一步法热处理对复合尾矿微晶玻璃晶化过程及性能的影响

以金尾矿和铁尾矿为主要原料,采用熔融法制备了CaO-Al2O,-SiO2 (CAS)系微晶玻璃,利用差热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和综合力学性能仪等测试手段,研究了一步法热处理制度中不同温度对CAS系尾矿微晶玻璃显微结构及性能的影响.结果表明:采用一步法热处理制度可以成功制备出以透辉石(Mg0.6Fe0.2Al0.2)Ca(Si1.5Al0.5)O6为主晶相的微晶玻璃,且随着热处理温度的升高,所制备的微晶玻璃的综合性能有所提高.确定最佳的热处理制度为870℃保温2h,所制备的微晶玻璃的密度为2.97 g/cm3,抗折强度为230.33 MPa,耐酸性99.38％,耐碱性99.25％,弹性模量、剪切模量分别为118.19 GPa和47.9 GPa.     

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%。     

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。     

晶化温度对钨尾矿微晶玻璃析晶性能的影响

以广东韶关梅子钨尾矿和相应化学试剂为原料,通过熔融法制备了硅灰石为主晶相,钙长石为次晶相的微晶玻璃。采用差热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了晶化温度对微晶玻璃样品的析晶性能、微观结构的影响,测试了样品的耐酸耐碱性、密度、抗弯强度、显微硬度等性能。结果表明:随着晶化温度的升高,微晶玻璃样品中晶粒逐渐长大,由球型晶体发育成杆状晶体;在850~1050℃热处理的微晶玻璃,其密度、抗弯强度和显微硬度都随着晶化温度的升高逐渐增加,950℃时微晶玻璃性能最优,耐酸性为0.19%、耐碱性为0.18%、密度达2.82g/cm~3、抗弯强度达97.52 MPa、显微硬度达527 MPa,1000℃时,微晶玻璃的性能不同程度的降低可能是因为晶相转变或晶相分布造成不致密结构引起的。     

Al2O3对稀土尾矿微晶玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备了以白云鄂博稀土尾矿为主要原料的微晶玻璃。利用DTA、XRD、SEM等现代分析手段,系统地研究了Al2O3含量对稀土尾矿微晶玻璃的析晶温度、主要晶相、晶体结构、晶粒大小、密度和耐酸碱腐蚀性能的影响。结果表明:稀土尾矿微晶玻璃的主晶相为透辉石和钙长石;随着Al2O3含量的升高,稀土尾矿微晶玻璃的初始析晶温度逐渐升高、晶体粒度变大、析晶困难、析晶率降低;微晶玻璃的表观密度、抗折强度、耐酸性呈现出先升高后降低的趋势,而耐碱性呈现先降低后升高的趋势。Al2O3的含量在6.43%时,抗折强度最大为200.11MPa。     

热处理工艺对高炉矿渣微晶玻璃性能的影响

以某高炉矿渣为主要原料,采用熔融法制备了CaO-Al_2O_3-SiO_2系矿渣微晶玻璃。研究了热处理工艺对矿渣微晶玻璃力学性能的影响,得出热处理工艺影响因素的先后顺序为:核化温度-核化时间-晶化时间-晶化温度,确定最佳热处理工艺为:770℃核化3 h,930℃晶化2 h,在此热工艺条件下制备的微晶玻璃抗弯强度最大,为153.67 MPa。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)测试方法分析了矿渣微晶玻璃的显微结构和晶体微观结构。     

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。     

用烧结法赤泥制备多孔陶瓷滤球的研究

本文以烧结法赤泥为主要原料制备了多孔陶瓷滤球,研究了赤泥添加量、烧成温度等对样品的烧成温度范围、显气孔率、压碎强度、耐酸耐碱性、显微结构等的影响。理化性能和显微结构测试表明,赤泥添加量和烧成温度是影响样品结构和性能的主要因素,二者对样品各项性能均产生交互式影响。赤泥添加量为50wt%、烧成温度1120℃时,样品的显气孔率为37.29%,吸水率为19.61%,体积密度为1.90kg/m3,压碎强度为24.54MPa,耐酸性为84.01%,耐碱性为98.98%,气孔分布均匀,呈三维连通状,可以满足用作污水处理过滤介质的要求。     

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。     

矿渣微晶玻璃热处理制度的优化设计

以白云鄂博矿二次选后尾矿、粉煤灰和石灰石为主要原料,采用熔融法制得矿渣微晶玻璃.利用正交实验方法研究了热处理工艺参数对矿渣微晶玻璃抗弯强度的影响,得到影响因素的主次顺序为:晶化时间＞核化温度＞晶化温度＞核化时间,确定最优热处理制度为:核化温度700℃,核化时间2h;晶化温度850℃,晶化化时间2h.并利用XRD、SEM、EDS检测手段对制得的微晶玻璃显微结构进行了分析.     

基于萤石尾矿和废玻璃烧结制备氟磷灰石微晶玻璃

以萤石尾矿和废玻璃为主要原料,硅酸钙为添加剂,采用烧结法制备微晶玻璃。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对微晶玻璃的析晶特性和微观形貌进行表征,利用Image Pro Plus统计晶粒的尺寸和数量,利用Factsage软件对不同配比下微晶玻璃制备过程中的物相和高温液相量的变化进行表征,并对微晶玻璃的抗折强度和耐酸碱性能进行测试。结果表明:通过废玻璃引入磷元素,可制备出主晶相为氟磷灰石(Ca₅P₃O₁₂F)的微晶玻璃,且烧成温度范围宽,在1 060~1 180 ℃均可得到表现良好的微晶玻璃;随着添加剂硅酸钙配比的提高,主晶相种类并未改变,但氟磷灰石晶粒细化,有利于提升微晶玻璃的机械性能;当萤石尾矿质量分数为30%、废玻璃质量分数为60%、硅酸钙质量分数为10%时,制备的微晶玻璃具有良好的强度和耐酸碱性能。本研究设计的微晶玻璃为萤石尾矿的回收利用提供了新途径,对降低微晶玻璃生产成本和促进固废资源循环经济的发展具有重要的现实意义和经济效益。     

耐碱耐高温渗透剂的研制与应用

以异辛醇聚氧乙烯醚、P2O3为主要原料,合成异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯。其钠盐具有优良的耐碱性及高温耐碱渗透性,可作为性能优良的精练剂,经其处理过的织物有较好的润湿性和自度。     

电解锰渣制备微晶玻璃正交实验研究

将煅烧后的电解锰渣作为单一的实验原料,采用烧结法,制备微晶玻璃,通过正交实验对锰渣微晶玻璃的热处理方案及性能进行探讨。实验通过DSC、XRD、SEM等方法对样品的性能进行表征,并测试了样品的体积密度、抗弯强度等性能。结果显示:不同的热处理条件下的锰渣微晶玻璃的主晶相均为透辉石(含铁),次晶相为普通辉石相。在800℃/0.5 h+980℃/1 h的热处理条件下得到的锰渣微晶玻璃的综合性能最优,其抗弯强度为106.82 MPa;体积密度为2.68 g/cm^3;维氏硬度为4.43 GPa;耐酸度为0.71%;耐碱度为0.07%。此外,锰渣微晶玻璃用作建筑材料,有非常大的应用潜力。     

低贫铁矿熔融还原炼铁的熔渣用于微晶玻璃制备

以河北司家营铁矿的低贫难选铁矿石为主要原料,研究了采用熔融还原法炼铁和浇铸工艺制备微晶玻璃的可行性,获得了可用于炼钢的生铁原料和建筑装饰用微晶玻璃.利用正交试验设计方法,探讨了不同原料配比组成条件下渣铁分离和熔渣晶化的效果,确定了可用于工业试验的最佳原料配比:铁矿石62%(质量分数,下同),氧化铝粉5%,生石灰15%,萤石3.3%,纯碱8.4%,焦炭6.2%.通过光学显微分析、X射线衍射分析、物理化学性能测试等手段确定了微晶玻璃的物相组成及性能特征.结果表明:在最佳条件下制备的微晶玻璃由硅灰石晶体和玻璃相组成,抗压强度为827MPa,Mohs硬度为6,体积密度2.69 g/cm3,吸水率为0.016%,耐酸性0.08%,耐碱性0.05%.     

Potential utilization of oil sludge incineration bottom ash for glass-ceramics: Crystallization kinetics,properties and toxicological evaluation

The bottom ash (OIBA) generated from the incineration of hazardous oil sludge is classified as a hazardous waste. In this work, the OIBA was applied as raw material to prepare SiO₂-Al₂O₃-CaO system glass-ceramics by melt-sintering with the addition of waste glass wool (GW). The effects of basicity (CaO/SiO₂ ratio, 0.52-1.05) and sintering temperature (900–1050 °C) on the crystallization kinetics, properties, microstructure, leaching concentrations of heavy metals and potential toxicity of glass-ceramics were investigated. The results showed that the crystallization pattern was two-dimensional crystallization, and with the decrease of basicity, the main crystalline phase evolved from gehlenite to diopside. And the glass-ceramics with basicity of 0.88 and sintering temperature of 950 °C exhibited the best comprehensive properties, including density (2.72 g/cm³), water absorption (0.06%), compressive strength (452.45 MPa) and chemical corrosion resistance. In addition, the reduction of heavy metal leaching concentration indicates that produced glass-ceramics showed excellent solidification effect on heavy metals, the low toxicity of glass-ceramics leaching solution to the wheat seeds and Artemia suggests the environmental protection characteristics of OIBA-based glass-ceramics. These findings proved that the glass-ceramics produced by OIBA and GW could be a promising method to dispose hazardous waste with preparing high value-added construction materials.     

SiO2含量对钛矿渣微晶玻璃晶化行为的影响

以钛矿渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃,通过综合热分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了SiO₂含量对钛矿渣微晶玻璃的基础玻璃稳定性及晶化行为的影响。结果显示:以原渣制备微晶玻璃时,其基础玻璃结构不稳定,易析出钙钛矿晶体,随着SiO₂含量的增加,基础玻璃趋于稳定,析晶温度上升,热处理后析晶程度更高,显微结构更加致密,因而强度更高。通过加入辅助原料石英粉来调节SiO₂含量,当SiO₂含量为40%(质量分数)时,可以制备出具有稳定玻璃体、晶相仅为透辉石、抗弯强度为82.1 MPa的微晶玻璃,其钛矿渣掺量在80%(质量分数)以上,具有重要的经济与社会效应。     

Fe2O3对CaO-SiO2玻璃和微晶玻璃性能的影响

利用溶胶-凝胶法制得Fe2O3-CaO-SiO2系基础玻璃,研究不同含量的Fe2O3对CaO-SiO2玻璃和微晶玻璃性能的影响.经分析,不同组分的玻璃凝结时间不同,处于低共熔点的样品凝结时间最短,而离低共熔点最远的样品凝结时间最长.样品的密度并不随成分而变化.溶胶凝胶转变过程中,不同组分所得的凝胶玻璃有一定的耐酸碱性.而微晶玻璃的耐酸碱性比玻璃都略有增强.微晶玻璃的饱和磁化强度和磁铁矿在玻璃中所占的体积分数有关.随着玻璃中Fe2O3含量的增加,饱和磁化强度增大.     

助剂对常温固化FEVE氟碳涂料耐酸碱性能的影响

比较了不同助剂对常温固化型FEVE氟碳涂料涂膜耐酸碱性能的影响,并且分析了产生影响的主要原因。结果表明,固化剂用量为16 g/100 g树脂,涂料的颜基比(PVC)为20%,二氧化硅含量小于1.5%(质量分数),分散剂含量为1.5%(质量分数),可得到耐酸碱性能优越的氟碳树脂涂料。     

烧结法制微晶玻璃的机理研究

微晶玻璃是近些年来在材料科学上的一项重大发现,在国防尖端技术和建筑业等多种领域起到了举足轻重的作用。微晶玻璃更具有高机械强度、绝缘性和良好的耐酸耐碱性等优点,本文通过烧结法就微晶玻璃的材料特征、微观结构和性能、降低烧结温度的方法等做了详细的介绍。     

Fracture resistance of dental glass-ceramics under sliding contact

Aesthetic glass-ceramics are widely employed dental materials, both in bulk form and as veneers. As they are highly brittle, the durability of these materials is limited by fracture and wear processes originated from contacts with opposing dentition and/or third-body particles during mastication and bruxism. This work investigates the resistance to fracture of commercial dental glass-ceramics under sliding contact, simulated by means of scratch tests. It finds that materials with relatively larger crystals (feldspathic and leucite) require a lower stress to fracture upon sliding than lithium silicates containing smaller (but more elongated) crystals, due to their larger defects and lower toughness. Results are analyzed as a function of material microstructure within the framework of Weibull theory and fracture mechanics. Implications for materials selection and development in prosthetic dentistry are briefly discussed.