研究》文中指出粉煤灰和赤泥是燃煤电厂和制铝厂的主要固体废弃物,近年来,随着燃煤发电工业和制铝工业的迅速发展,粉煤灰和赤泥的排放量也随之逐年增加。固废的大量排放制约了当地国民经济的可持续发展,造成了严重的环境和社会问题。而粉煤灰和赤泥中硅铝元素含量较高,具有很高的提取价值,因此开展粉煤灰的综合利用具有重大现实意义和长远战略意义。本文以山西省某电厂粉煤灰、脱硫石膏、某铝厂赤泥为原料,采用石膏焙烧活化-硫酸酸浸-氢氧化钠碱溶工艺,对提取其中的氧化铝和二氧化硅进行了研究。结果如下:一、活化-酸浸工艺提取氧化铝的研究工艺流程:粉煤灰、赤泥、脱硫石膏混合→焙烧→硫酸酸浸→硫酸铝溶液→除杂→蒸发结晶→干燥→硫酸铝晶体→焙烧→氧化铝产品。得到如下结论:(1)加入赤泥可提高原料中的铝硅比,降低氧化铝提取的难度;脱硫石膏中的硫酸钙可以活化原料,在高温下打开粉煤灰中的Al-Si键、与赤泥中的石榴石、钙霞石等反应,生成易酸解的钙长石,从而将原料中的铝提取出来。实验得到最佳焙烧工艺为:铝硅比为1.1:1、钙铝比为1.3:1、烧结温度为1200℃、烧结时间为30 min。(2)用硫酸溶液酸浸烧结熟料,溶出熟料中的铝元素,氧化铝基本被完全溶出。并设计正交试验,得到影响因素的主次顺序依次为液固比、硫酸浓度、酸浸温度、酸浸时间,最佳工艺条件为:酸浸温度90℃、硫酸浓度2 mol·L-1、酸浸时间30 min、液固比20 m L·g-1,在此条件下提取氧化铝,提取率可达97%左右。(3)在焙烧过程中通入N2对混合料进行焙烧活化,活化后的熟料用硫酸酸浸,在酸浸过程中会产生大量刺激气味的气体,还需进一步研究。(4)硫酸酸浸得到的硫酸铝粗液经除杂、蒸发结晶、干燥得到硫酸铝晶体,在800℃下焙烧2 h得到γ-Al2O3产品,产率约为89.46%,纯度为96.74%。二、氢氧化钠溶出工艺从提铝渣中提取二氧化硅的研究工艺流程:提铝渣→碱溶→过滤→硅酸钠溶液→二次碳分→水洗、干燥→沉淀二氧化硅。得到如下结论:(1)用氢氧化钠溶液碱溶提铝渣,得到硅酸钠溶液,研究碱溶工艺对二氧化硅提取率的影响,并在单因素实验的基础上设计正交试验,得到影响因素的主次顺序依次为碱溶温度、氢氧化钠浓度、液固比、碱溶时间,最佳工艺条件为:碱溶温度90℃、Na OH浓度40%、碱溶时间60 min、液固比为6 m L·g-1,此条件下二氧化硅的提取率为82%左右。(2)硅酸钠溶液经二次碳分工艺制得的产品在80℃下干燥5 h,即可得到二氧化硅产品,且产品纯度较高,符合化工行业标准。
张曌[7](2020)在《污泥催化热解工艺过程效能与机理研究》文中认为污泥热解工艺可实现污泥中生物质能转化与利用,同时可制备出污泥基吸附剂、生物碳和催化剂等高附加值材料,实现材料化利用,近年来国内外学者开展了广泛研究。本文主要研究了污泥热解动力学、污泥热解过程中气态产物释放特征以及污泥中氮、硫元素转化过程与主要反应路径;研究了烧结法和拜耳法赤泥对污泥原位催化热解气态产物提质的效能与机理,分析了两种赤泥对污水污泥热解动力学的影响机制,阐明了赤泥原位催化热解制备磁性污泥基吸附材料机理;系统考察了HZSM-5、Hβ、HY三种微孔分子筛,介孔HY、LaY、Ce-LaY三种改良HY分子筛与拜耳法赤泥,稻壳灰和碳化钼等9种催化材料非原位催化污泥热解的效能与机理。污水污泥热解可以分为50-200°C,200-550°C,550°C以上三个失重阶段;采用Friedman法、FWO法和KAS法三种方法计算出的表观活化能平均值分别为255.09 k J/mol,224.11 k J/mol与225.59 k J/mol;污泥热解最符合二级动力学反应机理。热解温度升高,污泥热解气体产物中酸类有机物含量逐渐降低,烃类含量呈现上升趋势,含氮有机物和酚类含量逐渐升高;C16和C18有机物比例逐渐降低,低碳数有机物比例逐渐升高;热解气态产物平均H/C与O/C减小,气态产物高位热值和有效热值升高。污泥中典型含硫有机物甲硫氨酸热解气态产物中特征含硫化合物为CH4S和C2H6S2;半胱氨酸热解气态产物中特征含硫化合物为H2S、噻吩类和环硫乙烷;胱氨酸热解气态产物中特征含硫化合物为H2S,CS2和环硫乙烷。添加拜耳法赤泥作为原位催化剂可以有效的降低热解气态产物中C16和C18产物比例。拜耳法赤泥添加比例增加,污泥热解气态产物中汽油范围有机物相对百分含量逐渐增加;酸类有机物呈现明显下降趋势。以获取烃类产物为目标时,拜耳法赤泥/污泥=0.1为污泥热解原位催化剂最佳添加质量比。烧结法与拜耳法赤泥原位催化可以改变污泥热解气态产物组成,主要是通过改变其热解反应路径实现的。赤泥中Ca O、Fe2O3、Al2O3中的碱性活性中心O2-可以夺取十六烷酸、十八烷酸等脂肪酸中羧羟基上的质子形成碳负离子等不稳定的中间体,加速这些长链脂肪酸的热解和碳链的裂解,污泥热解气态产物酸类产物相对百分含量和碳数分布整体下降。添加10%,20%和30%拜耳法赤泥制备的污泥基吸附剂的比表面积分别为原污泥热解制备吸附剂比表面积的2.97,5.09和6.44倍;污泥基吸附剂中磁性颗粒重量百分比均超过98%;污泥基吸附剂的饱和磁感应强度分别为原污泥热解制备吸附剂饱和磁感应强度的13.63,20.63和26.83倍。污泥热解过程中产生具有还原性的H2、CxHy、CO和无定形碳,其在高温条件下与污泥和赤泥中的Fe2O3可发生氧化还原反应生成Fe3O4,含Fe3O4磁性颗粒与污泥热解固体产物颗粒粘结在一起,形成了整体具有磁性的污泥基吸附材料。增加非原位催化段不装填催化剂时,由于热解时间相对增加,污泥热解气态产物经过非原位催化段进一步裂解后,碳数较高有机物相对含量减少。非原位催化段装填HZSM-5催化剂、HY催化剂和Hβ催化剂时,最终气态产物中C15以上有机物百分含量均降低至1%以下。HZSM-5、HY和Hβ三种微孔分子筛催化剂可以显着提高最终气态产物中汽油范围有机物含量,最终气态产物中烃类大幅增加,降低柴油范围有机物含量,提升气态产物品质。采用基于反应立场的分子动力学方法(Reax FF MD)研究了HZSM-5催化热解机理,结果表明HZSM-5催化硬脂酸热解主要有吸附、生成碳正离子、碳正离子裂解以及吸附在分子筛上有机物发生脱氧或碳链断裂反应等主要反应历程。非原位催化段装填介孔HY催化剂、La负载HY催化剂和Ce-La负载HY催化剂时,最终气态产物中C11以上有机物含量均低于1%,三种分子筛催化剂可以显着提高最终气态产物中汽油范围有机物含量,同时降低柴油范围有机物含量,提升气态产物品质。比较9种非原位催化热解催化剂,LaY非原位催化污泥热解效能最佳,最终气态产物中汽油范围有机物较高,柴油范围有机物较低,且烃类有机物含量较高。非分子筛类催化剂中,稻壳灰催化效能最高,最终热解产物中汽油类有机物含量达到73%,虽然其它催化指标不佳,但考虑到其成本远低于分子筛类催化剂,仍有一定的应用价值。拜耳法赤泥原位催化(质量比为0.3)、LaY分子筛非原位催化和稻壳灰非原位催化三种污泥催化热解工艺中,汽油范围有机物范围分别为63.18%,82.26%和73.00%,柴油范围有机物范围分别为42.49%,15.08%,27.97%。比较三种污泥催化热解工艺可知,LaY分子筛非原位催化热解效能最优,但催化剂价格较高(约600元/千克);稻壳灰非原位催化热解效能次之,造价较低(约5~10元/千克);拜耳法赤泥原位催化热解效能较前两者差,但其为氧化铝工业大宗废弃物,造价最低(仅需考虑运费等成本)。
李旭[8](2020)在《金属网格电极材料的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理随着智能设备的发展,新型电子设备需满足柔性、可穿戴式的新要求。目前显示设备所搭载的透明电极主要以锡掺杂氧化铟(ITO)透明导电薄膜为主,但铟金属的稀缺性以及材料本身的脆性使其在大规模制备、柔性加工以及可穿戴性等进一步发展中受到了制约。因此亟需找到替代ITO的透明电极材料。金属网格电极拥有优异的导电性、可弯折特性和良好的光透过性。为获取光电性质俱佳的柔性金属网格电极,本文通过两种制备方法,分别得到随机排布的金属网格电极和呈图案化的金属网格电极,主要研究内容如下:(1)利用喷涂法制备随机搭建的金属网格电极,通过控制喷涂气压、喷涂距离、喷涂时间、衬底加热温度等制备条件,得到不同制备条件对于金属网格电极形貌和光电性质的影响规律。并从中得到最佳制备条件,包括喷涂气压为0.03MPa,喷涂距离为13cm,衬底加热温度为80℃。通过调控银纳米线沉积密度,优化金属网格电极的光透过率。得到当喷涂时间为150s时,透光率为84%,方阻为36.7Ω/sq的柔性金属网格电极。(2)为改善随机排布的金属网格电极在银纳米线较低沉积密度情况下,金属网格电极电阻过大的问题。本文通过热压法和电烧结法对金属网格电极的电学性能进行了优化。在热压法优化金属网格电极电学性能的过程中,通过将喷涂时间为90s的金属网格电极,进行加热150℃、加压10kg和热压20min后,金属网格电极方阻从3.8kΩ/sq降低至18.7Ω/sq。在电烧结法优化金属网格电极电学性能的过程中,金属网格电极方阻从752Ω/sq降低至62.7Ω/sq。(3)利用喷墨打印技术制备呈图案化的金属网格电极,通过控制打印电压,打印速度,打印网格间隔距离,退火温度四个主要条件,得到了不同制备条件对于金属网格电极形貌和光电性质影响的规律。最终制备得到透光率为82.907%,方阻68Ω/sq的金属网格电极。
杨权成[9](2020)在《煤矸石提取氧化铝及其制备功能材料研究》文中指出煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的副产品,常被视为一种工业固体废弃物。我国能源结构以煤炭为主,导致煤矸石排放量巨大,由于无法完全消纳,煤矸石累计堆存量已超过50亿吨,造成了严重的环境污染问题。目前,煤矸石规模化利用技术主要集中在制砖、发电、铺路、回填等低附加值领域。我国相当部分地区的煤矸石富含多种有用矿物和有价元素。为实现煤矸石中有价元素和有用矿物的高值化利用,本文基于课题组在亚熔盐法处理低品位矿物和制备矿物基功能材料方面的研究积累,提出煤矸石亚熔盐法提取氧化铝及其制备功能材料的研究思路。基于此,本文首先开展了煤矸石亚熔盐法提取Al2O3过程的热力学研究、浸出工艺和物相转化规律研究。在此基础上,为实现提铝尾渣高值化利用,进行了提铝尾渣制备介孔硅酸钙的工艺和机理研究。之后,利用煤矸石中富含的有用矿物组分膨润土和煤系高岭土构造了纳米光催化功能材料,并研究了其用于光催化氧化As(Ⅲ)的反应效果和作用机理。论文取得的主要研究进展如下:(1)系统研究了煤矸石在NaOH亚熔盐介质中的反应热力学特性。结果表明,在研究的温度范围内,煤矸石中的常见物相高岭石、石英、赤铁矿、金红石等均能够发生分解转化为相应的钠盐。当反应体系中加入Ca(OH)2时,煤矸石中主要含硅物相在NaOH亚熔盐介质中倾向转变为更稳定的NaCaHSiO4相,这有利于氧化铝的回收。(2)通过正交实验,考察了浸出温度、钙硅比、NaOH浓度、碱矿比对氧化铝浸出率的影响。结果表明浸出温度对提取氧化铝具有显着性影响,经单因素实验,最终确定了煤矸石亚熔盐法提取氧化铝的优化工艺条件:NaOH浓度47.5%、碱矿比6、浸出温度260℃、CaO/SiO2质量比为1.2:1、搅拌转速650rpm、反应时间120min。在此条件下浸出液中Al2O3浓度显着提高,浸出液苛性比可降至12.50左右。得到的提铝尾渣中Al2O3含量和铝硅比分别降至1.64%和0.04,提铝尾渣主要物相为NaCaHSiO4。(3)通过XRD、SEM等分析手段,对煤矸石提铝过程的物相转化规律进行了研究。研究发现浸出温度、钙硅比、NaOH浓度、碱矿比等因素都会对提铝过程的物相变化产生影响。当反应条件不足时,尾渣中可能存在的含铝物相有Na8(Al6Si6O24)(OH)2(H2O)2,1.2Na2O·0.8CaO·Al2O3·2SiO2·H2O和Ca2Al2SiO6(OH)2,这是导致煤矸石提铝过程中氧化铝损失的主要原因。通过反应条件调控,可有效避免其生成,以利于更多地回收煤矸石中的氧化铝。(4)基于物相调控思路,提出了提铝尾渣水热法制备介孔硅酸钙的方法。考察了水热温度、NaOH浓度、液固比、反应时间等因素对提铝尾渣向介孔硅酸钙转化的影响规律,并对反应过程进行了动力学分析。结果表明,在水热温度190℃,NaOH浓度30g/L,液固比8,反应时间300min的条件下,提铝尾渣能较好地转化为介孔硅酸钙。计算得到的反应活化能为23.11k J/mol,提铝尾渣向介孔硅酸钙转化的反应过程是以界面化学反应控制为主,兼有扩散控制的混合控制。(5)对制得的介孔硅酸钙材料进行了系统分析,研究了介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附效果以及吸附动力学和热力学规律。结果表明,提铝尾渣水热转化后得到了以介孔为主的多孔性材料,孔径主要分布在2-20nm之间。与提铝尾渣相比,介孔硅酸钙的比表面积和孔体积都有显着增长。介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级吸附动力学模型。吸附热力学分析表明,吸附焓变ΔH为56.45k J/mol,表明介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附以化学吸附为主。(6)以煤矸石中富含的矿物组分膨润土和煤系高岭土为载体,采用水热法和热聚合法构造了Bi2WO6/膨润土(BWO/BENT)和g-C3N4/煤系高岭土(g-C3N4/CK)复合光催化功能材料,并研究了其用于光催化氧化As(Ⅲ)的反应效果和作用机理。结果表明,BWO/BENT和g-C3N4/CK复合材料均表现出比复合前更强的光催化氧化As(Ⅲ)的能力。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS等手段对制得的复合材料进行了分析表征,研究发现与纯BWO和g-C3N4相比,BWO/BENT和g-C3N4/CK复合材料禁带宽度有所减小、团聚程度减轻、光生电子-空穴分离效果得到改善,增强了材料的光响应能力。
艾俊迪[10](2020)在《烧结制度及添加剂对反应烧结碳化硅过程的作用机理》文中进行了进一步梳理随着科学技术发展,对材料性能的要求提高,SiC材料因其优异性能,被广泛关注。由于不断优化其制备技术而实现性能提升,碳化硅材料被广泛应用于陶瓷窑具、发动机、光学反射镜和高功率激光器等领域。SiC的共价键性强,大多数SiC陶瓷材料制备需高温烧结,制备成本高,限制其推广应用。反应烧结法制备SiC陶瓷材料可在较低温度下烧结,但部分游离硅会残留在SiC材料中,影响其高温性能。针对该问题,本文以不同粒度的SiC粉为主要原料,采用模压成型方式制备陶瓷生坯,研究不同热处理制度下,两步烧结法对反应烧结SiC陶瓷微观结构与性能的影响。研究不同烧结温度的两步烧结法对分别添加4wt%Al及4wt%Al4SiC4对SiC陶瓷微观结构与性能的影响,研究反应烧结SiC陶瓷热处理过程中晶粒生长过程及Al和Al4SiC4对反应烧结碳化硅的影响机理。(1)研究两步烧结法中不同渗硅时间及烧结温度的作用,经2h渗硅并于1650℃烧结后的SiC陶瓷材料表现出净尺寸变化,且Si的相对含量较低,材料获得良好骨架结构,体积密度较高,显气孔率较低,具有高常温耐压强度。(2)当加入4wt%Al作为添加剂时,液相Al增加体系中液相含量,加速反应烧结进程,并阻碍SiC晶粒的生长,SiC陶瓷于1600℃烧结温度下烧结完全,呈现微收缩,骨架结构良好。烧结温度至1700℃时,SiC陶瓷呈现出连续的骨架结构,致密度较高,具有较高的常温耐压强度,基质中反应生成的第二相Al4SiC4,有利于增强SiC陶瓷性能及改善微观形貌。(3)加入4wt%Al4SiC4作为添加剂,当烧结温度较低时,Al4SiC对反应烧结过程有一定的阻碍作用。烧结温度高于1650℃时,SiC陶瓷晶粒生长良好,呈现出连续骨架结构,常温耐压强度大幅提高,体积密度高。少量的Al4SiC4分解出的Al加速了反应烧结的进行,分解出的C能够消耗游离硅,反应生成细小的六边形SiC颗粒填充在基质中,有利于减少试样中多余的游离硅,从而提升材料强度。
二、优化烧结法工艺的研究(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、优化烧结法工艺的研究(论文提纲范文)
(1)从粉煤灰提取氧化铝的技术现状及工艺进展(论文提纲范文)
1 碱法提取氧化铝 |
1.1 烧结法 |
1.1.1 石灰石烧结法 |
1.1.2 碱石灰烧结法 |
1.1.3 预脱硅—碱石灰烧结法 |
1.1.4 预脱硅—低钙烧结法 |
1.1.5 硫酸铵/硫酸氢铵烧结法 |
1.1.6 硫酸烧结法 |
1.2 水化学法 |
1.3 焙烧-酸浸法 |
2 酸法提取氧化铝 |
2.1 盐酸浸出法 |
2.2 硫酸浸出法 |
2.3 氟化物强化浸出法 |
3 酸碱联合法提取氧化铝 |
4 其他提取氧化铝方法 |
5 结语 |
(2)粉煤灰制备富铝浸出液及提铝酸渣制备吸附剂(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 粉煤灰特性及危害 |
1.2.1 粉煤灰特性 |
1.2.2 粉煤灰的危害 |
1.3 粉煤灰提铝方法 |
1.3.1 烧结法 |
1.3.2 酸法 |
1.3.3 碱浸法 |
1.3.4 粉煤灰提铝存在问题 |
1.4 提铝酸渣综合利用 |
1.4.1 制备水玻璃 |
1.4.2 制备白炭黑 |
1.5 本文论的研究目的、内容及技术路线 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 研究技术路线 |
2 实验原料及表征方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验仪器 |
2.3 表征方法 |
2.3.1 X射线荧光光谱分析 |
2.3.2 X射线衍射分析 |
2.3.3 扫描电镜分析 |
2.3.4 等离子体发射光谱分析 |
2.3.5 傅立叶红外光谱分析 |
2.3.6 比表面积及孔道结构分析 |
2.3.7 紫外-可见分光光度法 |
3 粉煤灰烧结活化-酸浸法制备富铝浸出液 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料与方法 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 工艺条件对铝浸出率的影响 |
3.3.2 烧结活化-酸浸化学反应原理探究 |
3.3.3 烧结活化机理探究 |
3.4 本章小结 |
4 提铝酸渣制备介孔二氧化硅及吸附研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验原料及方法 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 工艺条件对介孔二氧化硅孔结构的影响 |
4.3.2 介孔二氧化硅材料制备机理 |
4.3.3 介孔二氧化硅吸附性能研究 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)基于微观结构演变模拟的陶瓷刀具工艺设计及制备(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 背景及意义 |
1.2 微纳米复合陶瓷刀具材料 |
1.3 材料微观结构演变的计算机模拟方法 |
1.4 放电等离子体烧结 |
1.5 存在的问题 |
1.6 论文安排与主要工作 |
2 陶瓷刀具材料晶粒的生长的影响因素 |
2.1 晶粒生长驱动力 |
2.2 晶界迁移率 |
2.3 正常晶粒生长理论 |
2.4 异常晶粒生长理论 |
2.5 微纳米复合陶瓷刀具材料晶粒生长的影响因素 |
2.6 本章小结 |
3 微纳米复合陶瓷刀具材料演变模拟 |
3.1 元胞自动机的方法 |
3.2 元胞自动机的选型 |
3.2.1 网格形状 |
3.2.2 邻接类型 |
3.2.3 边界条件 |
3.3 元胞自动机模型的中心元胞变换规则 |
3.4 元胞自动机模型的改进 |
3.4.1 晶粒去直角规则的建立 |
3.4.2 构建改进的Q值赋予方法 |
3.5 微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构演变模拟 |
3.5.1 纳米相颗粒对陶瓷刀具材料微观结构的影响 |
3.5.2 微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构演变模拟 |
3.6 陶瓷刀具材料气孔模拟 |
3.6.1 陶瓷材料的烧结致密化过程 |
3.6.2 含有气孔的陶瓷刀具材料微观结构演变模拟 |
3.7 微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构演变模拟系统的建立 |
3.8 本章小结 |
4 基于微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构演变模拟的工艺设计 |
4.1 烧结温度的设计 |
4.1.1 烧结温度对晶粒生长的影响 |
4.1.2 烧结温度耦合 |
4.1.3 烧结温度与微观结构演变关系 |
4.2 保温时间的设计 |
4.2.1 保温时间对晶粒生长的影响 |
4.2.2 保温时间耦合 |
4.2.3 保温时间与微观结构演变关系 |
4.3 烧结压力的设计 |
4.3.1 烧结压力对晶粒生长的影响 |
4.3.2 烧结压力耦合 |
4.3.3 烧结压力与微观结构演变关系 |
4.4 本章小结 |
5 Al_2O_3/TiB_2/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料制备 |
5.1 Al_2O_3/TiB_2/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料的制备 |
5.1.1 材料的制备 |
5.1.2 Al_2O_3/TiB_2/TiC陶瓷刀具材料试样的制备 |
5.2 材料性能测试与表征 |
5.2.1 抗弯强度的测量 |
5.2.2 硬度的测量 |
5.2.3 断裂韧性的测量 |
5.3 组分优化 |
5.4 烧结工艺对材料力学性能及微观结构的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(4)钠钙硅渣脱碱制备水化硅酸钙的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 粉煤灰概述 |
1.2 高铝粉煤灰提取氧化铝的研究现状 |
1.2.1 酸法 |
1.2.2 碱法 |
1.2.3 其他方法 |
1.2.4 碱石灰低钙烧结法高铝粉煤灰提取氧化铝技术 |
1.3 高铝粉煤灰提铝渣脱碱的研究现状 |
1.3.1 硅钙渣脱碱的研究现状 |
1.3.2 钠钙硅渣脱碱的研究现状 |
1.4 雪硅钙石研究现状 |
1.4.1 雪硅钙石的理化性质 |
1.4.2 雪硅钙石的应用 |
1.5 论文的研究意义、目的与内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究目的 |
1.5.3 研究内容 |
第2章 试验原料、设备及方法 |
2.1 试验原料 |
2.1.1 化学元素分析 |
2.1.2 矿物相组成分析 |
2.1.3 显微形貌分析 |
2.2 试验药品、设备及分析仪器 |
2.2.1 主要试验药品 |
2.2.2 试验设备及分析仪器 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 钠钙硅渣脱碱制备水化硅酸钙 |
2.3.2 脱碱产物-雪硅钙石吸附磷 |
2.4 试验分析及检测方法 |
2.4.1 钠钙硅渣脱碱率的测定 |
2.4.2 固相中Al_2O_3、CaO和 SiO_2含量的测定 |
2.4.3 铁品位的测定 |
2.4.4 脱碱产物-雪硅钙石去磷率的测定 |
2.4.5 吸附等温式 |
2.4.6 吸附动力学模型 |
第3章 钠钙硅渣脱碱工艺的研究 |
3.1 单因素条件对钠钙硅渣脱碱效果的影响 |
3.1.1 不同反应温度对钠钙硅渣脱碱效果的影响 |
3.1.2 反应时间对钠钙硅渣脱碱效果的影响 |
3.1.3 液固比对钠钙硅渣脱碱效果的影响 |
3.1.4 不同脱碱剂掺量对钠钙硅渣脱碱效果的影响 |
3.1.5 粒度对钠钙硅渣脱碱效果的影响 |
3.2 钠钙硅渣脱碱的正交试验研究 |
3.2.1 极差分析各因素对钠钙硅渣脱碱效果影响的主次关系 |
3.2.2 方差分析各因素对钠钙硅渣脱碱效果影响的显着性水平 |
3.2.3 验证试验 |
3.3 钠钙硅渣的脱碱机理分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 钠钙硅脱碱渣对磷的吸附性研究 |
4.1 钠钙硅脱碱渣的微观分析 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 脱碱产物-雪硅钙石的零点电位分析 |
4.2.2 投加量对脱碱产物-雪硅钙石吸附效果的影响 |
4.2.3 pH值对脱碱产物-雪硅钙石吸附效果的影响 |
4.2.4 初始磷浓度对脱碱产物-雪硅钙石吸附效果的影响 |
4.2.5 不同吸附材料对磷吸附效果的影响 |
4.2.6 吸附等温线 |
4.2.7 吸附动力学 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士学位期间的学术成果 |
致谢 |
(5)利用钨尾矿制备泡沫微晶玻璃的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钨尾矿利用的研究现状 |
1.1.1 钨尾矿 |
1.1.2 钨尾矿综合利用研究现状 |
1.2 泡沫玻璃概述 |
1.2.1 泡沫玻璃 |
1.2.2 泡沫玻璃的应用 |
1.3 泡沫微晶玻璃概述 |
1.3.1 泡沫微晶玻璃 |
1.3.2 泡沫微晶玻璃制备方法 |
1.3.3 泡沫微晶玻璃的应用 |
1.3.4 利用尾矿等固废制备泡沫微晶玻璃的研究现状 |
1.4 本课题研究的意义、研究目标和研究内容 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究意义 |
1.4.3 研究目标 |
第二章 实验过程及方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验工艺流程 |
2.3.1 基础玻璃的制备 |
2.3.2 泡沫微晶玻璃的制备 |
2.4 性能测试与表征 |
2.4.1 体积密度 |
2.4.2 吸水率 |
2.4.3 抗压强度 |
2.4.4 差热扫描量热法 |
2.4.5 X射线衍射分析 |
2.4.6 傅立叶红外光谱 |
2.4.7 扫描电子显微镜 |
第三章 钨尾矿泡沫微晶玻璃的制备 |
3.1 实验原料 |
3.1.1 原料成分分析和钨尾矿物相组成 |
3.1.2 基础玻璃成分设计 |
3.1.3 辅助原料 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 钨尾矿添加量的确定 |
3.2.2 分段式加热热处理工艺条件的确定 |
3.3 结果与分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 稀土掺杂钨尾矿泡沫微晶玻璃的制备 |
4.1 基础玻璃的熔制 |
4.1.1 配方设计 |
4.1.2 稀土氧化钇掺杂对基础玻璃析晶温度的影响 |
4.2 泡沫微晶玻璃热处理制度的确定 |
4.2.1 热处理工艺正交实验 |
4.2.2 热处理工艺验证实验 |
4.3 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 烧结过程中发泡与析晶相互影响机理的研究 |
5.1 不同含量氧化钇对玻璃基体结构变化的影响 |
5.2 发泡与析晶间相互影响的作用规律 |
5.2.1 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃发泡性能的影响 |
5.2.2 不同氧化钇含量对泡沫微晶玻璃析晶性能的影响 |
5.2.3 发泡与析晶性能的影响 |
5.3 泡沫微晶玻璃新表面的生成速率ν与黏度的关系 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(6)粉煤灰添加赤泥与脱硫石膏对提取氧化铝和二氧化硅影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 粉煤灰简述 |
1.2.1 粉煤灰的形成过程 |
1.2.2 粉煤灰的组成 |
1.2.3 粉煤灰的危害 |
1.2.4 粉煤灰的综合利用现状 |
1.3 赤泥简述 |
1.3.1 赤泥的产生 |
1.3.2 赤泥特性 |
1.3.3 赤泥的危害 |
1.3.4 赤泥的综合利用 |
1.4 脱硫石膏概述 |
1.4.1 脱硫石膏的形成 |
1.4.2 脱硫石膏的基本性质 |
1.4.3 脱硫石膏的危害 |
1.4.4 脱硫石膏的综合利用 |
1.5 粉煤灰提取氧化铝的研究 |
1.5.1 我国氧化铝及铝土矿资源现状 |
1.5.2 粉煤灰生产氧化铝 |
1.5.3 碱法 |
1.5.4 酸法 |
1.5.5 酸碱联合法 |
1.5.6 其他方法 |
1.6 粉煤灰提取二氧化硅的研究 |
1.6.1 沉淀法 |
1.6.2 气相法 |
1.6.3 溶胶-凝胶法 |
1.7 本文研究 |
1.7.1 研究意义 |
1.7.2 研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验药品及仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验原料 |
2.2.1 粉煤灰 |
2.2.2 赤泥 |
2.2.3 脱硫石膏 |
2.3 分析方法 |
2.3.1 氧化铝的测定方法 |
2.3.2 二氧化硅的测定方法 |
2.4 试验方法 |
2.4.1 提取氧化铝工艺实验 |
2.4.2 提铝渣提取二氧化硅工艺实验 |
第三章 从粉煤灰中制备提取氧化铝的研究 |
3.1 通空气进行焙烧活化工艺 |
3.1.1 实验机理及过程 |
3.1.2 铝硅比对氧化铝溶出率的影响研究 |
3.1.3 钙铝比对氧化铝溶出率的影响研究 |
3.1.4 焙烧温度对氧化铝溶出率的影响 |
3.1.5 焙烧时间对氧化铝溶出率的影响 |
3.1.6 烧结熟料表征 |
3.2 硫酸酸浸工艺 |
3.2.1 实验过程及机理 |
3.2.2 酸浸温度对氧化铝浸出率的影响 |
3.2.3 酸浸时间对氧化铝溶出率的影响 |
3.2.4 硫酸浓度对氧化铝溶出率的影响 |
3.2.5 液固比对铝溶出率的影响 |
3.2.6 硫酸酸浸工艺的优化 |
3.3 通入N_2进行焙烧活化实验 |
3.3.1 实验机理及过程 |
3.3.2 实验结果 |
3.3.3 酸浸实验 |
3.4 除杂工艺 |
3.4.1 除钙 |
3.4.2 除铁 |
3.5 制备氧化铝 |
3.6 本章小结 |
第四章 从提铝渣提取二氧化硅的研究 |
4.1 提铝渣分析 |
4.1.1 成分分析 |
4.1.2 物相分析 |
4.2 氢氧化钠碱溶工艺 |
4.2.1 提铝渣碱溶工艺实验过程及机理 |
4.2.2 碱溶温度对二氧化硅溶出率的影响 |
4.2.3 NaOH浓度对二氧化硅溶出率的影响 |
4.2.4 碱溶时间对二氧化硅溶出率的影响 |
4.2.5 液固比对二氧化硅溶出率的影响 |
4.2.6 碱溶工艺的优化 |
4.3 提硅渣成分分析 |
4.3.1 提硅渣化学组成 |
4.3.2 提硅渣物相组成 |
4.4 分步碳分法制备二氧化硅工艺 |
4.4.1 碳分反应机理 |
4.4.2 二次碳分工艺 |
4.4.3 沉淀二氧化硅分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(7)污泥催化热解工艺过程效能与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 污水污泥热解技术国内外发展现状 |
1.2.1 热解过程中的物理变化与化学反应 |
1.2.2 污泥热解技术的发展历程 |
1.2.3 污泥热解资源化技术研究现状与发展趋势 |
1.3 原位/非原位催化热解国内发展现状 |
1.3.1 原位/非原位催化热解 |
1.3.2 催化热解催化剂类型 |
1.3.3 原位催化热解研究现状与发展趋势 |
1.3.4 非原位催化热解研究现状与发展趋势 |
1.4 污泥热解与催化热解领域存在的问题 |
1.5 课题来源与主要研究内容 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究的目的和意义 |
1.5.3 主要研究内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 污泥与生物质样品 |
2.1.2 催化剂样品及制备方法 |
2.1.3 生物质组分标准品 |
2.2 污泥热解/催化热解/污泥基吸附剂制备装置 |
2.2.1 污泥热解与催化热解试验方法 |
2.2.2 污泥基吸附剂制备装置 |
2.3 催化剂、污泥基固态与气态产物的表征方法 |
2.3.1 催化剂、污泥基固态产物表征方法 |
2.3.2 污泥热解产生气态产物分析方法 |
2.4 热解机理理论研究方法 |
2.4.1 热分析动力学研究 |
2.4.2 密度泛函理论方法 |
2.4.3 基于反应力场的分子动力学方法 |
第3章 污水污泥热解动力学与热化学转化机制 |
3.1 引言 |
3.2 污水污泥热解过程热重与动力学分析 |
3.2.1 污水污泥热重与微分热重分析 |
3.2.2 污水污泥热解动力学特性 |
3.3 污水污泥热解气态产物中有机物分布特征 |
3.3.1 不同温度污泥热解气态产物有机物类型分布 |
3.3.2 不同温度污泥热解气态产物中有机物碳数分布 |
3.3.3 不同温度污泥热解气态产物中有机物H/C与O/C分布 |
3.4 污水污泥热解低分子量含氮含硫气态产物分析 |
3.4.1 污水污泥热解低分子量含氮气态产物分析 |
3.4.2 污水污泥热解低分子量含硫气态产物分析 |
3.5 污水污泥中典型有机组分热化学转化规律 |
3.5.1 污泥中典型有机物碳氢氧元素热化学转化路径 |
3.5.2 污泥中有机物热解碳基颗粒成核与集聚机制 |
3.5.3 污泥中典型含氮有机物氮元素热解转化路径 |
3.5.4 污泥中典型含硫有机物硫元素热解转化路径 |
3.6 本章小结 |
第4章 污水污泥原位催化热解效能与机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 赤泥原位催化对污泥热解气态产物分布的影响 |
4.2.1 烧结法赤泥原位催化对污泥热解气态产物的影响 |
4.2.2 拜耳法赤泥原位催化对污泥热解气态产物的影响 |
4.3 赤泥原位催化对污泥热解动力学的影响 |
4.3.1 烧结法赤泥原位催化对污泥热解转化率的影响 |
4.3.2 烧结法赤泥原位催化对污泥热解动力学的影响 |
4.3.3 拜耳法赤泥原位催化对污泥热解热化学转化率的影响 |
4.3.4 拜耳法赤泥原位催化对污泥热解动力学的影响 |
4.4 赤泥原位催化对污泥热解固态产物的影响 |
4.4.1 赤泥原位催化对污泥热解固态产物成孔的影响 |
4.4.2 赤泥原位催化对污泥热解固态产物磁性的影响 |
4.4.3 赤泥原位催化对污泥热解固态产物晶体组成的影响 |
4.5 赤泥原位催化污水污泥热解与制备磁性吸附剂机理 |
4.5.1 赤泥原位催化污水污泥中有机物热解与造孔机理 |
4.5.2 赤泥原位催化对污泥失重及热力学的影响机制 |
4.5.3 赤泥-污泥体系热解过程中磁性颗粒形成机理 |
4.5.4 污泥原位催化热解技术可行性分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 污水污泥非原位催化热解效能与机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 微孔分子筛非原位催化污泥热解气态产物裂解效能与机理 |
5.2.1 微孔分子筛非原位催化污泥热解气态产物裂解效能 |
5.2.2 微孔分子筛非原位催化污泥热解气态产物裂解机制 |
5.3 介孔和稀土分子筛非原位催化污泥热解气态产物裂解效能 |
5.3.1 介孔和稀土分子筛非原位催化污泥热解气态产物裂解效能 |
5.3.2 介孔和稀土分子筛非原位催化污泥热解气态产物裂解机制 |
5.4 非分子筛催化剂非原位催化污泥热解气态产物裂解效能 |
5.4.1 非分子筛催化剂非原位催化污泥热解气态产物裂解效能 |
5.4.2 非分子筛催化剂非原位催化污泥热解气态产物裂解机制 |
5.5 不同类型催化材料污泥非原位催化热解效能比较 |
5.6 污泥非原位催化热解技术可行性分析 |
5.6.1 污泥非原位催化热解工艺流程 |
5.6.2 污泥非原位催化热解工艺可行性 |
5.6.3 污泥原位催化热解与非原位催化工艺比较 |
5.7 本章小结 |
结论 |
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 |
(8)金属网格电极材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 透明导电电极的工作原理 |
1.3 透明导电电极材料的研究现状 |
1.3.1 透明导电氧化物 |
1.3.2 碳材料 |
1.3.2.1 碳纳米管 |
1.3.2.2 石墨烯 |
1.3.3 金属低维材料 |
1.3.3.1 金属纳米线 |
1.3.3.2 金属网格 |
1.4 金属网格电极的制备方法 |
1.4.1 旋涂涂覆法 |
1.4.2 喷涂沉积法 |
1.4.3 印刷法 |
1.5 网格电极性能表征参数 |
1.5.1 方阻 |
1.5.2 光学性能表征参数 |
1.6 本论文研究的主要目的及内容 |
第2章 喷涂法制备银纳米线柔性金属网格电极 |
2.1 引言 |
2.2 喷涂法制备柔性金属网格电极 |
2.2.1 试验材料及仪器 |
2.2.2 喷涂法制备金属网格电极的步骤 |
2.3 喷涂法制备金属网格电极最佳制备条件 |
2.3.1 喷涂时间对于制备金属网格电极的影响 |
2.3.2 喷涂距离对于制备金属网格电极的影响 |
2.3.3 喷涂气压对于制备金属网格电极的影响 |
2.3.4 衬底加热温度对于制备金属网格电极的影响 |
2.3.5 金属银网格电极从硬质衬底到柔性衬底的优化 |
2.4 金属网格电极的光电性质的测试及表征 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于喷涂法制备的柔性金属网格电极的电学性能优化 |
3.1 引言 |
3.2 热压法优化柔性金属网格电极电学性能 |
3.2.1 热压法原理 |
3.2.2 试验材料及仪器 |
3.2.3 试验条件 |
3.2.4 试验步骤 |
3.2.5 试验结果及分析 |
3.3 电烧结法优化柔性金属网格电极电学性能 |
3.3.1 电烧结法原理 |
3.3.2 试验材料及仪器 |
3.3.3 试验条件 |
3.3.4 试验步骤 |
3.3.5 试验结果及分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 喷墨打印法制备柔性金属网格电极 |
4.1 引言 |
4.2 喷墨打印技术工作原理 |
4.3 试验仪器及主要材料 |
4.4 喷墨打印法制备金属网格电极 |
4.4.1 打印程序设计 |
4.4.2 试验步骤 |
4.4.3 柔性衬底表面平整度的处理方法 |
4.4.4 柔性衬底表面附着力差的处理方法 |
4.5 各制备条件对于金属网格电极性能的影响分析 |
4.5.1 退火温度对于金属网格电极的形貌及性能影响 |
4.5.2 打印网格间隔距离对于金属网格电极形貌及性能影响 |
4.5.3 打印速度对于金属网格电极形貌及性能影响 |
4.5.4 打印电压对于制备金属网格电极形貌及性能影响 |
4.6 喷墨打印法制备金属网格电极的实物图 |
4.7 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
附录一 攻读硕士学位期间研究成果 |
附录二 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
致谢 |
(9)煤矸石提取氧化铝及其制备功能材料研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 煤矸石概况 |
1.2.1 煤矸石的来源和分类 |
1.2.2 煤矸石的组成 |
1.2.3 煤矸石利用现状 |
1.2.4 综合评述 |
1.3 煤矸石提取氧化铝方面 |
1.3.1 氧化铝的提取方法 |
1.3.2 煤矸石提取氧化铝研究进展 |
1.3.3 现有提铝技术评述 |
1.4 煤矸石制备功能材料方面 |
1.4.1 煤矸石矿物组分 |
1.4.2 煤矸石及其矿物组分制备功能材料的研究现状 |
1.5 本论文研究目标及主要研究内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 主要研究内容 |
2 亚熔盐法处理煤矸石热力学分析 |
2.1 引言 |
2.2 热力学分析方法 |
2.3 煤矸石中主要物相与NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
2.3.1 Al_2O_3·2SiO_2·2H_2O与 NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
2.3.2 SiO_2与NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
2.3.3 Fe_2O_3与NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
2.3.4 Ti O_2与NaOH、Ca(OH)_2反应的热力学分析 |
2.4 可能含铝副产物生成的热力学分析 |
2.4.1 Na_8(Al_6Si_6O_(24))(OH)_2(H_2O)_2生成的热力学分析 |
2.4.2 Ca_2Al_2SiO_6(OH)_2生成的热力学分析 |
2.4.3 1.2Na_2O·0.8CaO·Al_2O_3·2SiO_2·H_2O生成的热力学分析 |
2.5 本章小结 |
3 煤矸石中氧化铝的浸出工艺研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂及设备 |
3.1.2 实验原料 |
3.1.3 实验装置 |
3.1.4 实验方法 |
3.1.5 分析方法 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.2.1 煤矸石原料分析 |
3.2.2 煤矸石浸出正交实验 |
3.2.3 煤矸石浸出单因素实验 |
3.2.4 浸出动力学分析 |
3.3 本章小结 |
4 提铝尾渣制备介孔硅酸钙吸附材料研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂及设备 |
4.2.2 实验原料 |
4.2.3 实验装置 |
4.2.4 实验方法 |
4.2.5 分析方法 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 正交实验分析 |
4.3.2 单因素实验分析 |
4.3.3 介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附特性 |
4.4 本章小结 |
5 煤矸石制备矿物功能材料研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 样品表征方法 |
5.2.4 光催化实验方法 |
5.2.5 砷浓度的分析方法 |
5.3 BWO/BENT复合材料制备及其光催化氧化As(Ⅲ) |
5.3.1 BWO/BENT复合材料的制备 |
5.3.2 BWO/BENT复合材料分析表征 |
5.3.3 BWO/BENT复合材料的光催化性能 |
5.3.4 机理分析 |
5.4 g-C_3N_4/CK复合材料制备及其光催化氧化As(Ⅲ) |
5.4.1 g-C_3N_4/CK复合材料的制备 |
5.4.2 g-C_3N_4/CK复合材料分析表征 |
5.4.3 g-C_3N_4/CK复合材料的光催化性能 |
5.4.4 机理分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)烧结制度及添加剂对反应烧结碳化硅过程的作用机理(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 碳化硅陶瓷及其烧结方法 |
1.2.1 无压烧结碳化硅 |
1.2.2 热压烧结碳化硅 |
1.2.3 重结晶烧结碳化硅 |
1.2.4 反应烧结碳化硅 |
1.3 反应烧结碳化硅的成型方法 |
1.3.1 注浆成型 |
1.3.2 等静压成型 |
1.3.3 流延成型 |
1.3.4 模压成型 |
1.4 反应烧结碳化硅工艺及其烧结助剂 |
1.4.1 反应烧结碳化硅的烧结工艺 |
1.4.2 反应烧结碳化硅用烧结助剂 |
1.5 本论文的提出及主要研究内容 |
第二章 实验方案及表征方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验流程 |
2.3 实验设备 |
2.4 结构与性能表征检测设备 |
第三章 热处理制度对两步烧结法制备反应烧结碳化硅微观结构与性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 渗硅时间对反应烧结碳化硅的影响 |
3.2.1 线变化率 |
3.2.2 物相组成 |
3.2.3 显气孔率和体积密度 |
3.2.4 常温耐压强度 |
3.2.5 渗硅时间对反应烧结碳化硅的影响 |
3.3 烧结温度对反应烧结碳化硅的影响 |
3.3.1 线变化率 |
3.3.2 物相组成 |
3.3.3 微观形貌 |
3.3.4 显气孔率和体积密度 |
3.3.5 常温耐压强度 |
3.4 热处理制度对SiC反应烧结的影响机理 |
3.5 本章小结 |
第四章 Al对两步烧结法制备反应烧结SiC陶瓷微观结构与性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验结果与分析 |
4.2.1 线变化率 |
4.2.2 物相组成 |
4.2.3 微观结构 |
4.2.4 显气孔率和体积密度 |
4.2.5 CT三维结构 |
4.2.6 常温耐压强度 |
4.3 Al对SiC反应烧结的促进作用及反应机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 Al_4SiC_4对两步烧结法制备反应烧结SiC陶瓷微观结构与性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验结果及分析 |
5.2.1 线变化率 |
5.2.2 物相组成 |
5.2.3 微观结构 |
5.2.4 显气孔率和体积密度 |
5.2.5 CT三维结构 |
5.2.6 常温耐压强度 |
5.3 Al_4SiC_4对SiC反应烧结的作用机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录1 攻读硕士学位期间的科研成果 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
四、优化烧结法工艺的研究(论文参考文献)
- [1]从粉煤灰提取氧化铝的技术现状及工艺进展[J]. 王卫江,张永锋. 有色金属工程, 2021(10)
- [2]粉煤灰制备富铝浸出液及提铝酸渣制备吸附剂[D]. 张梦露. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于微观结构演变模拟的陶瓷刀具工艺设计及制备[D]. 白祎凡. 西安工业大学, 2021(02)
- [4]钠钙硅渣脱碱制备水化硅酸钙的研究[D]. 冯晓兰. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [5]利用钨尾矿制备泡沫微晶玻璃的研究[D]. 范佳乐. 江西理工大学, 2020(01)
- [6]粉煤灰添加赤泥与脱硫石膏对提取氧化铝和二氧化硅影响的研究[D]. 陶亚男. 太原理工大学, 2020(07)
- [7]污泥催化热解工艺过程效能与机理研究[D]. 张曌. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [8]金属网格电极材料的制备与性能研究[D]. 李旭. 吉林建筑大学, 2020(04)
- [9]煤矸石提取氧化铝及其制备功能材料研究[D]. 杨权成. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [10]烧结制度及添加剂对反应烧结碳化硅过程的作用机理[D]. 艾俊迪. 武汉科技大学, 2020(01)