固相生长机理论文_蒋亮,李佳欣,吴婷,杨车,尹伟杰

导读:本文包含了固相生长机理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:机理,原位,晶格,生长,碳源,钢渣,磁铁矿。

固相生长机理论文文献综述

蒋亮,李佳欣,吴婷,杨车,尹伟杰[1](2019)在《CaO-SiO_2-FeO-MgO体系钢渣固相改质过程中的镁铁尖晶石生长机理》一文中研究指出钢渣是炼钢过程产生的副产品,其排放量约为钢产量的15%,钢渣的循环利用是钢铁企业亟需解决的关键问题之一。利用其成分特点,已有少量钢渣应用于冶金、工程回填、筑路、污水处理和制备微晶玻璃等领域。除以上应用外,将钢渣掺入水泥中制备钢渣水泥是一种有效且高效的制备方式,然而钢渣中难以分离的FeO相限制了其在建材领域的应用。通过氧化改质的方式可以使钢渣中FeO向强磁性Fe3O4发生转变,后者可进行磁选分离,且改质过程中无温室气体排放。针对CaO-SiO_2-FeO体系钢渣的氧化改质工艺已有前人进行了相关研究,然而对更接近于实际钢渣成分的CaO-SiO_2-FeO-MgO体系的研究较少。此外,钢渣氧化改质过程中的镁铁尖晶石的形核、长大机理仍需要进一步探索研究。本工作参照某钢厂转炉钢渣的实际成分,通过氧化气氛(合成空气)下煅烧的方式对钢渣进行固相改质。借助X射线衍射(XRD)仪、背散射扫描电镜(BEI-SEM)和X射线能谱仪(EDS)对CaO-SiO_2-FeO-MgO体系合成钢渣的矿物相产物进行了分析,并结合热力学计算软件(FactSage)对主要产物相生成的热力学趋势进行了研究。此外,利用综合热分析仪(TG-DSC)对镁铁尖晶石群形成的动力学机理进行了推演,并建立了对应的动力学模型。研究结果表明,随固相改质温度由1 000℃上升至1 150℃,镁铁尖晶石产量呈现先增加后减少的趋势,且在改质温度为1 100℃时达到极大值;镁铁尖晶石相在(311)晶面对应的衍射角度随改质温度变化发生如下变化:2θ=35.44°(1 000℃)→2θ=35.49°(1 050℃)→2θ=35.49°(1 100℃)→2θ=35.43°(1 150℃);当氧化温度由1 000℃升高到1 150℃,氧化600 s后体系中质量由351.273×10~(-3)mg增加至499.077×10~(-3)mg,氧化1 800 s后体系中质量由364.390×10~(-3)mg增加至535.341×10~(-3)mg;参照动力学机理可以将CaO-SiO_2-FeOMgO四元钢渣体系的固相改质过程分为叁个阶段,即孕育阶段、化学反应阶段和扩散阶段。由理论计算所得动力学模型与TG实验结果的热重变化趋势较为一致,借助动力学模型能够较准确地描述钢渣固相改质过程中镁铁尖晶石的形核和长大过程。(本文来源于《材料导报》期刊2019年15期)

梁朋[2](2015)在《利用固相碳源协同作用制备碳纳来管及其生长机理的研究》一文中研究指出碳纳米管作为一维炭材料的典型代表,因其独特的电磁、力学、热学、光学等性能,在纳米电子器件、复合材料、生物医疗、储氢材料等领域被广泛研究。经过多年的发展,在制备方法、生长机理以及应用领域等方面取得了巨大的成果,被誉为21世纪最有前途的材料之一,但目前还没有一种方法能够制备出结构规整、纯度高、层数可控的碳纳米管,因此在结合现有的制备方法的基础上,提出新的制备工艺是一种可行的途径。本文利用固相碳源与催化剂混合、炭化,并在助催化剂的作用下,合成多壁碳纳米管。采用SEM、TEM、HRTEM、XRD、Raman等分析表征手段研究碳管的形貌结构。结果发现用该方法制得的碳纳米管直径为50~100nm,长度为0.2~4μm,管壁较薄,直线型,结晶性能较好以及内部有较高催化剂填充率。在实验过程中,通过改变碳源的种类和颗粒大小、催化剂的类型及与碳源混合方式、酸化时间、反应温度、保温时间以及H2O和噻吩(C4H4S)添加量等参数,最终获得了碳管的最佳合成条件:选择利用10~20μm的天然石墨通过改性的H法氧化24h得到的氧化石墨烯为碳源,NiO/MgO为催化剂,按照质量比3:10的比例,在乙醇溶液中混合均匀并加热蒸干,在850℃炭化,保温6~10h,并同时通入1.5ppm·min-1的水蒸气和1ppm·min-1的噻吩,最终得到形貌较好的CNTs。通过对实验结果分析,提出一种新的制备CNTs的生长机理,其过程如下:(1)氧化处理使得碳源表面含有大量官能团和活性较高的碳位点,可以均匀吸附和锚合催化剂颗粒;(2)在炭化过程中,催化剂被还原,同时吸附S原子使其熔点降低,在Ostwald熟化作用下相互融并;(3)催化剂颗粒刻蚀碳层并吸附、溶解碳原子簇,使催化剂中碳的浓度升高;(4)当碳浓度增大到一定量时,在催化剂表面析出碳层,继续吸附S和刻蚀碳源,使得催化剂体内压力增大,在膨胀作用力下,催化剂变形拉长;(5)随着吸附S原子的饱和以及碳源的耗尽,生长结束,最后形成碳包覆金属硫化物的碳纳米管。本实验制得的CNTs作为锂离子二次电池负极材料具有较高的比容量和循环稳定性。在小电流密度50mA·g-1下,首次放电比容量达到957.3 mAh·g-1,循环50次后仍保持600mAh·g-1左右。通过前叁次充放电电容量-电压曲线以及循环伏安曲线分析得出,填充在碳纳米管中的金属硫化物有较高比容量,在今后实验中,适量的保留填充在CNTs中的金属硫化物可以有效地提高材料的储锂性能。(本文来源于《北京化工大学》期刊2015-05-28)

李小宏,李建强,张达富,陈善华,林金辉[3](2014)在《MgO晶须的原位固相合成及其生长机理研究》一文中研究指出以AZ91D合金粉末和H3BO3为原料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析(EDS)研究了原料配比和烧结温度对原位固相合成MgO晶须的形貌及其物相变化的影响。结果表明,当Mg/B物质的量比为15∶4时,在惰性气氛条件下采用烧结温度800℃和保温时间2h的工艺可以制备出长度和直径分别为1~3μm和0.1~0.3μm的MgO晶须;探讨了MgO晶须的生长机理,认为MgO晶须的生长符合溶液(Solution)-液(Liquid)-固(Solid)(SLS)机制。(本文来源于《材料导报》期刊2014年14期)

李建强[4](2013)在《原位固相合成MgO晶须及其生长机理研究》一文中研究指出非金属晶须和金属晶须等无机晶须因其晶体结构完整,强度和模量接近晶体材料的理论值,使其可作为增强体应用于聚合物和金属复合材料中。非金属晶须的强度、耐热性和耐腐蚀性等综合性能优于金属晶须,是无机晶须中较为重要的一类。与SiC晶须、SiN晶须、ZnO晶须、莫来石晶须、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须以及镁盐晶须等非金属晶须相比,MgO晶须的熔点高达2800℃,且具有较高的强度,很适合作为复合材料的增强相。此外,与其它非金属晶须相比,MgO晶须与镁合金基体之间具有更好的界面相容性,使其成为镁基复合材料等金属基复合材料中很有前途的晶须。目前,虽已采用气相法、液相法制备出了长径比高、直径分布均匀的MgO晶须,但由于气相法合成温度高达1000~1500℃,且设备复杂,生产成本高,且液相法大多需制备前驱体,工艺过程较为复杂,大大限制了MgO晶须的工业生产与应用。原位合成技术(In-Situ)是近年来发展起来的一项具有产品成本低、可近终成形,增强相热力学稳定、尺寸细小、分布均匀,增强相与基体间界面无杂质污染、界面结合相容性良好等优点的先进制备技术。目前,原位合成技术已经在制备Al_2O_3、TiC、SiC、TiN、TiB_2、Si_3N_4等增强相方面得到了应用,但由于原位合成技术发展历史较短,大部分工艺和反应体系尚处于试验和开发研究阶段。此外,如果反应过程控制不当就会生成有害化合物而使金属基体力学性能降低,因此其从实验室转向工业化生产还需要进一步研究和探索。考虑到该技术还没有应用于MgO晶须制备中,因而研究原位固相合成MgO晶须的制备工艺和生长机理对于MgO晶须增强镁基复合材料的开发有着十分重要的理论与实验意义。本文在系统总结镁基复合材料和MgO晶须研究进展基础上,以AZ91D合金粉体、H_3BO_3为原料采用原位固相合成法探索了制备MgO晶须的工艺条件,并采用XRD、SEM、EDS研究了MgO晶须的生长机理。研究结果表明:(1)采用原位固相合成法,以Mg和B摩尔配比为15:4的AZ91D合金粉体、H_3BO_3为原料,在烧结温度800℃、保温时间2h工艺条件下可以制备出长度3μm,直径0.1μm,长径比为30的MgO晶须;(2)通过对MgO晶须的形成过程理论分析及烧结各阶段产物的化学分析,认为MgO晶须是在熔融B_2O_3上以SLS机理方式形核长大。(本文来源于《成都理工大学》期刊2013-05-01)

罗启枚,刘登友,王辉宪,周华,杨建奎[5](2008)在《硫在螺旋炭纤维固相催化生长机理中的作用》一文中研究指出通过电沉积法在石墨基体上电沉积含硫的光亮镍催化剂,采用化学气相沉积法直接生长出螺旋炭纤维,生长温度仅为650℃;螺旋炭纤维的螺旋直径为700nm,炭纤维直径为400nm,纯度高且质量好,螺旋炭纤维中由叁股炭纤维相互规则缠绕成绳状结构炭纤维。催化剂不含硫元素时,炭纤维为无规则的弯曲形纤维;催化剂含硫量高时,炭纤维为规则的褶皱形纤维,催化剂硫含量影响炭纤维形貌生长。螺旋炭纤维生长机理为固态催化生长,硫元素通过影响镍催化剂表面的各向异性和内部催化活性来影响炭纤维的形貌生长。(本文来源于《炭素》期刊2008年01期)

丁古巧[6](2004)在《纳米Co_3O_4粉体的固相反应制备、表征和生长机理研究》一文中研究指出以CoSO_4·7H_2O和H_2C_2O_4·2H_2O为原料,通过室温固相反应合成纳米Co_3O_4前驱体CoC_2O_4·2H_2O,就工艺参数对前驱体的结构、形貌、尺寸、产率和分解过程等影响规律进行了探讨。系统研究了不同前驱体的制备工艺对β-CoC_2O_4形貌的影响,发现压应力(20MPa)是针状β-CoC_2O_4形成的必要条件,制备前驱体时反应物的摩尔配比、前驱体的煅烧温度对β-CoC-2O_4形貌也有影响。当CoSO_4·7H_2O与H_2C_2O_4·2H_2O的摩尔比为1.2:1时,在5℃、20MPa的应力下制得前驱体,前驱体在200℃~230℃范围内煅烧2h即可得到形态较好的针状β-CoC_2O-4。 对前驱体经不同温度煅烧2h获得的纳米Co_3O_4粉体颗粒尺寸的变化规律分析可得,纳米Co_3O_4颗粒生长活化能Ea为16KJ/mol。随着煅烧温度的提高,纳米Co_3O_4颗粒尺寸从17nm(250℃)增长到42nm(650℃)。研究表明,当煅烧温度一定时,随着煅烧时间的延长,纳米Co_3O_4颗粒生长过程分为形核、均匀长大、异常长大和均匀化四个阶段进行。研究了在500℃和650℃纳米Co_3O_4晶粒的生长与煅烧时间的规律。纳米Co_3O_4颗粒生长过程包括快速生长期和慢速生长期,并符合G-M晶粒长大模型,其动力学方程为((d_1-d_0)/d_1)~v=βexp(-(E_a/RT))t/T。当煅烧温度为650℃和500℃时,纳米Co_3O_4颗粒快速生长期的v分别为3.47和3.3,纳米Co_3O_4颗粒慢速生长期的v分别为2.1和2.4。因此,纳米Co_3O_4颗粒的快速生长期受表面扩散机制控制,慢速生长期受体扩散控制。 研究了不同晶粒尺寸的纳米Co_3O_4晶体的精细结构,发现随着晶粒尺寸的减小,纳米Co_3O_4晶格膨,讨论了晶格膨胀的原因。纳米Co_3O_4晶体的红外吸收谱存在红移和宽化现象,定性地解释了红外吸收谱存在红移和宽化的原因。(本文来源于《苏州大学》期刊2004-01-01)

李庆峰,邱竹贤,N,J,比隆[7](1994)在《固相金属铝电沉积中枝晶生长的浓差极化机理》一文中研究指出固相金属电沉积中枝晶生长理论所提出的扩散控制机理和电成核控制机理都不能解释本研究中所发现的沉积后铝枝晶的自发生长现象.为此本文提出了一种浓差极化机理,并进行了实验验证.认为浓差驱动的枝晶生长是枝晶动力学的另一个原因.(本文来源于《电源技术》期刊1994年05期)

固相生长机理论文开题报告

(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:

碳纳米管作为一维炭材料的典型代表,因其独特的电磁、力学、热学、光学等性能,在纳米电子器件、复合材料、生物医疗、储氢材料等领域被广泛研究。经过多年的发展,在制备方法、生长机理以及应用领域等方面取得了巨大的成果,被誉为21世纪最有前途的材料之一,但目前还没有一种方法能够制备出结构规整、纯度高、层数可控的碳纳米管,因此在结合现有的制备方法的基础上,提出新的制备工艺是一种可行的途径。本文利用固相碳源与催化剂混合、炭化,并在助催化剂的作用下,合成多壁碳纳米管。采用SEM、TEM、HRTEM、XRD、Raman等分析表征手段研究碳管的形貌结构。结果发现用该方法制得的碳纳米管直径为50~100nm,长度为0.2~4μm,管壁较薄,直线型,结晶性能较好以及内部有较高催化剂填充率。在实验过程中,通过改变碳源的种类和颗粒大小、催化剂的类型及与碳源混合方式、酸化时间、反应温度、保温时间以及H2O和噻吩(C4H4S)添加量等参数,最终获得了碳管的最佳合成条件:选择利用10~20μm的天然石墨通过改性的H法氧化24h得到的氧化石墨烯为碳源,NiO/MgO为催化剂,按照质量比3:10的比例,在乙醇溶液中混合均匀并加热蒸干,在850℃炭化,保温6~10h,并同时通入1.5ppm·min-1的水蒸气和1ppm·min-1的噻吩,最终得到形貌较好的CNTs。通过对实验结果分析,提出一种新的制备CNTs的生长机理,其过程如下:(1)氧化处理使得碳源表面含有大量官能团和活性较高的碳位点,可以均匀吸附和锚合催化剂颗粒;(2)在炭化过程中,催化剂被还原,同时吸附S原子使其熔点降低,在Ostwald熟化作用下相互融并;(3)催化剂颗粒刻蚀碳层并吸附、溶解碳原子簇,使催化剂中碳的浓度升高;(4)当碳浓度增大到一定量时,在催化剂表面析出碳层,继续吸附S和刻蚀碳源,使得催化剂体内压力增大,在膨胀作用力下,催化剂变形拉长;(5)随着吸附S原子的饱和以及碳源的耗尽,生长结束,最后形成碳包覆金属硫化物的碳纳米管。本实验制得的CNTs作为锂离子二次电池负极材料具有较高的比容量和循环稳定性。在小电流密度50mA·g-1下,首次放电比容量达到957.3 mAh·g-1,循环50次后仍保持600mAh·g-1左右。通过前叁次充放电电容量-电压曲线以及循环伏安曲线分析得出,填充在碳纳米管中的金属硫化物有较高比容量,在今后实验中,适量的保留填充在CNTs中的金属硫化物可以有效地提高材料的储锂性能。

(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。

固相生长机理论文参考文献

[1].蒋亮,李佳欣,吴婷,杨车,尹伟杰.CaO-SiO_2-FeO-MgO体系钢渣固相改质过程中的镁铁尖晶石生长机理[J].材料导报.2019

[2].梁朋.利用固相碳源协同作用制备碳纳来管及其生长机理的研究[D].北京化工大学.2015

[3].李小宏,李建强,张达富,陈善华,林金辉.MgO晶须的原位固相合成及其生长机理研究[J].材料导报.2014

[4].李建强.原位固相合成MgO晶须及其生长机理研究[D].成都理工大学.2013

[5].罗启枚,刘登友,王辉宪,周华,杨建奎.硫在螺旋炭纤维固相催化生长机理中的作用[J].炭素.2008

[6].丁古巧.纳米Co_3O_4粉体的固相反应制备、表征和生长机理研究[D].苏州大学.2004

[7].李庆峰,邱竹贤,N,J,比隆.固相金属铝电沉积中枝晶生长的浓差极化机理[J].电源技术.1994

论文知识图

纳米管和ZnO微米管的扫描电子显微...从固相炭源生长得到CNFs的机理示意图“溶液-固相-固相”生长机理示意图样品的TEM图片NiO的SEM图前驱体的TG-DSC结果

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