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《大學(xué)畢業(yè)論文---微晶玻璃制備方法研究.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要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(wèn)題日益嚴(yán)重的今天,能夠把礦渣固廢轉(zhuǎn)換成有用的多晶材料應(yīng)該是一項(xiàng)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(lái)確定微晶玻璃的最佳核化溫度和晶化溫度,并進(jìn)行晶體形成動(dòng)力學(xué)研究,再在此基礎(chǔ)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(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的影響,同時(shí)還探討了赤泥微晶玻璃顯微組織和機(jī)械性能之間的關(guān)系、不同晶核劑對(duì)赤泥微晶玻璃的影響、熔融法和燒結(jié)兩種方法制備赤泥-粉煤灰微晶玻璃的區(qū)別。研究結(jié)果
2、表明:本實(shí)驗(yàn)赤泥、粉煤灰的最大摻量可達(dá)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析晶的傾向,核化溫度對(duì)晶體生長(zhǎng)方式影響較大,晶化溫度對(duì)晶體生長(zhǎng)狀態(tài)影響較大。研究赤泥微晶玻璃晶核劑時(shí)得出結(jié)論:添加1%TiO2的玻璃晶核化能力小于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,不同的晶核劑對(duì)赤泥微晶玻璃的晶相產(chǎn)生不同的影響。研究熔融法和燒結(jié)兩種方法制備赤泥-粉
3、煤灰微晶玻璃時(shí)得出結(jié)論:熔融法的顯微結(jié)構(gòu)致密,氣孔少,燒結(jié)法的微觀組織均勻,熔融法的主晶相是鈣鋁黃長(zhǎng)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(duì)比例發(fā)生了變化,而燒結(jié)法微晶玻璃更傾向于高溫晶化,在晶化溫度逐漸提高的過(guò)程中,主晶相發(fā)生了變化,由鈣鋁黃長(zhǎng)石(Ca2Al2SiO7)變?yōu)楣杌沂–a2SiO4)。不同的晶相和微觀結(jié)構(gòu)有不同的機(jī)械性能,選擇機(jī)械強(qiáng)度高的晶相和高致密性的微觀結(jié)構(gòu)有利于形成高強(qiáng)度的赤泥微晶玻璃。關(guān)鍵詞:赤泥微晶玻璃晶化核化晶核劑燒結(jié)55ABSTRACTGlass-ceramicispr
4、eparedoutoftheoriginalglassviacontrolledcrystallization,andslagglass-ceramicismadefromslags.Nowenvironmentisbeingmoreserious,ifslagandsomewastesolidscanbetransformedintousefulmaterials,itwillbesignificative.Thispaperreportstheglass-ceramicsusingthemostamountsofflyashandredmud,twokindsofsolidwastes.
5、ThebestnucleationandcrystallizationtemperaturesaredeterminedbyusingDTAandthekineticsofglass-ceramicsarestudied,thentheinfluencesofheattreatmentsonthecrystalphase,themicrostructureandthemechanicalpropertiesofglass-ceramicsareinvestigatedaccordingtotheresultsofthex-raydiffractionandtheSEM.Meantime,th
6、eotherthreeaspectsareinvestigated,whichcontaintherelationshipofthemicrotextureandmechanicalproperty,theinfluenceofdifferentcrystalnucleusonred-mudglass-ceramicandthedistinctnessofred-mudglass-ceramicinmeltmethodandagglomerationmethod.Theresultsshow:themostamountsofred-mudandflyashareabove90%,andthe
7、bestheattreatmenttechnicsis697,nucleationtemperature,for2handcrystallizationtemperature1000℃for2h.Forexample,take5%TiO2ascrystalnucleus,theactiveenergyofglass-ceramicsmadebyflyashandredmudis306.37,nequals0.