赤泥微晶玻璃晶化行為及性能研究.pdf

1、微晶玻璃是由玻璃控制晶化制得的多晶固體，礦渣微晶玻璃即利用礦渣為原料制備微晶玻璃。在環(huán)境問題日益嚴重的今天，能夠把礦渣固廢轉換成有用的多晶材料應該是一項很有意義的課題研究。本論文就是利用高摻量的赤泥和粉煤灰兩種工業(yè)固廢制備微晶玻璃，然后利用差熱分析（DTA）來確定微晶玻璃的最佳核化溫度和晶化溫度，并進行晶體形成動力學研究，再在此基礎上，利用X射線衍射分析（XRD）和掃描顯微鏡（SEM）研究不同晶化條件下熱處理方式對微晶玻璃結構和機械性能

2、的影響，同時還探討了赤泥微晶玻璃顯微組織和機械性能之間的關系、不同晶核劑對赤泥微晶玻璃的影響、熔融法和燒結兩種方法制備赤泥-粉煤灰微晶玻璃的區(qū)別。 研究結果表明：本實驗赤泥、粉煤灰的最大摻量可達到90％以上，赤泥-粉煤灰微晶玻璃的最佳熱處理工藝為核化溫度697℃，保溫2h，晶化溫度約為950℃，保溫2h。以5％TiO2赤泥-粉煤灰微晶玻璃為例，研究得其析晶活化能為306.37 ，n為0.7，接近1，證明了赤泥-粉煤灰微晶具有表面

3、析晶的傾向，同時，核化溫度對晶體的成核和生長方式影響較大，晶化溫度對晶體的生長狀態(tài)影響較大，另外還研究得出赤泥微晶玻璃顯微組織和機械性能之間的關系是不同的晶相和微觀結構導致了不同的機械性能，選擇機械強度高的晶相和高致密性的微觀結構有利于形成高強度的赤泥微晶玻璃。 研究赤泥微晶玻璃晶核劑時得出結論：添加1％TiO2的玻璃核化能力小于5％TiO2，也小于5％ZnO，而且隨著TiO2添加量的增加，赤泥微晶玻璃的主晶相發(fā)生了變化，不同的

4、晶核劑對赤泥微晶玻璃的晶相和微觀結構都產生影響。 研究熔融法和燒結兩種方法制備赤泥-粉煤灰微晶玻璃時得出結論：熔融法的顯微結構致密，氣孔少，其主晶相是鈣鋁黃長石（Ca2Al2SiO7），次晶相為鈣鐵透輝石（Ca(Mg,Fe)Si2O6），隨著晶化溫度的提高，主晶相和次晶相不發(fā)生變化，只是相對比例發(fā)生了變化，而燒結法的微觀組織均勻，其微晶玻璃更傾向于高溫晶化，在晶化溫度逐漸提高的過程中，主晶相發(fā)生了變化，由鈣鋁黃長石（Ca2Al2