關(guān)于耐火材料的外文翻譯--連續(xù)系列固溶體的形成粉末制備肼的方法 cr203-ai203系統(tǒng)（中文）

1、<p><b>　　中文3000字</b></p><p>　　料研究通報(bào)。 31日，第7號(hào)，第861-868，1996</p><p>　　版權(quán)01996 Elsevier科學(xué)有限公司 </p><p>　　在美國(guó)印制。保留所有權(quán)利</p><p>　　0025-5408/96$ 15.00+.00</

2、p><p>　　PI1 SO0255408（96）00064-5</p><p><b>　　（中文3000字）</b></p><p>　　連續(xù)系列固溶體的形成粉末制備肼的方法: Cr203-AI203系統(tǒng)</p><p>　　M. Watanabe, T. Hirayama, M. Yoshinaka</p>

3、<p>　　K. Hirota and 0. Yamaguchi* </p><p>　　分子科學(xué)與技術(shù)系，工程學(xué)院,</p><p>　　同志社大學(xué)，京都田邊61O-03，日本</p><p>　?。ㄓ蒑.小泉推薦）（九月25,1995;接受，1996年1月17日）</p><p>　　摘要：氧化鉻（Cr203）和氧化鋁（A

4、I203）固溶體粉末已經(jīng)被用來(lái)制備肼的方法。所制備的粉末分為三組：（1）AI203低于25 mol％的非晶（2）氧化鉻和氧化鋁的混合物以及AI203在25和80 mol％得到的AIO(OH)凝膠（3）在較低溫度下從非晶態(tài)材料中在高于80 mol％的AI2O3結(jié)晶出AIO(OH)凝膠。導(dǎo)致形成連續(xù)的一系列固溶體過(guò)程的設(shè)計(jì)步驟已經(jīng)被驗(yàn)證。在組成摩爾Cr2O3/AI2O3=80/20％已被鑒定為顆粒大小和形狀中準(zhǔn)備Cr2O3粉末。在900&#

5、176;C以上單個(gè)粒子趨向一個(gè)六角形的形態(tài)學(xué)關(guān)鍵詞：A.氧化物，A.無(wú)機(jī)化合物，B.溶膠 - 凝膠化學(xué)，D.晶體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　Cr2O3和a-AI2O3具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，有一個(gè)的六角形系統(tǒng)（1）Cr2O3-a-AI2O3系統(tǒng)形成連續(xù)固溶體（2）王爾德和里斯關(guān)于晶格參數(shù)的線性變化有一些異議。（3）蒂洛等人發(fā)現(xiàn)線性

6、;（4）格雷厄姆發(fā)現(xiàn)加入8 mol％的Cr2O3沒(méi)有線性改變;（5）羅西勞倫斯也發(fā)現(xiàn)此變化（6）和斯普里格斯和德?tīng)柧€性負(fù)偏差?。?）具有廣泛分散的非線性行為。為了形成固溶體需要在大于1400°C加熱很長(zhǎng)一段時(shí)間或熱壓（1200°-13OO°C/5000-6000 psi/20-40min）最近已開(kāi)發(fā)一種新的制備方法，在一些系統(tǒng)中用肼水合物（8）。在最近的研究中，我們將這種方法運(yùn)用于制備Cr2O3-Al2O3

7、系統(tǒng)。在較低的溫度下由制備肼的方法從非晶態(tài)材料中準(zhǔn)備獲得了Cr2O3固溶體包含26mol％的AI2O3。此外，在制備的粉末中即80 和100 mol%Al2O3 制備出AIO(OH)凝膠。目前的論文對(duì)于Cr2O3-a-AI2O3系統(tǒng)形成連續(xù)固溶體有詳盡的介紹。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)程序</b></p><p>　　從A到M這13個(gè)成分被選為本研究（表1）。

8、硝酸鉻（Cr(N09)3·9H20,，純度為99.9％），硝酸鋁（AI(N03)·9H20, 純度為99.9％），肼水合物（(NH2)2·H2O，80％）為起始原料為商業(yè)的獲得方法。前兩個(gè)通過(guò)在蒸餾水中溶解分別調(diào)整為0.5 mol / L的水溶液。在室溫下用磁力攪拌器攪拌30分鐘混合溶液（pH值2），然后在75°C肼水合物逐滴加入水溶液，在不斷攪拌，直至產(chǎn)生的懸浮溶液的PH達(dá)到9。在加入補(bǔ)償后，懸

9、浮溶液在同樣的溫度加熱1小時(shí)。通過(guò)離心該產(chǎn)品從懸浮液分離出來(lái)，在熱水中水洗超過(guò)10分鐘，以去除吸附肼和硝酸鐵，然后在120℃下下減壓干燥。</p><p>　　在1O°C / min的升溫速率在空氣中進(jìn)行了差熱分析（DTA）;a-Al203被用來(lái)作為參考。從DTA獲的試樣，冷卻后使用鎳過(guò)濾CUK，輻射和X-射線衍射儀（XRD）檢查，測(cè)角儀掃描速度0.25次/分。由高純度硅間隔標(biāo)準(zhǔn)來(lái)援助來(lái)測(cè)量晶面間距，單

10、位細(xì)胞值由最小二乘細(xì)化確定。通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM）使得粉末的電子顯微鏡檢查得以開(kāi)展。</p><p><b>　　結(jié)果與討論</b></p><p>　　鑒定所制備的粉末。所制備的粉末A至D都是無(wú)定形。對(duì)于從E到M的粉末通過(guò) X射線衍射線AIO(OH)凝膠的觀察;隨著AI2O3量的增加，他們?cè)黾拥膹?qiáng)度也增加。，通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）顯示所有粉末高度結(jié)塊初級(jí)

11、粒子大小無(wú)法得到解決，通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM）可以顯示10納米的初級(jí)粒子。</p><p>　　Cr2O3和AI2O3形成。圖1顯示了粉末A和M.的差熱分析DTA曲線連續(xù)兩個(gè)吸熱峰在120°C和27O°C可以歸結(jié)為吸收水和水合水分別脫水形成。 DTA曲線表示的起粉的化學(xué)成分</p><p>　　結(jié)晶溫度，在1300°C加熱標(biāo)本10分鐘鑒定其階段。</

12、p><p>　　注：ss=固相。*通過(guò)X射線衍射測(cè)定其結(jié)晶溫度。</p><p><b>　　溫度（° c）</b></p><p>　　圖1（a）A及（b）M粉末的差熱分析曲線DTA</p><p>　　由于在380-405°C結(jié)晶出Cr2O3粉A顯示了尖銳的放熱峰。當(dāng)緩慢增加溫度到700°

13、;C Cr2O3結(jié)晶后的X射線衍射線性強(qiáng)度增加。Cr2O3晶格參數(shù)值（l1OOO°C的C / 1H）a=0.4956和c =1.358nm，同意報(bào)告的數(shù)據(jù)（a=0.4954和c =1.3584 nm）（1）粉末M，吸熱和放熱峰分別在390-540°C和1140-121O °C出觀察。如下所述，前者被發(fā)現(xiàn)是由于AIO(OH)凝膠釋放羥基后者是由于θ-AI2O3轉(zhuǎn)化為a-AI2O3造成的。在540℃以上結(jié)晶脫水

14、后結(jié)晶Ý-AI2O3，隨著溫度的升高至850°C其X射線衍射線強(qiáng)度增加。雖然沒(méi)有高峰期由于Y- - θ-AI2O3至在差熱分析DTA曲線上被標(biāo)記</p><p>　　圖2粉末(a)B，(b)D，(c)E，(d)I，（e）J的DTA曲線</p><p>　　圖3在1000°C.加熱1小時(shí)晶格參數(shù)Cr2O3（SS） </p><p>　

15、　樣本分別在1050°C和1120°C加熱各自得到a-AI2O3和θ-AI2O3間的混合物和只有θ-AI2O3，澳，只有B鋁，03，分別介紹了混合物。加熱到1210°C之后一個(gè)單相的a-AI2O就形成了。估計(jì) a-AI2O3的晶格參數(shù)（1400℃/1 h）a=0.4754和c=1.300 nm，估計(jì)值與這些協(xié)議報(bào)告（a=0.4758和c =1.2991 nm處）相一致（1）</p><p

16、>　　Cr2O3/ AI2O3固溶體的形成。幾個(gè)樣品的差熱分析DTA曲線如圖2所示。熱量的行為分為三類(lèi)：（1）粉末B到粉末D（2）粉末D到粉末I（3）粉末J粉末L。整個(gè)加熱過(guò)程（加熱至1400°C），對(duì)于粉末B到D的粉末沒(méi)有觀察到起媒介作用的AI2O3和a-AI2O3。由于Cr2O3線固溶體的結(jié)晶使他們的差熱分析DTA曲線釋放一個(gè)放熱峰，盡管這個(gè)放熱峰是隨著AI2O3增加其放熱峰在高度上是減少的（如表2 （a)和（b))

17、反應(yīng)。眾所周知無(wú)定性材料的晶體都有一個(gè)放熱反應(yīng)，如果這個(gè)晶態(tài)材料是固相并且包含外來(lái)離子如鐵離子，隨著外來(lái)離子如鐵離子量的增加結(jié)晶形式的能量略微降低（9）。因此，可以認(rèn)為隨著AI2O3增加造成了放熱峰的高度的減少。表1表面了隨著AI2O3增加結(jié)晶發(fā)生在較高的溫度和更寬的溫度范圍。由于在尺寸上有很大的變化造成成分發(fā)生變化。圖3顯示了Cr2O3在1000°C加熱1小時(shí)Cr2O3晶格參數(shù)的變化。直到AI2O326 mol％其值才發(fā)生線

18、性變化，晶格常數(shù)a和c分別從0.4956到0.4910納米1.358到1.342納米。（10）在先前的論文里由目前的方法關(guān)于處理特征和純Cr2O3的燒結(jié)</p><p>　　圖4顯示Cr2O3在電子顯微鏡的情況。粉末在600° C加熱后可以觀察到細(xì)小的顆粒物（15納米）。他們分別在900° C 和1100° C長(zhǎng)大到50納米和120納米，并且在1400° C長(zhǎng)到200納米。

19、此外，粉末在加熱到高于900° C顆粒呈現(xiàn)出六角板的形態(tài)。雖然沒(méi)有獲得其他證據(jù)支持，粒子形態(tài)可能表明這些片晶（000 1）面（10）。</p><p>　　在粉末E到I的過(guò)程可以觀察到吸熱和放熱峰粉圖2（c和d）段）；前者是由于AIO(OH)凝膠脫水后者是由于Cr2O3結(jié)晶造成的。在390°C至540°C段發(fā)生脫水，純的AIO(OH)凝膠脫水也是發(fā)生在此溫度區(qū)間。另一方面，隨著Cr2

20、O3 量的增加 在較高溫度下結(jié)晶溫度發(fā)生改變。在 1000°C 加熱1個(gè)小時(shí) 將出現(xiàn)Cr2O3和θ-AI2O3的混合物。</p><p>　　圖4 通過(guò)加熱到（a）600° C，(b)900° C，(c)1100° C和(d)1400° C在透射電子顯微鏡下準(zhǔn)備Cr2O3和粉末，在Cr2O3在加熱速率為1000° C/h其晶格常數(shù)為恒定值（

21、a=0.4910納米和c=1.342納米），忽略其開(kāi)始成分（如圖3）。因此，在很低溫度下AI2O3達(dá)到26 mol％可以形成Cr2O3固相。</p><p>　　對(duì)于粉末J到粉末L，正如上面所描述的（圖2（e））在相同的溫度范圍由于脫水可以關(guān)程序到吸熱峰。在整個(gè)加熱過(guò)程沒(méi)有探測(cè)到Cr2O3相存在。結(jié)果表明，所制備的粉末為AIO(OH)凝膠固相。當(dāng)標(biāo)本在1000° C加熱1個(gè)小時(shí)將變?yōu)?#221;-AI2

22、O3和θ-AI2O3的混合物。為較弱和廣泛的X射線衍射線，AIO(OH)凝膠的晶格常數(shù)將不確定。</p><p>　　連續(xù)固溶體系列的形成。在1300°C將樣本加熱10分鐘以鑒別其相組成，如表1所示。從粉末B到粉末D的Cr2O3，從粉末E到粉末I的Cr2O3和a-AI2O3的混合物。和興粉末J到粉末L的a-AI2O3。圖5顯示了其晶格參數(shù)。單相固溶體Cr2O3和a-AI2O3與上面所描述的連續(xù)系列的固溶

23、體一致。因此，很明顯AIO(OH)凝膠在脫水之后經(jīng)過(guò)θ-AI2O3轉(zhuǎn)變?yōu)?#221;-AI2O3，從粉末E到粉末I的Cr2O3和a-AI2O3的晶格參量隨著AI2O3量的增加線性一致。</p><p>　　圖5 在1300°C加熱10分鐘Cr2O3和a-AI2O3的晶格參數(shù)</p><p><b>　　圖6</b></p

24、><p>　　在1400° C加熱1個(gè)小時(shí)Cr2O3的晶格參量</p><p>　　結(jié)果表明在Cr2O3和a-AI2O3的之間的反應(yīng)在連續(xù)系列固溶體的方向取得進(jìn)展，因?yàn)樵?000°C加熱1個(gè)小時(shí)后Cr2O3的晶格參量為恒定值（a=0.4910納米和c=1.342納米），如圖3所示。</p><p>　　通過(guò)在1400°C加熱1個(gè)小時(shí)能過(guò)形成

25、一系列連續(xù)的固溶體。隨著量的變化這些連續(xù)固溶體的晶格參量幾乎是線性的。過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)小負(fù)曲率（如圖6）。這些數(shù)據(jù)與格雷厄姆（5）羅西和勞倫斯（6）完全一致。因此，用脫水的方法準(zhǔn)備粉末，在很低的溫度下Cr2O3-AI2O3系統(tǒng)的線性固溶體能夠形成。</p><p><b>　　文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　. </b></p>

26、;<p>　　1.Powder Diffraction File, Cards No. 6-0504 and 10-173, Joint Committee on Powder Diffraction </p><p>　　Standards, Swarthmore, PA (1967). </p><p>　　2. E.N. Bunting, Bur. Stand.

27、J. Res. 6, 947 (1931). </p><p>　　3. W.T. Wilde and W.J. Rees, Trans. J. Brit. Ceram. Sot. 42, 123 (1943). </p><p>　　4.E. Thilo, J. Jander, and H. Seemann, Z. Anorg. Allg. Chem. 279,2 (1955). &

28、lt;/p><p>　　5. J. Graham, J. Phys. Chem. Solids 17, 18 (1960). </p><p>　　6. L.R. Rossi and W.G. Lawrence, J. Am. Ceram. Sot. 53,604 (1970). </p><p>　　7R.M. Spriggs arid S.L. Bender,

29、J. Am. Ceratn. Sot. 45, 506 (1962). </p><p>　　8.For example, K. Ishida, K. Hirota, 0. Yamaguchi, H. Kume, S. Inamura, and H. Miyamoto, J. Am. Ceram. Sot. 77, 1391 (1994). </p><p>　　9. For ex

30、ample, W.D .Kingery, H.K. Bowen, and D.P. Uhlman, Introduction to Ceramics, 2nd ed., </p><p>　　p, 13 1, Wiley & Sons, New York (1976). </p><p>　　10.A. Kawabata, M. Yoshinaka, K. Hirota, a