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1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文鉭鈮尾礦微晶玻璃的研究姓名：劉鳳娟申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：程金樹2003.5.1武漢理J：人學(xué)碩十學(xué)倪論文摘要微晶玻璃是利用玻璃熱力學(xué)性質(zhì)，把加有晶核劑(或不加晶核劑)的特定組分的玻璃，在有控制條件下，進(jìn)行晶化熱處理，使原單一的玻璃相形成含有大量微晶相和玻璃相均勻分布的復(fù)合固體材料。微晶玻璃的系統(tǒng)組成廣泛，性能優(yōu)良，在力學(xué)性能及熱學(xué)等性能方面，優(yōu)于傳統(tǒng)材料，使其在電子、化工、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械、軍事和建筑等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。特別是建筑用微晶玻璃，由于其優(yōu)良的理化性能及外觀效果，已
2、成為近幾年發(fā)展起來的一種新型內(nèi)外墻及地面的高檔裝飾材料。建筑用微晶玻璃的生產(chǎn)成本高，能源消耗大，因而使得微晶玻璃產(chǎn)品價(jià)格昂貴，影響了市場(chǎng)的使用范圍，因此，如何降低生產(chǎn)成本是急需解決的問題。本課題的研究目的就是以用價(jià)格低廉的鉭鈮尾礦代替工業(yè)原料，用燒結(jié)法生產(chǎn)建筑裝飾微晶玻璃。鉭鈮尾礦的引入必須符合微晶玻璃的生產(chǎn)工藝要求。以CaO．A1203-Si02為基礎(chǔ)玻璃系統(tǒng)組分，采用燒結(jié)法生產(chǎn)建筑裝飾用微晶玻璃的技術(shù)已比較成熟，特別是在我國已有幾條這樣的生產(chǎn)線，并且其產(chǎn)品已大量在建筑中被使用。如果能在不改變?cè)墓に囋O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上
3、，保持原生產(chǎn)控制工藝參數(shù)的條件下，加入鉭鈮尾礦代替部分化工原料，尤其是代替組分中的A1203，因?yàn)楣I(yè)用的A1203價(jià)格很高，這樣就可以直接降低成本，這會(huì)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要的意義。本課題從分析鉭鈮尾礦的成份入手，鉭鈮尾礦主要含Si02和A1203，占總量的90％以上，其余部分是R20，并且雜質(zhì)很少。從理論上分析，以鉭鈮尾礦制造CaO。A1203．Si02系統(tǒng)微晶玻璃，組份上是符合要求的。但在CAS系統(tǒng)玻璃中，R20的帶入量也是需要考慮的重要因素之一，因此在組分設(shè)計(jì)時(shí)，探討鉭鈮尾礦的最佳引入量是本課題重點(diǎn)之一。對(duì)于鉭
4、鈮尾礦微晶玻璃的研究，本課題設(shè)計(jì)了工藝過程的實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)測(cè)試和性能測(cè)試，其中包括起始燒結(jié)溫度與起始析晶溫度的測(cè)試、試樣玻璃的差熱曲線(DTA)測(cè)試和燒結(jié)曲線的測(cè)定，通過這些實(shí)驗(yàn)以獲得工藝控制上武漢理工大學(xué)碩七學(xué)位論文的有關(guān)參數(shù)；通過x一射線衍射分析、掃描電鏡、紅外光譜和激光拉曼光譜的測(cè)試，反映微晶玻璃內(nèi)部結(jié)構(gòu)與結(jié)晶狀況：通過性能測(cè)試，確定鉭鈮尾礦微晶玻璃能否符合生產(chǎn)建筑裝飾用微晶玻璃的要求。通過實(shí)驗(yàn)、測(cè)試及結(jié)果分析，本文主要取得了以下幾方面的結(jié)論。(一)本課題是首次以鉭鈮尾礦作為主要原料，采用燒結(jié)法生產(chǎn)建筑用微晶玻璃
5、為研究目標(biāo)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際為背景，系統(tǒng)地研究了鉭鈮尾礦的引入對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)及性能的影響及其相互關(guān)系；(二)鉭鈮尾礦微晶玻璃的晶相仍為0一硅狄石，與未加尾礦的微晶玻璃相比沒有改變，鉭鈮尾礦的加入沒有改變微晶玻璃的理化性能；(三)根據(jù)熱處理制度分析，鉭鈮尾礦的引入量增加，使燒結(jié)與析晶溫度范圍有變窄的趨勢(shì)，不利于工藝控制，綜合結(jié)構(gòu)與性能測(cè)試確定，鉭鈮尾礦的最佳引入量為31％；(四)利用鉭鈮尾礦生產(chǎn)微晶玻璃，起始燒結(jié)和起始析晶溫度較低，有利于降低能耗節(jié)省成本；(五)尾礦的利用，降低了原料成本，增大了市場(chǎng)回報(bào)率和競爭力，具有
6、較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)節(jié)省資源，保護(hù)環(huán)境，具有較大的社會(huì)效益；(六)研究表明，利用鉭鈮尾礦采用燒結(jié)法生產(chǎn)建筑裝飾用微晶玻璃是可行的。在本課題的研究過程中，借鑒了以往科學(xué)工作者的研究方法，綜合了各行業(yè)在開發(fā)尾礦利用方面的經(jīng)驗(yàn)與方法，在微晶玻璃的研究和尾礦利用上丌辟了一條新途徑，是一種有益的探索。雖然本文在實(shí)驗(yàn)方法和研究深度方面還不夠完善，有待進(jìn)一步深入研究，但是本課題為尾礦微晶玻璃的研究作了一些工作，取得了一定的研究成果。關(guān)鍵詞：鉭鈮尾礦；微晶玻璃：結(jié)構(gòu)；性能巫堡望．!盔堂嬰主蘭絲堡塞AbstractGlass—Cer
7、amicsisakindofcompositesolidmaterial，whichtransfersfromsingleglassphasetohomogeneousdistributionoflargeamountofmicrocrystalandglassphase．Theglassofspecialcontentscontainingnucleiagentsofnotisheat-treatedtocrystallineundercontrolledconditionandthen，glassceramic
8、sisformed．AwiderangeofcontentsCanformvariousglass—Ceramicssystem．Whichhasbetterpropertiesthanconventionalmaterials，suchasgoodonlooking，highstrengthhighanti·erosionandSOon．Soglass—c
