借助于XRD为分析手段,以理论组成镁铝尖晶石和不同富铝程度的富铝尖晶石为基本原料,分别研究了尖晶石与刚玉和方镁石在高温下的二次尖晶石化行为.结果发现:富铝尖晶石与刚玉的二次尖晶石化反应温度要滞后于理论组成尖晶石的二次尖晶石化温度,并且尖晶石的富铝程度越高二次尖品石化反应温度越高；85MA富铝尖晶石在试样中先析出刚玉相,更高的温度下又能够固溶刚玉相.富铝组成的镁铝尖晶石与方镁石的二次尖晶石化温度远低于与刚玉的二次尖晶石化温度.

【目的】优化刚玉-尖晶石材料的高温性能。【方法】以板状刚玉、电熔白刚玉、尖晶石、氧化铝微粉、硫酸钙为原料制备了刚玉-尖晶石制品，研究了硫酸钙加入量对刚玉-尖晶石材料的常温性能、高温抗折强度、弹性模量和抗热震性能的影响。【结果】结果表明：随着硫酸钙加入量增加，试样常温抗折和耐压强度先升高后降低；高温抗折强度先升高后降低，抗热震性能在硫酸钙加入量少时较好。【结论】硫酸钙加入量为4.2%的试样，具有较好的常温性能、高温强度和抗热震性，其主要归因于经高温烧后硫酸钙分解生成的CaO与基质中的Al2O3反应生成的六方板状CA6，交错分布在基质中，这种结构有利于提高试样的抗热震性和弹性模量。

开发研制的精炼钢包衬用刚玉尖晶石质免烧砖通过在150吨LF-RH(或VD)精炼钢包上进行现场试用,实践证明该刚玉尖晶石质免烧砖能够满足低碳钢的冶炼要求,实现精炼钢包寿命135炉龄.残砖分析发现:使用过程的损毁以化学侵蚀为主,伴随有结构剥落；反应层中致密的复合尖晶石相和CA6相有助于提高抗渣渗透性和抗侵蚀性；其外侧形成的挂渣层对包衬起到很好的保护作用.

以氧化铝、石英粉和电熔镁砂为主要原料,以纸浆废液为结合剂,通过原位反应烧结制备复相高强隔热陶瓷,研究MgO添加量对所制备多孔陶瓷的显气孔率、抗折强度、耐压强度和抗热震性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能试验机对材料的物相组成、显微结构和力学性能进行表征,并对多孔陶瓷的显气孔率和抗热震性能进行测试.结果 表明:5％(质量分数)电熔镁砂与氧化铝、石英粉在1450℃下原位反应烧结3h可制备得到刚玉-镁铝尖晶石-莫来石多孔复相陶瓷,耐压强度达270.25MPa,抗折强度超过45MPa,同时显气孔率达26.46％,常温导热系数为1.469W·m-1·K-,隔热性能良好,且3次热震后的残余抗折强度保持率超过27％,是极具应用前景的工业窑炉内衬材料.其中MgO含量变化会直接影响该多孔陶瓷三相组成、相形态、气孔孔径及分布,使得多孔陶瓷抗折强度、耐压强度和抗热震性能呈现非单调变化的规律.

以轻烧氧化镁和工业氧化铝为原料，引入一定量的自制复合铝盐（OKU）作为助剂，研究助剂用量、反应温度对产物物相组成的影响。结果表明：添加助剂和提高反应温度都可以促进MgO与Al2O3之间的尖晶石化反应，添加9%（质量分数）助剂的试料在1200℃保温2h后，MgO完全转变为尖晶石。在实验基础上在梭式窑中进行100kg级工业生产试验，并对微粉的化学成分、物相组成、粒度分布，及其浆料的流变特性进行了表征。结果表明，制得的刚玉-尖晶石粉由质量分数分别为73%和27%的刚玉和尖晶石组成；原粉和球磨粉的粒度均呈双峰分布，中位径d50分别为9.0、1.8μm；由球磨粉制成的水性浆料为假塑性流体，具有剪切变稀现象，并且黏度随固含量的增加而增大。

概述了尖晶石的结构及表面性质，重点介绍了尖晶石的制备方法及其在多相催化领域中的应用，同时指出了一些值得进一步探讨的研究方向。

以实验室化学共沉淀法制备的纳米镁铝尖晶石粉体为原料，研究了MgF2、AlF3、TiO2和ZnO四种添加剂对镁铝尖晶石烧结性能的影响。结果表明，TiO2、ZnO能与镁铝尖晶石形成固溶体，可以起到很好促进烧结的作用，而添加MgF2、AlF3的试样开裂、疏松多孔，不利于制品的烧结致密化。

通过湿化学法制备钌改性的纳米尖晶石 MnFe1.95Ru0.05O4催化剂 ,考察了添加助剂铜对该催化剂的影响 .通过比表面积和孔径分布表征结果证实 ,铜助剂的添加有效地增大了比表面积和孔容 .XPS的测试结果表明 ,钌的改性大大改变了尖晶石中各元素如锰和铁的化学环境;助剂铜的添加对于锰和铁等原子的影响不大 ,但对钌原子的影响显著; EXAFS表征结果显示了铜助剂的导入影响了钌的周围环境 ,形成了活性 Ru=O键 .以桂皮醇和苯甲醇的氧化反应为典型反应考察了添加助剂铜前后的影响.

尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)以成本低廉、资源丰富和安全性好等优点,成为动力锂离子电池的理想正极材料.但尖晶石锰酸锂的循环寿命低,特别是高温条件下循环寿命更低;存储时产生容量衰减,高温条件下更明显,限制了其应用.介绍了尖晶石型锰酸锂的晶体结构特点以及国内外在尖晶石型锰酸锂制备方面的研究进展.

以MgAl2O4尖晶石为载体，采用共沉淀法制备了Fe2O3质量分数为20%～50%的Fe2O3/MgAl2O4。比较了Fe2O3质量分数对Fe2O3/MgAl2O4载氧体甲烷反应过程的影响，基于密度泛函理论方法探究了甲烷晶格氧重整过程的关键反应。结果表明，随着Fe2O3质量分数的增加，完全氧化与部分氧化的过渡阶段持续时间变长，导致甲烷转化率明显降低；甲烷裂解在FeO表面难发生，Fe3O4表面晶格氧活性最低；FeO是甲烷转化率最低阶段的主要物相。证明相比于晶格氧释放，甲烷裂解是关键步骤。

主要叙述了锂电池绝缘端子的氧化封接问题。当盖板与芯柱没有被氧化时，与玻璃熔封后绝缘端子的透气率和抗拉强度较差；相比之下，经预氧化处理的封接合金与玻璃封接的绝缘端子在透气率和抗拉强度上明显提高。试验对预氧化处理的集流极（即芯柱）进行了SEM与EDA观察，并对封接后的绝缘端子作了金相分析、透气率和抗拉强度的检测。结果表明：封接前对金属进行适当的预氧化处理，能提高绝缘端子的透气率和抗拉强度，当金属表面生成的过渡氧化膜厚度约为3 μm时，封接质量最好。

分别采用柠檬酸络合燃烧法和低温络合浸渍法制备尖晶石型复合金属氧化物催化剂ACo2O4(A=Mg,Ni,Zn)和分子筛负载尖晶石型复合金属氧化物催化剂ACo2O4/HZSM-5(A=Mg,Fe,Ni,Cu,Zn,Zr,La).采用X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等手段对催化剂进行表征,并在固定床微型反应器中评价其催化分解N2O活性.实验结果表明,A位离子种类影响ACo2O4/HZSM-5催化剂活性,以Ni、Fe、Zr或La为A位离子时,催化剂的活性较好,N2O分解温度低.ACo2O4/HZSM-5催化剂的活性高于ACo2O4尖晶石型复合氧化物,一方面是ACo2O4在分子筛HZSM-5载体七高度分散,使其以超细颗粒形态存在,另一方面ACo2O4/HZSM-5催化剂具有适宜的酸性,可提高催化剂的活性.

尖晶石微晶玻璃不仅具有良好的透过性能，而且具有优异的机械性能，在盖板玻璃、航空航天、军事、牙科和光学器件领域有着重要的应用。本文研究了ZnO含量对MgO-Al2O3-SiO2（MAS）玻璃析晶和性能的影响。结果表明，随着ZnO含量的增加，玻璃化转变温度逐渐下降，析晶峰温度也向低温区移动，而且析晶峰逐渐增强，说明ZnO的加入能够促进析晶。通过拉曼光谱对玻璃的结构进行分析，发现随着ZnO含量增加，玻璃网络中的Q3、Q3（Zr）以及Q4单元逐渐减少，Q2单元逐渐增多，说明玻璃网络结构变得疏松，有利于晶体生长。ZnO的加入提高了热处理后样品的硬度，在920℃热处理2 h时ZnO含量为7.5%（摩尔分数）的样品硬度达到最大值，为8.13 GPa。同时，ZnO的加入还改善了高温热处理样品的透过率，样品在可见光范围内的平均透过率大于80%,具有良好的透光性。

采用共沉淀法制备了不同镁锌铝比例的尖晶石载体,并通过等体积浸渍法制备了w（Pt）、w（Sn）均为0.5%的四种催化剂,记为:0.5%Pt-Sn/γ-Al2O3、0.5%Pt-Sn/Mg Zn Al4、0.5%Pt-Sn/Mg2ZnAl6和0.5%Pt-Sn/MgZn2Al6。通过N2物理吸附脱附、X射线衍射（XRD）、NH3程序升温脱附（NH3-TPD）和电感耦合等离子体发射光谱（ICP）等手段对催化剂进行表征,以异丁烷脱氢反应为对象研究了不同镁锌铝比例的尖晶石载体对催化剂脱氢性能的影响。N2物理吸附脱附结果表明,相比于γ-Al2O3,以镁锌尖晶石为载体的催化剂具有更小的比表面积和更大的孔径,NH3-TPD结果表明镁锌尖晶石载体的酸性较小。评价结果表明0.5%Pt-Sn/MgZnAl4催化剂表现最佳,其异丁烷的初始转化率达52.09%,稳定后的异丁烯选择性高达98.56%。 

以Mn2O3、NiO和Li2CO3为原料采用固相法制备了Li1.005Mn1.995-xNixO4,并与LiMn2O4进行比较.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究表明:Li1.005Mn1.995-xNixO4(X≤0.1)具有尖晶石结构,锂镍复合掺杂改善了LiMn2O4的微观颗粒形貌,提高了颗粒的分散度.充放电结果显示:锂镍复合掺杂有效抑制了电化学容量衰减,其中Li1.005Mn1.99Ni0.005O4具有较高的初始比容量和较好的循环性能.

采用固相法合成了尖晶石LiMn2-xMxO4(M=Co、Cr、Al、Ti,x=0、0.05、0.1、0.15)正极材料,研究了不同金属阳离子掺杂和掺杂量对LiMn2-xMxO4结构及电性能的影响.通过X射线衍射图谱分析,离子半径较小的Co、Cr、Al掺杂使材料晶胞收缩,尖晶石结构更加稳定.材料初始容量随着掺杂量提高而降低,但循环性能显著提高.其中Co掺杂在x=0.1时,LiMn2-xMP4样品1C首次放电比容量为117.6 mAh/g,前20次容量保持率达92.9％,综合性能最优.

本文以白云石[CaMg(CO3)2]和Al(OH)3为原料合成六铝酸钙(CA6)和尖晶石(MgAl2O4),分析了不同原料配比对试样的物相组成和显微形貌影响.研究结果表明:以白云石和A1(OH)3在1550V保温3h可以合成CA6和MgAl204;在该温度条件下不同白云石和Al(OH)3摩尔配比的5组试样烧结后的主要物相为CA6及MgAl2O4,六铝酸钙呈现片晶状,尖晶石呈细小颗粒状.

通过成分分析、微观结构分析、力学分析等方式对比研究了Al₂O₃、ZnO含量对Li₂O-ZnO-SiO₂系玻璃结合剂性能影响。实验结果表明：尖晶石系微晶形成于结合剂的熔炼阶段，随着Al₂O₃含量升高、ZnO含量降低，体系中的尖晶石晶型会由锌尖晶石向富铝锌尖晶石转化，结合剂密度随之下降；其烧结体会出现锂铝硅酸盐析晶，析晶量随着Al₂O₃含量升高，ZnO含量降低而增强；结合剂烧结体的析晶量增强会同时导致烧结孔隙的占比增加，在微晶弥散强化与孔隙的共同作用下，该结合剂体系Al₂O₃含量为12mol%、ZnO含量为6mol%时的烧结试样有最高抗弯强度。

采用直流电弧等离子体法成功制取了AlON纳米线,其主要成分为Al3O3N(AlN∶Al2O3=1∶1).在AlON纳米线中,最长的达到5.5?μm,直径最小的达到25?nm,长径比为150.实验表明,AlON纳米线是尖晶石结构.

工业上主要采用钠盐添加剂与钒渣进行高温焙烧，以期使得转炉钒渣中的含钒物相转化，获得易于浸出的含钒钠盐，但是转炉钒渣钠化焙烧过程的物相转化机制并不明确，导致后续钒的分离工作存在困难。以碳酸钠为添加剂，考察了钒渣钠化焙烧过程转化机理。结果表明：随着碳酸钠由5%添加到20%的过程中，钒渣中原有的钒铁尖晶石逐渐消失，最终熟料中仅存在Fe₂O₃、Fe₂TiO₅、NaFeO₂、SiO₂以及NaVO₃。过量的碳酸钠添加不会使得钠化焙烧熟料发生进一步变化，15%的碳酸钠添加量即可。