粉煤灰白泥玻璃陶瓷熱處理工藝與性能研究.pdf

1、本文以粉煤灰和白泥為主要原料添加少量添加劑制備出性能優(yōu)良的粉煤灰白泥玻璃陶瓷，系統(tǒng)研究了粉煤灰白泥玻璃陶瓷綜合性能與基礎(chǔ)玻璃的組成和原料配比、熱處理工藝的關(guān)系。
　　 本文設(shè)計(jì)粉煤灰和白泥的總含量為90％，分別采用40％、50％、60％、70％和80％的粉煤灰含量，以高溫熔融法制備出基礎(chǔ)玻璃。采用差熱分析確定了基礎(chǔ)玻璃的熱處理制度：熱處理溫度分別為750℃、800℃、850℃、900℃和950℃，熱處理方法為一步法。通過(guò)XRD和

2、SEM等現(xiàn)代測(cè)試方法了解了玻璃陶瓷的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)。分析了粉煤灰含量及熱處理工藝對(duì)粉煤灰白泥玻璃陶瓷各項(xiàng)理化性能影響，并討論了引起理化性能變化的原因。確定了粉煤灰白泥玻璃陶瓷的最佳熱處理工藝參數(shù)。
　　 研究表明，粉煤灰白泥玻璃陶瓷的主晶相隨粉煤灰含量的增加而變化，粉煤灰含量低于60％時(shí)為透輝石(Ca(Mg，Al)(Si，Al)2O6)和鈣長(zhǎng)石(CaAl2S12O8)相，粉煤灰含量為60％時(shí)為透輝石相，粉煤灰含量高于60％時(shí)

3、為尖晶石(MgAl2O4)和硅線石(Al2SiO5)相。由XRD圖可得，主晶相不隨熱處理溫度的變化而變化。粉煤灰白泥玻璃陶瓷的抗折強(qiáng)度和維氏硬度隨熱處理溫度的升高呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，但是減小幅度較低。在粉煤灰含量為60％，白泥含量為30％，制得的玻璃陶瓷抗折強(qiáng)度最大。
　　 粉煤灰白泥玻璃陶瓷的最佳熱處理溫度隨粉煤灰和白泥含量的改變而變化，當(dāng)粉煤灰含量為50％時(shí)，最佳熱處理溫度為850℃；當(dāng)粉煤灰含量為60％時(shí)，最佳熱處理溫

4、度為900℃；當(dāng)粉煤灰含量為70％時(shí)，最佳熱處理溫度為850℃。在最佳熱處理溫度下各組粉煤灰白泥玻璃陶瓷的抗折強(qiáng)度可達(dá)200MPa，維氏硬度達(dá)到800MPa。隨熱處理溫度的升高，粉煤灰白泥玻璃陶瓷晶相逐漸增多，玻璃相不斷減少，但是晶相組成不會(huì)變化。各組粉煤灰白泥玻璃陶瓷的密度隨熱處理溫度的升高表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，總體密度在2.7～3.1g/cm3之間。
　　 在粉煤灰的含量為60％，白泥含量為30％，熱處理溫度為900℃時(shí)