TiO_2和Cr_2O_3作晶核剂对尾矿微晶玻璃析晶的影响

通过差热分析、X射线衍射分析、偏光显微镜和扫描电镜观察等测试方法,研究了TiO2和Cr2O3作晶核剂对尾矿微晶玻璃晶化行为的影响·研究表明:晶核剂和热处理是形成微晶玻璃的条件·复合晶核剂能有效地促进CaOMgOAl2O3SiO2系统玻璃在较低温度下即开始晶化,且形成以透辉石为主晶相的微晶玻璃·Cr2O3和TiO2含量增加,析晶强度增大,晶体含量增加·但Cr2O3和TiO2不宜增加过多·     

TiO_2和Cr_2O_3作晶核剂对尾矿微晶玻璃析晶的影响

通过差热分析、Ｘ射线衍射分析、偏光显微镜和扫描电镜观察等测试方法,研究了ＴｉＯ2和Ｃｒ2Ｏ3作晶核剂对尾矿微晶玻璃晶化行为的影响·研究表明:晶核剂和热处理是形成微晶玻璃的条件·复合晶核剂能有效地促进ＣａＯＭｇＯＡｌ2Ｏ3ＳｉＯ2系统玻璃在较低温度下即开始晶化,且形成以透辉石为主晶相的微晶玻璃·晶核剂浓度不同对玻璃晶化的影响不同TiO_2和Cr_2O_3作晶核剂对尾矿微晶玻璃析晶的影响@刘军@宋守志     

利用油页岩渣制备微晶玻璃

以油页岩渣为主要原料制备了微晶玻璃,探讨了微晶玻璃组成、主晶相确定和晶核剂选择等问题.采用DTA,XRD和SEM等测试手段,分析了晶核剂和热处理制度对微晶玻璃的影响.结果表明:复合晶核剂(TiO2+P2O5)能有效促进油页岩渣玻璃晶化;最佳热处理制度为:850℃核化100 min,980℃晶化80 min.微晶玻璃的主晶相为钙铁透辉石,次晶相为钙长石;晶体呈纤维状结构并且交错分布;性能明显优于同类的瓷质砖、大理石和花岗岩等建筑装饰材料.     

镍渣制备微晶玻璃的结晶动力学及结晶化过程

探讨以镍渣为主要原料采用熔融法制备建筑用微晶玻璃. 研究引入Cr2O3作为晶核剂的镍渣微晶玻璃的成核及晶化过程. 利用DSC测试来确定基础玻璃的晶化温度,并利用修正的Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方法初步计算以镍渣为主要原料所制备的基础玻璃在加入质量分数2%的Cr2O3作为晶核剂后的结晶活化能E及结晶动力学参数k(Tp),计算结果分别为E=371.1 kJ·mol-1,结晶动力学参数k(Tp)=0.29. 采用XRD、SEM和光学显微镜测试、分析及观察方法来鉴定、分析微晶玻璃试样的主晶相及微观结构. 结果显示,加入晶核剂的基础玻璃从930 ℃开始均匀地析出透辉石相晶体;随着温度的升高,晶体尺寸也逐渐增大,在温度达到950 ℃后,对样品进行30 min保温热处理,样品中晶体尺寸达到10～15 μm.     

Fe2O3-CaO-SiO2系微晶玻璃微观组织结构的研究

利用溶胶-凝胶法制得Fe2O3-CaO-SiO2系基础玻璃,根据DSC曲线制得Fe2O3-CaO-SiO2系微晶玻璃.晶化后的微晶玻璃中析出主晶相为磁铁矿(Fe3O4),同时析出次晶相硅灰石(CaSiO3)和少量赤铁矿(Fe2O3)及玻璃相.玻璃相中含有大量细小的柱状晶体、球状晶体,属于三维析晶.不同升温速率下得到的微晶玻璃表面形貌是不同的.在2℃/min升温速率下,晶粒呈柱状或球状;在15℃/min升温速率下,晶粒有的呈片状,有的呈柱状.     

阳极键合用微晶玻璃的组成与析晶性能

以Li2O-A12O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,目的是开发新型微晶玻璃以代替现有的阳极键合用耐热玻璃.采用传统熔体冷却方法,研究以TiO2,ZrO2和P2O5为晶核剂,以Sb2O3为澄清剂,以含Na2O,MgO,ZnO的Li2O-A12O3-SiO2系微晶玻璃为基础组成,采用二步法热处理制度制备出符合阳极键合要求的微晶玻璃材料.利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)等测试技术对微晶玻璃的晶相和显微结构进行了测试与分析.结果表明,微晶玻璃的主晶相为β-锂辉石或β-石英固溶体,热膨胀系数为(20.207～31.113)×10-7℃-1.     

静电键合用微晶玻璃的研究

采用传统熔体冷却方法,研究以TiO2为成核剂、以Li2O Al2O3 SiO2为基础组成的玻璃的制备工艺;根据差热分析(DTA)的结果确定玻璃的核化与晶化温度,然后针对基础玻璃组成,采用二步热处理方法获得透明的微晶玻璃;用X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对晶化试样的物相和显微结构进行研究;用热膨胀仪测定玻璃在热处理前、后的热膨胀系数;用绝缘电阻测试仪测试该微晶玻璃的电阻率.研究结果表明:微晶玻璃的主晶相为Al2O3·TiO2微晶体,次晶相为ZnSiO3;微晶玻璃与硅片有相近的热膨胀系数,约为32.5×10-7/℃;微晶玻璃晶化后的电阻率较低,为6.8×1010Ω·cm.     

晶核剂对MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶的影响

目的研究单掺和复掺晶核剂条件下主晶相为堇青石的Mg O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的析晶性能.方法以工业级化学试剂为主要原料,采用熔融法制备了Mg O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃.运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段进行析晶分析.结果 TiO_2和ZrO_2单掺和复掺均有利于微晶玻璃析晶过程的进行,但并不会改变微晶玻璃主、次晶相的种类,主晶相为α-堇青石,次晶相为镁铝钛酸盐.随着ZrO_2含量的增加,析晶温度、析晶活化能逐渐降低,动力学析晶参数逐渐升高;随着TiO_2含量的增加,析晶温度、析晶活化能先降低后升高,动力学析晶参数先升高后降低.结论 TiO_2和ZrO_2均可作为Mg O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的晶核剂,TiO_2较ZrO_2更有利于促进Mg O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的析晶,且析出的晶体数量更多,柱状的α-堇青石晶体形态更为完整.当TiO_2和ZrO_2复掺时,最有利于促进体系析晶.     

金属尾矿建筑微晶玻璃晶核剂的研究

利用理论与实验相结合方法,从晶格常数,晶核剂和低共熔点等方面讨论了晶核剂选择,玻璃主成分确定等问题,用差热分析,Ｘ射线衍射等测试方法,研究晶核剂对玻璃态析晶和结晶形态的影响,研究表明,金属尾矿制取建筑微晶玻璃不但可行,而且复合晶核剂能有效地促进ＣａＯ－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统玻璃在较低温度下即开始晶化,且均以透辉石为主晶相,尾矿掺量可达６５％以上。     

Na2SiF6对微晶玻璃析晶结构及性能的影响

探讨Na2SiF6晶核剂不同添加量对利用废旧啤酒瓶研制的微晶玻璃的微观结构及性能的影响.用XRD和SEM及相关分析软件表征不同样品的晶相及微观形貌并测试试样的相关性能指标.实验结果表明:添加Na2SiF6试样中析出的主晶相是Na2Ca(SiO4)、Na2Ca3Si6O16和CaMgSi2O6,析出晶体含量随着Na2SiF6添加量增加而增加,确定7%为最佳的Na2SiF6添加量,此时微晶玻璃析出晶相的总量为44.35%,对应的性能指标为:体积密度2.42 g.cm-3,吸水率0.078%,抗折强度100.2 MPa.     

单斜相SrAl2Si2O8陶瓷的烧结及其对Sr的固化

Monoclinic SrAl₂Si₂O₈ ceramics for Sr immobilization were prepared by a liquid-phase sintering method. The sintering temperature, mineral phase composition, microstructure, flexural strength, bulk density, and Sr ion leaching characteristics of the SrAl₂Si₂O₈ ceramics were investigated. A crystalline monoclinic SrAl₂Si₂O₈ phase formed through liquid-phase sintering at 1223 K. The introduction of four flux agents (B₂O₃, CaO·2B₂O₃, SrO·2B₂O₃, and BaO·2B₂O₃) to the SrAl₂Si₂O₈ ceramics not only reduced the densification temperature and decreased the volatilization of Sr during high-temperature sintering but also impacted the mechanical properties of the ceramics. Product consistency tests showed that the leaching concentration of Sr ions in the sample with flux agent B₂O₃ was the lowest, whereas that of Sr ions in the sample with flux agent BaO·2B₂O₃ was the highest. These results show that the leaching concentration of Sr ions depends largely on the amorphous phase in the ceramics. Meanwhile, the formation of mineral analog ceramics containing Sr is an important factor to improve Sr immobilization.     

w(MgO)/w(SiO_2)对转炉渣系微晶玻璃结构和性能的影响

为了减少转炉渣对环境的危害,提出利用熔融法制备了SiO2-CaO-MgO-Fe2O3系微晶玻璃.借助DTA,SEM和XRD等分析方法,系统探讨了w(MgO)/w(SiO2)比值对微晶玻璃的结构和弯曲强度的影响.结果表明:随着w(MgO)/w(SiO2)比值的增加,玻璃的转变温度和析晶峰温度变化较小,但微晶玻璃的物相组成发生较大变化,由普通辉石转变为透辉石,微晶玻璃内部的晶体尺寸逐渐减小,晶体分布相对均匀;微晶玻璃的弯曲强度逐渐增加.     

可切削玻璃陶瓷的透明玻璃形成及云母析晶

基于SiO2MgOAl2O3K2OCaOB2O3F系可切削玻璃陶瓷,进行了成分对透明玻璃的形成与云母析晶影响的研究·结果表明,通过适当调整K2O,CaO含量及比例,既可防止失透,又能获得大量的云母相·在CaO稳定作用下,ZrO2的加入可抑制云母晶体的长大,并在室温仍可保留较多的四方相ZrO2,大大提高了云母玻璃陶瓷的强度·     

晶核剂对Li2O-ZnO-SiO2系玻璃析晶行为及性能的影响

采用差热分析、X射线衍射及傅里叶红外吸收光谱等测试手段，分析不同晶棱剂对Li2O-ZnO-SiO2系统玻璃析晶行为和性能的影响。研究结果表明：要获得高热膨胀性微晶玻璃Li2O-ZnO-SiO2，关键在于基础玻璃中方石英晶相的析出，晶棱剂P2O5在该系统玻璃中具有成棱作用，并能促进方石英固溶体的析出，使微晶玻璃获得较好的力学性能（抗弯强度为133MPa，雏氏硬度为638MPa）；晶棱剂TiO2对于促进方石英晶相析出的能力较差，且当玻璃中不舍Al2O3时，TiO2的成核效果不明显，获得的晶粒较粗。     

添加Cr_2O_3的PbO—ZnO—B_2O_3—SiO_2系统微晶玻璃的研究

运用差热分析、ｘ射线衍射分析、扫描电镜及透射电镜观察、红外光谱测试及拉曼散射光谱等多种方法，对添加Ｃｒ２Ｏ３的ＰｂＯ—ＺｎＯ—Ｂ２Ｏ３—ＳｉＯ２系统微晶玻璃进行了研究，得出了Ｃｒ２Ｏ３做为典型的晶核剂，用来诱导和控制晶化过程是最佳选择的结论，探讨了基础玻璃配方、Ｃｒ２Ｏ３的加入量及热处理制度的确定等问题。     

钙硅氧化物的质量比对10%Al2 O3高炉渣--尾矿--粉煤灰微晶玻璃性能的影响

利用高炉渣、尾矿和粉煤灰各自成分特点,在未添加任何晶核剂和其他化学试剂条件下,使用烧结法制得了不同CaO/SiO2质量比的10%Al2 O3(质量分数)矿渣微晶玻璃.通过差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析手段,分析了CaO/SiO2质量比和析晶温度对高炉渣-尾矿-粉煤灰微晶玻璃样品的晶相变化规律、析晶行为和主要力学性能的影响.随着CaO/SiO2质量比增大,析晶活化能不断减小,Si-O四面体连接强度下降,质点移动加强,各组开始析晶温度和晶化温度逐渐减小.当玻璃样品中钙硅氧化物的质量比为0.4时,分别在886℃和982℃形核、析晶保温1 h 后,可以得到抗折强度103.59 MPa、显微硬度5.3 GPa、耐酸性0.25%(质量损失率)、耐碱性小于0.1%,主晶相为透辉石的最佳力学性能的微晶玻璃样品.     

超塑性高温发泡制备闭孔多孔Al2O3基陶瓷

分别以纳米和亚微米Al2O3粉末为原料,MgO为掺杂剂,SiC为高温发泡剂,利用Al2O3基陶瓷具有超塑性变形能力的特点,制备了闭孔多孔Al2O3基陶瓷.研究了不同粒径Al2O3粉末和不同MgO含量对Al2O3基多孔陶瓷开口气孔率、闭口气孔率及微观结构的影响,考察了Al2O3基多孔陶瓷的物相组成,探讨了闭口气孔在Al2O3基多孔陶瓷烧结过程中的形成机理.研究结果表明,以纳米Al2O3粉末制备的Al2O3基多孔陶瓷具有更低的开口气孔率,仅为13%,而闭口气孔率可达132%,且其闭孔孔径尺寸约为1~2μm.坯体中MgO与Al2O3反应完全,多孔陶瓷的物相组成仅为Al2O3和MgAl2O4.     

SiO2-Al2O3-ZnO-SrO-La2O3系微晶玻璃性能的研究

SiO2-Al2O3-ZnO-SrO-La2O3为基本成分制备了微晶玻璃样品,在750℃下不同时间热处理。用微波微扰法测量其微波介电性能,结合扫描电镜和X射线衍射分析了其晶相。结果表明,随保温时间的延长,样品的主晶相经历了SrZrSi2O7→SrAl2Si2O8→新玻璃相La2ZrTiO7的变化。SrAl2Si2O8相是亚稳过渡相。反应生成的新玻璃相La2ZrTiO7的Q值高达1800,温度系数约为＋500×10^-6／℃。