烧结法制备负膨胀β-锂霞石微晶玻璃

采用化学纯原料,利用烧结法制备了Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系负膨胀微晶玻璃。利用DTA、XRD、SEM和EDS等测试方法,研究了微晶玻璃基础成分配比(Al_2O_3/Li_2O)和添加剂(Bi_2O_3)用量对微晶玻璃物相组成、显微结构、热学性能和力学性能的影响。随着Al_2O_3/Li_2O不断增大,样品的主晶相始终为β-锂霞石,样品的吸水率逐渐减小,热膨胀系数与抗折强度则不断增大。随着Bi_2O_3添加量的增加,微晶玻璃中次晶相Bi_2SiO_5的析出量也随之增加。由于Bi_2SiO_5晶相的热膨胀系数远大于β-锂霞石晶相,故微晶玻璃的热膨胀系数逐渐增大。     

Al2O3对花岗岩废渣微晶玻璃析晶及性能的影响

用熔融法制备了R_2O-MgO-Al_2O_3-SiO_2-Fe_2O_3系花岗岩废渣微晶玻璃,研究了Al_2O_3对微晶玻璃的晶相组成、显微结构及力学性能的影响。结果表明:当Al_2O_3含量(质量分数)为6.5%、7.5%、8.5%、9.5%时,微晶玻璃试样中主晶相均为氟闪石和铁板钛矿,次晶相为镁橄榄石。Al_2O_3含量达到10.5%时析出镁钛矿相,氟闪石相减少。添加8.5%Al_2O_3微晶玻璃试样的力学性能达到最佳,其抗弯强度和显微硬度分别为136.76 MPa、7.09 GPa。     

微波加热法制备尾矿微晶玻璃的研究

以包头铁尾矿、金矿尾矿为主要原料,以白云鄂博矿尾矿中含有的Fe_2O_3和CaF_2为形核剂,采用玻璃熔制-微波热处理方法制备出以辉石相为主晶相的尾矿微晶玻璃。材料的热处理制度为3 h升温至720℃,保温20 min。所制备成的微晶玻璃其显微形貌呈现枝状晶形态,具有交错互锁结构。并且材料具有较好的理化性能:密度为2.97 g/cm~3,抗折强度为264.62 MPa,耐酸性99.38%,耐碱性99.17%,弹性模量、剪切模量分别为109.83 GPa和45.39 GPa。该材料制成微晶玻璃管材/板材制品,可广泛应用于化工、电力、建材等行业。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的制备及性能研究

笔者以主晶相为β-硅灰石的CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃为研究对象,利用烧结法制备微晶玻璃。采用不同的晶化热处理制度,研究不同的核化温度和晶化温度对微晶玻璃的显微结构和性能的影响。主要测试了微晶玻璃的机械性能、显微形貌和X射线衍射分析、吸水率、密度以及酸碱度,通过对实验结果进行分析,确定其主晶相为硅灰石(CaSiO3),晶粒形貌为棒状、柱状,晶粒大小为0.2～0.3μm,晶相含量为35%～40%。笔者讨论了不同因素对微晶玻璃性能的影响,得出如何提高微晶玻璃的抗弯强度、密度、耐酸碱度及硬度等性能。     

Fe_2O_3对尾矿微晶玻璃析晶及磁学特性影响的机理研究

以白云鄂博尾矿及粉煤灰等固体废弃物为主要原料,利用熔融法制备得到了CAMS系尾矿微晶玻璃,通过DSC、XRD、SEM、TEM及振动样品磁强计等测试手段研究了Fe_2O_3对微晶玻璃析晶及磁学特性的影响规律。结果表明,微晶玻璃的初始形核相为磁铁矿相,随着热处理温度的升高,辉石相在磁铁矿晶核的基础上形成并逐渐生长。富铁微晶玻璃中磁铁矿相和辉石主晶相可同时存在,室温磁滞回线的测试结果表明磁铁矿相直接影响微晶玻璃的磁学特性。     

烧结法玻璃─陶瓷装饰板材的研制

以天然矿物及工业废渣等为主要原料，添加少量化工原料，将其熔融后水淬成玻璃颗粒料，烧结制备出主晶相为β-硅灰石的微晶玻璃人工石材，其理化性能比天然花岗岩、大理石优越，而且具有非常好的装饰效果。     

Al2O3对R2O-CaO-SiO2-F系废渣微晶玻璃析晶与性能的影响

以花岗岩废渣为主要原料,用熔融法制备了R_2O-CaO-SiO_2-F系微晶玻璃。采用差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等测试方法研究了Al_2O_3含量对RO-CaO-SiO_2-F系微晶玻璃的析晶与性能的影响。结果表明:随着Al_2O_3含量的增加,硅碱钙石与硬硅钙石晶体细化;Al_2O_3含量(质量分数)为6.0%的基础玻璃经560℃核化2 h、910℃晶化2 h后的主晶相为硅碱钙石,其抗弯强度和断裂韧性分别为(154±20)MPa、(2.37±0.12)MPa·m~(-1/2);当Al_2O_3含量增加至6.5%时,硅碱钙石减少、氟化钙增多,力学性能降低。     

烧结法玻璃—陶瓷装饰板材的研制

以天然矿物及工业废渣等主要原料，添加少量化工原料，将其熔融后水淬成玻璃颗粒料，烧结制备出晶相为β－硅灰石的微晶玻璃人工石材，其理化性能化天然花岗岩，大理石优越，而且具有非常好的装饰效果。     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2系铜尾矿微晶玻璃析晶特征研究

以铜尾矿为主要原料,采用压延法开展玻璃熔制实验制备CMAS系基础玻璃,进行玻璃微晶化及稳定性等方面的研究.利用差热分析(DSC)、X衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法系统研究了微晶玻璃组分、热处理温度和时间等因素对玻璃析晶的影响.完成了以透辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2 O6)为主晶相的微晶玻璃制品实验配方及制备工艺方案,确定了热处理制度为900℃保温2 h的最佳工艺参数,制备的微晶玻璃力学性能优于市场同类产品.     

钙铝酸盐红外玻璃的微晶化

采用真空熔制方法制备出钙铝酸盐红外玻璃,通过热处理方法对玻璃进行微晶化获得钙铝酸盐微晶玻璃。研究了晶核剂ZrO_2对钙铝酸盐玻璃析晶机制的影响,以及不同微晶化条件下钙铝酸盐玻璃的析晶情况和红外透过性能。结果表明:晶核剂的引入改变了钙铝酸盐玻璃的析晶机制,未添加ZrO_2的铝酸钙玻璃的析晶主要为表面析晶,析出晶相主要是BaAl_2O_4、Ba_3Al_2O_6;添加ZrO_2后,玻璃向整体析晶转化,析出晶相以Ca_3Al_2O_6为主;在930~970℃范围内,通过控制处理温度和时间可以获得透明的含ZrO_2铝酸钙微晶玻璃,在3~5μm波段具有良好的红外透过性能,玻璃硬度达到8.04 GPa以上。     

晶化温度对R2O-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶和力学性能的影响

采用整体析晶法,以花岗岩废渣为主要原料,TiO2和P2O5作复合晶核剂,制备了R2O-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.用DSC、XRD、SEM等表征方法研究了晶化温度对微晶玻璃的晶相组成、显微结构和力学性能的影响.实验结果表明:晶化温度为900℃时,析出镁铝钛酸盐和顽辉石晶相.晶化温度在1080～ 1200℃之间时,微晶玻璃中析出棒状假蓝宝石、镁铝钛酸盐、顽辉石的复合晶相,随晶化温度的升高,晶相含量增加,晶粒尺寸增大.晶化温度为1240℃时,假蓝宝石相减少,尖晶石相析出.在1200℃晶化2h后的微晶玻璃四点抗弯强度最高,达到109.25 MPa.     

利用高炉渣和粉煤灰制备微晶玻璃热处理制度的优化

以高炉渣及粉煤灰为原料,采用直接烧结法制备废渣微晶玻璃,通过正交试验研究热处理制度对微晶玻璃抗弯强度的影响.结果表明:影响微晶玻璃抗弯性能的热处理制度因素的主次顺序为晶化温度、升温速率、晶化时间和烧结时间.最佳的热处理制度参数为晶化温度970℃、晶化时间1.5h、升温速率5℃·min-、烧结温度1150℃;制备的废渣微晶玻璃主晶相为钙镁黄长石,晶粒形貌呈方块状,晶粒尺寸约2 μm;废渣利用率高,高炉渣利用率达90％,微晶玻璃性能优良.     

坩埚腐蚀对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系高炉渣微晶玻璃的影响

以某公司炼钢尾矿高炉渣为主要原料,采用熔融法分别在石英坩埚和刚玉坩埚中熔制Ca O-Mg O-Al_2O_3-SiO_2(CMAS)系微晶玻璃,利用XRF、XRD、DSC、SEM、EDS等测试手段,研究了不同坩埚材料在不同坩埚利用率时对微晶玻璃成分、显微结构及性能的影响。研究表明:高温玻璃熔体对石英坩埚和刚玉坩埚的侵蚀作用会分别导致基础玻璃中SiO_2和Al_2O_3含量的提高,改变微晶玻璃的析晶机制;SiO_2含量的增加使微晶玻璃显微硬度和抗弯强度升高,Al_2O_3含量的增加使微晶玻璃密度升高。     

利用石煤提钒废渣制备CAS系微晶玻璃的研究

利用贵州省黔东南州某石煤提钒厂废渣为主要原料制备CaO-A12O3-SiO2系微晶玻璃,对样品进行DSC、XRD、SEM以及其它性能测试,探讨了钒渣掺入量对微晶玻璃晶化过程和微观结构的影响.实验结果表明:基础玻璃的DSC曲线确定核化与晶化温度分别为850℃和1050℃;对样品进行XRD分析,发现其主晶相为β-硅灰石,随着钒渣掺入量的增加,样品主晶相不发生变化.钒渣微晶玻璃的废渣最大掺入量可达68.92％,制备出的样品表面排列紧密,气孔率低,抗折强度、吸水率及莫氏硬度明显优于天然石材.     

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃晶相的研究

本文研究了Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的晶相,借以获得新型微晶材料。取自鳞石英、偏硅酸锂、二硅酸锂和锂辉石4个相区的玻璃成分,经过熔制、析晶,并用X-射线衍射方法鉴定了析出的晶相。由于相图中的原始相往往在微晶玻璃中并不出现,因此作者探讨了析晶过程中晶相转变情况,试图找出析晶介质和晶相结构间的联系。最后作者提出了微不均区域的模型,描述了本系统微晶玻璃在晶化以前的结构。     

Na_2O对MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃结构和性能的影响

利用烧结法制备Na_2O-MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃。采用FT-IR、DSC、XRD和SEM等分析方法,研究玻璃组成中Na_2O对MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃的结构、析晶性能、热膨胀系数以及化学稳定性的影响。结果表明:随着Na_2O含量的增加,玻璃结构中出现了[SiO_4]被破坏和[BO_3]转变为[BO_4]的现象。Na_2O的添加明显降低了样品的玻璃化转变温度与析晶峰值温度,增强了MgO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系微晶玻璃的析晶能力。未加Na_2O的微晶玻璃主晶相为球状顽辉石,添加后的微晶玻璃析出镁橄榄石颗粒和柱状硼镁钛石,最终A_3、A_4只析出硼镁钛石,并且颗粒逐渐细化。随着Na_2O量的增加,微晶玻璃的热膨胀系数呈逐渐增大的趋势。微晶玻璃的耐酸碱侵蚀能力随Na_2O含量的增加先增强后减弱,其中耐碱腐蚀能力相对较强。     

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。     

ZnO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的热膨胀性能及其影响因素

应用热谱、X射线衍射和透射电镜分析研究了ZnO—Al_O_3—SiO_2系微晶玻璃成分、晶核剂种类和热处理条件对其热膨胀特性的影响和机理。试验表明,在研究的成分范围内,玻璃主要折晶相为α—Zn_2SiO_4、ZnOAl_2O_3以及BaMgAl_3(Si_9Al_3O_(30))和少量β—石英固溶体。其折晶程序和主要晶相组成受玻璃成分、晶核剂和热处理制度控制并本质地影响微晶玻璃的热膨胀特性,从而可能在较宽范围内调节微晶化后玻璃的热膨胀系数,以满足不同的使用要求。     

陶瓷废渣为主要原料的一步法制备微晶玻璃及析晶影响

运用一步析晶法热处理工艺,以陶瓷废渣和相应化学试剂为原料,制备了陶瓷废渣基微晶玻璃。通过差热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)等手段研究了不同保温时间对微晶玻璃的烧结性能、微观结构的影响规律,并优化工艺参数,测试了样品的耐酸耐碱性、体积密度、抗折强度、显微硬度等性能。结果表明:一步析晶法热处理工艺制备陶瓷废渣基微晶玻璃结果良好,保温时间对微晶玻璃的晶体析出影响较明显,当在938℃保温120 min时,微晶玻璃性能最佳:体积密度2.8 g·cm~(-3),耐酸耐碱性0.19%,抗折强度93.9 MPa,显微硬度6.8 GPa。微晶玻璃主晶相为硅灰石,次晶相为钙铝黄长石。微晶玻璃制备过程中,晶相含量的增加、晶相结构和微观形貌排布是增强微晶玻璃机械性能的主要因素。一步析晶法热处理工艺,具有热处理制度简单、工艺周期短、能源消耗低等优点,具有较好的应用前景。     

利用铁尾矿制备微晶玻璃试验研究

以商洛铁尾矿为主要原料,采用烧结法制备CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2四元体系微晶玻璃。研究了晶化温度对微晶玻璃抗压强度、密度和化学稳定性的影响。结果表明,随着晶化温度的升高,微晶玻璃的抗压强度和密度均呈现先增大后降低的趋势,而耐酸性和耐碱性呈现先降低后增高的趋势。当晶化温度为900℃,保温时间为2 h时,制备的微晶玻璃性能最优,其主晶相为透辉石相,抗压强度为164.75 MPa,密度为2.82 g·cm-3,耐酸质量损失率为0.11%,耐碱质量损失率为0.13%。