廢石渣白色微晶玻璃的研究.pdf

1、本文利用花崗巖廢石渣為主要原料，經過除鐵工藝預處理后，添加一定量的助熔劑、網絡調整劑和形核劑等，采用高溫熔融法制備具有優(yōu)良性能的白色微晶玻璃，白度值92％左右，系統(tǒng)地研究了晶核劑、原料配比及熱處理溫度對廢石渣白色微晶玻璃綜合性能的影響及關系。
　　實驗采用了復合形核劑CaF2/Na5P3O10，設定CaF2/Na5P3O10比例為1/1、1/2、1/3、1/4和1/5，對制備的微晶玻璃樣品進行了XRD、SEM表征和性能測試。結果表

2、明:隨CaF2/Na5P3O10比值的降低，試樣的主晶相由硅灰石相轉變成氟磷灰石相，且硅灰石相逐漸減弱;微觀結構方面，試樣析出的晶體呈長條狀和顆粒狀，降低CaF2/Na5P3O10比值，長條狀晶體逐漸減少，顆粒狀晶粒長大，分布均勻;微晶玻璃試樣的力學性能隨CaF2/Na5P3O10比值的降低先升高后降低;當CaF2/Na5P3O10比值為1/2時，微晶玻璃試樣中氟磷灰石相和硅灰石相分布均勻，結構致密，此時具有較優(yōu)力學性能，抗折強度134

3、.2MPa，維氏硬度802MPa。確定最佳CaF2/Na5P3O10添加比例為1/2。
　　為了最大程度地利用廢石渣，本實驗設計廢石渣含量分別為55％、60％、65％、70％和75％進行了廢石渣微晶玻璃制備實驗，并對制備的試樣的物相、微觀結構和性能進行了分析測試。結果表明:不同廢石渣含量制備出的白色微晶玻璃的物相種類沒有變化，主晶相為氟磷灰石，次晶相為硅灰石。隨廢石渣含量的增加，XRD圖譜顯示試樣的衍射峰強度先增強后減弱;SEM照

4、片顯示樣品中長條狀晶體數(shù)量先增加后減少，顆粒狀晶粒尺寸增加，廢石渣含量為65％時制備的微晶玻璃結構均勻致密，析晶完全;微晶玻璃的力學性能隨廢石渣含量的增加先升高后降低，化學穩(wěn)定性逐漸增強。當廢石渣含量為65％時，獲得的微晶玻璃晶相均勻分布，析晶充分，具有較優(yōu)的力學性能，抗折強度150.6MPa，維氏硬度810MPa。確定最佳廢石渣添加量為65％。
　　根據(jù)DTA曲線，本論文將廢石渣含量為65％，復合形核劑CaF2/Na5P3O10

5、比值為1/2制備的基礎玻璃在840℃、870℃、900℃、930℃和960℃五組不同的溫度下熱處理，測試制備的微晶玻璃試樣的XRD、SEM及各項性能。研究結果表明:隨熱處理溫度的升高，氟磷灰石相增強，硅灰石相逐漸減弱;通過SEM分析可知840℃～900℃熱處理時，試樣中長條狀晶體與球形顆粒狀晶粒共存，900℃～960℃熱處理時，長條狀晶體逐漸消失，顆粒狀晶粒均勻分布，但溫度過高會使內部出現(xiàn)裂紋等缺陷，導致微晶玻璃的力學性能降低;試樣的密