硅渣玻璃陶瓷的制備和性能研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油產(chǎn)品需求量越來越大，石油催化裂化催化劑行業(yè)快速增長，加大了石油催化劑廢渣—硅渣的排放堆積量。硅渣占用了大量的土地，污染了環(huán)境，危害了人類的生存。因此，如何有效的處理硅渣成為了一項(xiàng)急需解決的課題。
　　本文工作是用硅渣制備玻璃陶瓷，研究晶核劑對(duì)硅渣基礎(chǔ)玻璃析晶行為的影響，通過分析不同種類和含量的晶核劑對(duì)硅渣玻璃陶瓷的物相和性能的影響，確定最佳晶核劑和最佳含量。其次研究硅渣玻璃陶瓷的析晶動(dòng)力學(xué)和結(jié)晶行為的研

2、究，利用差熱分析技術(shù)(DTA)，計(jì)算析晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)，預(yù)測(cè)判斷硅渣基礎(chǔ)玻璃的析晶能力，并解釋其析晶行為。然后研究熱處理溫度和時(shí)間對(duì)硅渣玻璃陶瓷的物相、顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響，利用X射線衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)技術(shù)分析了溫度和時(shí)間對(duì)物相、顯微結(jié)構(gòu)的影響，測(cè)試、分析不同熱處理溫度和時(shí)間下的抗折強(qiáng)度、顯微硬度等性能，確定最佳熱處理溫度和時(shí)間。其次研究硅渣含量對(duì)硅渣玻璃陶瓷物相、顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響，通過分析XRD圖譜和SEM圖片

3、，解釋其性能的變化，確定最佳硅渣用量。
　　研究結(jié)果表明:硅渣玻璃陶瓷最佳成核劑是TiO2，最佳含量為5％;隨著硅渣含量的增加，析晶化學(xué)能E逐漸增加，表明其析晶能力逐漸下降;隨著熱處理溫度的升高，各組硅渣玻璃陶瓷的晶相含量逐漸增加，到達(dá)某一溫度后，增加速率減小，XRD圖譜峰值不再顯著增加，微觀結(jié)構(gòu)均為球狀顆粒，平均直徑逐漸增大;在最佳熱處理溫度900℃時(shí)，微觀結(jié)構(gòu)最為致密;隨著熱處理時(shí)間的延長，各組硅渣玻璃陶瓷的晶相含量逐漸增加，

4、增加速率減小，XRD圖譜峰值不再顯著增加，微觀結(jié)構(gòu)均為球狀顆粒，平均直徑逐漸增大，在最佳熱處理時(shí)間1.5h時(shí)，微觀結(jié)構(gòu)最為致密;隨著硅渣含量的增加，晶相含量逐漸減少，晶粒形態(tài)均勻球狀，平均直徑逐漸減小，微觀結(jié)構(gòu)在硅渣含量70％時(shí)最為致密。
　　通過研究和分析，硅渣玻璃陶瓷在經(jīng)過最佳熱處理溫度900℃和時(shí)間1.5h之后，玻璃陶瓷性能最優(yōu):抗折強(qiáng)度值為295.2MPa;顯微維氏硬度值為989.72MPa;抗化學(xué)腐蝕性為0.09％;密度