污泥焚烧灰烧制微晶玻璃

用污泥焚烧灰和废玻璃作为原料一阶段成核结晶法制备微晶玻璃,结果发现,当晶化温度从800℃升高到950℃时,微晶玻璃中玻璃相降低、球状晶体尺寸增加,微晶玻璃主晶相为硅灰石Ca Si O3和透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6,在晶化温度为900℃时,物理和机械性能最好,其密度达2.65 g/cm3、抗弯强度达61.8 MPa、热膨胀系数为7.3×10-6 mm/K。     

MgO含量对RSCAF体系微晶玻璃析晶行为的影响

采用MgO取代R₂O-SiO₂-CaO-Al₂O₃-F(RSCAF)体系中的部分CaO制备了微晶玻璃,系统研究了MgO含量对该微晶玻璃析晶行为的影响。结果表明,RSCAF体系中不含MgO时(CaO含量为16.5%,质量分数,下同),经过热处理后微晶玻璃的主晶相为硅碱钙石,微观形貌中结晶相呈犬牙交错状,微晶玻璃的密度小于基础玻璃。当RSCAF体系中MgO的含量为0%~3%时,微晶玻璃的结晶度随着CaO含量的减少而降低;随着体系中MgO含量的进一步增加以及CaO含量的减少,微晶玻璃的主晶相由硅碱钙石逐渐向透辉石转变,微观形貌中呈柱状、片状的透辉石相增多,密度也逐渐增加;当体系中MgO的含量增加到4%(CaO含量降低至12.5%)时,微晶玻璃的主晶相完全转变为透辉石,且透辉石的结晶度相对主晶相为硅碱钙石时有所增加,微晶玻璃的密度大于基础玻璃。     

CaO/MgO质量比对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃析晶行为的影响

采用高温熔制法制备了含不同CaO/MgO质量比的CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(CMAS)微晶玻璃,并借助差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜分析了CaO/MgO质量比对CMAS微晶玻璃的析晶行为的影响规律。结果表明:CaO/MgO质量比为1.4为最合理的配比,该配比下CMAS微晶玻璃析出的透辉石晶相较多,其适宜成核温度和晶化温度分别为660℃和932.5℃;CaO/MgO质量比的下降会降低CMAS微晶玻璃的析晶能力,并改变晶相比例及形状,减小晶粒尺寸。     

利用油页岩渣制备微晶玻璃的实验研究

利用油页岩渣探索制备微晶玻璃的配方,使油页岩资源得到综合利用。在分析油页岩渣成分的基础上,参照CaO-Al2O3-SiO2系统相图,确定微晶玻璃配方,并确定晶核剂的种类和用量。运用DTA,XRD,SEM等方法研究了微晶玻璃的晶化制度、析出晶相。微晶玻璃的最佳工艺制度:核化温度为850℃,保温2h,升温速率控制在4℃/min;晶化温度为975℃,保温2h,升温速率控制在6℃/min。微晶玻璃主晶相为钙铁透辉石Ca(Mg,Fe)Si2O6,次晶相为硅灰石,两者相互交织,微晶玻璃具有良好的理化性能。对微晶玻璃的主要性能做了测试,性能优于同类的大理石、花岗岩材料。     

利用垃圾焚烧飞灰电弧炉熔渣制备微晶玻璃

垃圾焚烧飞灰电弧炉熔渣经核化、晶化两步处理制备微晶玻璃,采用差热分析法研究了基础玻璃的晶化行为,考察了晶化时间对微晶玻璃微观结构及理化特性的影响。结果表明:基础玻璃的晶化指数为1.48,以表面析晶为主,其最佳热处理制度为:核化温度679℃、核化时间1.5h、晶化温度985℃、晶化时间1.5h。微晶玻璃的主晶相为透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)_2O_6和少量普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)-(Si,Al)_2O_6,在最佳热处理条件下制得的微晶玻璃具有较高的抗弯强度、硬度、韧性及耐酸碱性等性能,有替代天然建材的潜力。     

CaO/MgO比对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃微晶化行为的影响

采用DTA ,XRD ,SEM等测试分析手段研究了CaO/MgO比对CaO -MgO -Al2 O3 -SiO2 系玻璃微晶化行为的影响。结果表明 :在一定热处理制度下 ,可制备结构均匀致密、耐磨性极好的白色微晶陶瓷 ,其主晶相为硅灰石和透辉石 ;随着CaO/MgO比的降低 ,微晶陶瓷的晶化温度提高 ,透辉石型晶体含量增加 ,耐磨性提高。     

CaO／MgO比对CaO—MgO—Al2O3—SiO2系玻璃微晶化行为的影响

采用DTA,XRD,SEM等测试分析手段研究了CaO/MgO比对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃微晶化行为的影响,结果表明：在一定热处理制度下,可制备结构均匀致密、耐磨性极好的白色微晶陶瓷,其主晶相为硅灰石和透辉石;随着CaO/MgO比的降低,微晶陶瓷的晶化温度提高,透辉石型晶体含量增加,耐磨性提高。     

花岗岩废渣微晶玻璃晶化工艺研究

用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法研究了晶化工艺对R_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-F系废渣微晶玻璃晶相组成、显微结构和力学性能的影响。结果表明:873℃晶化1 h,试样主晶相为斜顽辉石;随着晶化温度升高斜顽辉石向透辉石转变,1010℃晶化1 h,试样主晶相为透辉石和斜顽辉石,三点抗弯强度和显微硬度达最大值,分别为125 MPa、5.21 GPa;1 080℃晶化1 h,出现氟闪石新相,力学性能开始下降。     

可切削微晶玻璃电真空的沿面闪络特性

在1350℃保温2h熔融后浇注,经500℃退火制备了55%质量分数,下同)SiO2-6?O3-8.5%(K2O-Li2O)-11.5%Al2O3-4.5%ZNO-9.5%MgO-5%F的基础玻璃,650～750℃保温2h晶化处理后制成微晶玻璃.采用X射线衍射分析微晶玻璃的物相组成,用扫描电镜观察材料的微观结构,考察晶化工艺对材料高电压真空沿面闪络特性的影响,并与A1203陶瓷沿面闪络性能进行对比.结果表明:该材料比Al2O3陶瓷具有更好的沿面闪络特性;在晶化保温时间相同时,随温度升高,微晶玻璃材料的沿面闪络电压降低;在650℃保温2h的晶化处理后,该微晶玻璃具有较优的沿面闪络特性.     

粉煤灰微晶玻璃的晶化机理研究

以粉煤灰为主要原料制得微晶玻璃,通过XRD、SEM和EDAX等测试方法,研究了粉煤灰微晶玻璃的晶化机理.研究结果表明:粉煤灰玻璃在热处理的过程中,首先发生分相,形成富硅相和富钙相,进而形成以透辉石(CaO·MgO·2SiO2)和钙黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)为主晶相的微晶玻璃.     

二次铝灰制备微晶玻璃及性能研究

以二次铝灰为主要原料,通过熔融法,经500℃退火、780℃核化以及880℃晶化热处理后制备得到了以钙长石、硅灰石和透辉石为晶相的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)系灰渣微晶玻璃.采用XRD、DTA、SEM、物化性能测试等研究了铝灰含量对微晶玻璃析晶行为、显微形貌和性能的影响规律.结果表明:铝灰含量为30％的时候微晶玻璃的主晶相为硅灰石,随着铝灰含量的逐渐增加,主晶相变为钙长石.当铝灰含量达到55％的时候,XRD图谱中出现了透辉石的衍射峰.微晶玻璃硬度随着铝灰含量的增加不断增大,密度先降低后增大,耐酸腐蚀性能逐渐降低,耐碱腐蚀性能逐渐增强.     

MgO对黄磷炉渣微晶玻璃析晶影响

以黄磷炉渣为基础原料,通过加入辅料和MgO,以熔融法制备CaO-Al2 O3-SiO2(CAS)系微晶玻璃;通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析方法分析MgO对黄磷炉渣微晶玻璃晶化行为的影响.结果显示:随着加入MgO的量的增加,基础玻璃的核化温度和晶化温度下降,析晶活化能E减小;黄磷炉渣微晶玻璃的晶相类型并未因MgO添加量的增多而改变,其主晶相为硅灰石(CaSiO3),次晶相为铝透辉石(Ca(MgAl)(SiAl)2O6);但随着MgO添加量的增多,抑制了硅灰石(CaSiO3)晶相的生成,促进铝透辉石(Ca(MgAl)(SiAl)2O6)生成.     

Na2O对固体氧化物燃料电池用透辉石封接微晶玻璃性能的影响

本文设计和制备了以透辉石为主晶相的R₂O-RO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂系封接微晶玻璃,用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的封接,研究了Na₂O含量(0%～10%,摩尔分数)对封接玻璃热膨胀系数(CTE)、析晶与烧结润湿特性的影响,表征了封接件在高温长时间热处理后玻璃与SUS403不锈钢的封接界面。结果表明,Na₂O可以显著改善玻璃的热性能,所制备的玻璃样品在封接温度范围内经热处理后可获得主晶相为透辉石(CaMgSi₂O₆)的微晶玻璃。随着Na₂O含量增加,主晶相透辉石的晶相含量不同,微晶玻璃的热膨胀系数由未晶化前的8.22×10^-6 K^-1提升至11.79×10^-6 K^-1,能够满足SOFC封装的热膨胀匹配。当Na₂O含量大于等于8...     

高强粉煤灰微晶玻璃

采用正交试验方法研究了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统中粉煤灰微晶玻璃的主晶相,用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分别对材料的物相组成和显微结构进行了研究。结果表明,粉煤灰微晶玻璃的主晶相为透辉石[CaMg(Si2O6)],晶体形貌呈颗粒状,晶粒尺寸约1μm,三点抗弯强度高达196.81MPa。     

五氧化二磷对磷渣微晶玻璃烧结行为的影响

用烧结法制备了以磷渣为主要原料的徽晶玻璃,用正交实验、X射线衍射分析等研究了影响磷渣微晶玻璃烧结行为的因素.结果表明:影响磷渣微晶玻璃烧结因素的主次顺序为烧成温度、五氧化二磷(P2O5)含量、玻璃颗粒尺寸和烧成时间.在烧成温度、玻璃颗粒尺寸和烧成时间不变的情况下,P2O5含量对玻璃的烧结行为有显著的影响.当玻璃中P2O5的含量(质量分数,下同)小于1.8%,烧成温度低于1000℃时,微晶玻璃的主晶相β-CaSiO3,此时微晶玻璃表面凹凸不平.当玻璃中P2O5的含量大于3.6%,烧成温度高于1100℃,烧成时间显著增加,微晶玻璃的主晶相为Na2Ca2Si3O9,微晶玻璃表面粗糙不平.P2O5的最佳含量为1.8%～3.6%,最佳烧成温度为1000～1050℃,最佳烧成时间为60min时,可得到表面光滑平整的微晶玻璃.     

CaO- ZnO-B2O3-SiO2玻璃/Al2O3低温共烧复合陶瓷基板研究

用CaO-ZnO-B2O3-SiO2玻璃和氧化铝陶瓷复合材料制备了低温共烧陶瓷基板.在CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃中引入ZnO,玻璃微晶化后的主晶相仍为硅灰石,但它的软化温度有不同程度的降低,同时析晶温度也有了显著的改变.特别是以ZnO部分取代CaO时,析晶温度明显提高.该玻璃与氧化铝复合可以在较宽的温度范围内烧结.在850℃/30 min烧结,得到了气孔率为1%、介电常数εr = 7.10的陶瓷基板材料.     

烧结法制备粉煤灰微晶泡沫玻璃

利用粉煤灰通过烧结法制备了微晶泡沫玻璃。研究表明,选用碳酸钙作为发泡剂,最佳用量为5%。通过正交实验确定了最佳热处理条件:发泡温度1025℃、升温速率14℃/min、发泡时间30min。通过XRD和SEM研究了微晶泡沫玻璃的析出晶相和显微结构。主晶相为钙长石CaAl2Si2O8,次晶相为普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6。所制得微晶泡沫玻璃综合性能优于泡沫玻璃和粘土砖。     

Fe2O3,ZrO2及F对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶行为的影响

研究了形核剂对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶的影响,将形核剂掺量(质量分数)分别为1.0?2O3,2.0%ZrO2和4.0%F添加到基础玻璃中.用扫描电子显微镜和X射线衍射技术分析了微晶玻璃析晶和显微特征.不添加任何形核剂的样品以及分别添加1.0?2O3和1.0?2O3 2.0%ZrO2形核剂的样品以表面析晶为主,在1 053 ℃保温1.0 h后,析出晶体以硅灰石(CaO·SiO2)为主,同时还有少量钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2)和透辉石(CaO·MgO·2SiO2)析出.Fe2O3的加入促进了玻璃的析晶和生长,而ZrO2的作用正好相反,抑制了玻璃的析晶.对于添加1.0?2O3 2.0%ZrO2 4.0%F形核剂的样品,在1 040 ℃保温1.0h后,其析出晶体以整体析晶为主,块状晶体均匀析出,析出主晶相为钙长石.     

TiO2对R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微结构及性能的影响

用熔融法制备了R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,采用差示扫描量热法(DSC)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法,研究了TiO2对微晶玻璃显微结构和性能的影响.结果表明,TiO2在热处理过程中有降低基础玻璃成核位垒,促进析晶的作用,TiO2的添加量为4.5％(质量分数)和5.0％时,样品的主晶相为镁橄榄石,次晶相为透辉石和斜顽辉石.随着TiO2添加量的进一步增加,镁橄榄石晶相的衍射峰逐渐减弱,斜顽辉石晶相的衍射峰逐渐增强;TiO2的添加量为5.5％和6.0％时,样品的主晶相为斜顽辉石,次晶相为镁橄榄石和透辉石;样品的力学性能有先增大后稳定的趋势,抗弯强度最大为87.08 MPa,显微硬度最大为7.16 GPa.     

自增韧锌尖晶石-透辉石微晶玻璃力学性能的研究

本文以SiO₂、Al₂O₃、ZnO、CaO、MgO为主要原料制备锌尖晶石-透辉石体系微晶玻璃,利用自增韧技术提高了该体系微晶玻璃的力学性能。采用正交试验研究各热处理工艺参数对该体系微晶玻璃力学性能的影响,探究了微晶玻璃的晶相比例、微观形貌与其力学性能之间的关系。结果表明,提高透辉石相比例可显著提高微晶玻璃断裂韧性,但比例过高则会降低微晶玻璃抗弯强度,因此制备高韧性、高抗弯强度的微晶玻璃时需要柱状晶体交错和粒状晶体填充其间隙,起到协同强化的作用。基础玻璃经750℃保温2 h+810℃保温2 h+880℃保温2 h+950℃保温2 h后,微晶玻璃断裂韧性达5.1 MPa·m^1/2,抗弯强度达255 MPa,维氏硬度为8.3 GPa。