廢石渣白色微晶玻璃的研究.pdf

1、本文利用花崗巖廢石渣為主要原料，經(jīng)過除鐵工藝預(yù)處理后，添加一定量的助熔劑、網(wǎng)絡(luò)調(diào)整劑和形核劑等，采用高溫熔融法制備具有優(yōu)良性能的白色微晶玻璃，白度值92％左右，系統(tǒng)地研究了晶核劑、原料配比及熱處理溫度對廢石渣白色微晶玻璃綜合性能的影響及關(guān)系。
　　實(shí)驗(yàn)采用了復(fù)合形核劑CaF2/Na5P3O10，設(shè)定CaF2/Na5P3O10比例為1/1、1/2、1/3、1/4和1/5，對制備的微晶玻璃樣品進(jìn)行了XRD、SEM表征和性能測試。結(jié)果表

2、明:隨CaF2/Na5P3O10比值的降低，試樣的主晶相由硅灰石相轉(zhuǎn)變成氟磷灰石相，且硅灰石相逐漸減弱;微觀結(jié)構(gòu)方面，試樣析出的晶體呈長條狀和顆粒狀，降低CaF2/Na5P3O10比值，長條狀晶體逐漸減少，顆粒狀晶粒長大，分布均勻;微晶玻璃試樣的力學(xué)性能隨CaF2/Na5P3O10比值的降低先升高后降低;當(dāng)CaF2/Na5P3O10比值為1/2時(shí)，微晶玻璃試樣中氟磷灰石相和硅灰石相分布均勻，結(jié)構(gòu)致密，此時(shí)具有較優(yōu)力學(xué)性能，抗折強(qiáng)度134

3、.2MPa，維氏硬度802MPa。確定最佳CaF2/Na5P3O10添加比例為1/2。
　　為了最大程度地利用廢石渣，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)廢石渣含量分別為55％、60％、65％、70％和75％進(jìn)行了廢石渣微晶玻璃制備實(shí)驗(yàn)，并對制備的試樣的物相、微觀結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析測試。結(jié)果表明:不同廢石渣含量制備出的白色微晶玻璃的物相種類沒有變化，主晶相為氟磷灰石，次晶相為硅灰石。隨廢石渣含量的增加，XRD圖譜顯示試樣的衍射峰強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱;SEM照

4、片顯示樣品中長條狀晶體數(shù)量先增加后減少，顆粒狀晶粒尺寸增加，廢石渣含量為65％時(shí)制備的微晶玻璃結(jié)構(gòu)均勻致密，析晶完全;微晶玻璃的力學(xué)性能隨廢石渣含量的增加先升高后降低，化學(xué)穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。當(dāng)廢石渣含量為65％時(shí)，獲得的微晶玻璃晶相均勻分布，析晶充分，具有較優(yōu)的力學(xué)性能，抗折強(qiáng)度150.6MPa，維氏硬度810MPa。確定最佳廢石渣添加量為65％。
　　根據(jù)DTA曲線，本論文將廢石渣含量為65％，復(fù)合形核劑CaF2/Na5P3O10

5、比值為1/2制備的基礎(chǔ)玻璃在840℃、870℃、900℃、930℃和960℃五組不同的溫度下熱處理，測試制備的微晶玻璃試樣的XRD、SEM及各項(xiàng)性能。研究結(jié)果表明:隨熱處理溫度的升高，氟磷灰石相增強(qiáng)，硅灰石相逐漸減弱;通過SEM分析可知840℃～900℃熱處理時(shí)，試樣中長條狀晶體與球形顆粒狀晶粒共存，900℃～960℃熱處理時(shí)，長條狀晶體逐漸消失，顆粒狀晶粒均勻分布，但溫度過高會使內(nèi)部出現(xiàn)裂紋等缺陷，導(dǎo)致微晶玻璃的力學(xué)性能降低;試樣的密