污泥和高炉渣协同制备微晶玻璃

利用污泥焚烧灰渣含有大量的氧化硅以及一定量重金属和磷的组成特点,将其作为成分调整剂、晶核剂及助熔剂,在未添加任何化学制剂的条件下与冶金高炉渣协同制备了具有良好的力学性能和化学稳定性的污泥–高炉渣微晶玻璃.利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜等分析手段,并结合力学性能和化学稳定性能测试,研究了不同热处理制度对微晶玻璃性能的影响规律以及微晶玻璃的析晶过程.污泥–高炉渣微晶玻璃最佳热处理条件是850℃下形核保温1 h,980℃下析晶保温2 h.在此条件下制备的微晶玻璃具有45 MPa的抗折强度、200 MPa的抗压强度和质量损失率小于0.2%的耐酸和耐碱性能.微晶玻璃初始结晶温度为880℃,析出晶相以钙长石为主,同时包括少量的钙铝黄长石.随着析晶温度提高,析晶时间增加,钙铝黄长石相析晶量增加;大量增加的钙铝黄长石针状晶体呈放射状分布并有利于产品抗弯强度的提高;但析晶时间过长时,晶粒将长大粗化,这不利于微晶玻璃性能的改善.     

Ca-P-Si系微晶玻璃的制备及生物活性分析

采用溶胶—凝胶法制备了CaO-P2O5-SiO2系微晶玻璃,利用体外模拟(in vitro)实验方法,借助SEM和EDX等分析测试手段研究了将其压片试样静态浸入模拟生理体液(SBF)前后样品表面的形貌和组成的变化。结果显示,浸泡时间不同,压片的玻璃相表面碳酸羟基磷灰石(HCA)的生成量也不同,随着浸泡时间增长,HCA含量随之增加,从而证实了其生物活性的存在。     

钢渣基高碱度微晶玻璃的一步法制备及工艺参数研究

为了提高微晶玻璃原料中高钙冶金渣的掺量,需要制备出碱度更高的微晶玻璃. 本文采用一步法,以钢渣为主要原料,制备碱度( CaO与SiO2的质量比)为0. 9的钢渣基高碱度微晶玻璃. 通过X射线衍射分析、扫描电镜和性能测试等手段,研究热处理条件对微晶玻璃微观形貌及线收缩率、体积密度和抗折强度等性能的影响规律. 研究表明,高碱度微晶玻璃适合采用一步法制备工艺,当在1100℃保温120 min时,微晶玻璃烧结过程基本完成,此时获得最大体积密度2. 4 g·cm-3 ,最高抗折强度56. 4 MPa. 微晶玻璃的主晶相为钙铝黄长石,副晶相为辉石. 基础玻璃颗粒在升温过程中完成了成核和析晶过程,而在保温过程中主要进行的是基础玻璃颗粒的烧结致密化和晶体的进一步发育. 升温至1100℃保温30 min,微晶玻璃的抗折强度超过45 MPa,微晶玻璃内部晶体呈方柱状交织排列并构成晶体骨架分布在残余的玻璃基体中;随着保温时间的增加,微晶玻璃的线性烧结收缩率、体积密度和抗折强度均逐渐增大,而晶相的含量基本保持不变,晶体逐渐由球形颗粒状和短柱状发育为长柱状. 晶体的形状以及与残余玻璃相构成的整体致密结构是导致高碱度微晶玻璃力学性能提高的主要因素.     

硼泥制备微晶玻璃的晶化行为

针对硼泥、铁尾矿和粉煤灰的成分特点,系统研究了在不同原料配比条件下微晶玻璃的析晶行为,深入探讨了利用硼泥、铁尾矿和粉煤灰制备矿渣微晶玻璃的原料配比对晶化行为的影响.结果表明:随着硼泥配入量的增加,微晶玻璃的初始析晶温度降低,矿渣微晶玻璃的主析晶相为钙铁辉石,当硼泥配入量为30%~40%时,矿渣微晶玻璃的晶体分布较为均匀,球晶有利于性能的提高.     

微晶玻璃陶瓷复合曲面板的研制

研究了微晶玻璃陶瓷复合曲面板的生产工艺。将微晶玻璃陶瓷复合平板放在具有弯曲空间或表面的底模上加热,使温度升至陶瓷或微晶玻璃陶瓷复合平板发生软化的温度时放下上压头,使平板形成与底模或上压头形状一致的曲面板。设计了微晶玻璃陶瓷复合曲面板热弯曲成型实验炉及专用表面抛光设备,并制订了热弯曲成型温度曲线。     

利用黄磷炉渣制造微晶玻璃的实验研究

进行了以黄磷炉渣为主要原料，烧结法生产微晶玻璃的实验研究。结果表明，利用黄磷炉渣能够制造出性能较好的微晶玻璃，磷渣加量可达到55wt%，基础玻璃熔融温度1400℃左右，晶化温度900℃左右。     

热处理时间对赤泥粉煤灰微晶玻璃抗压强度影响

以94％的赤泥和粉煤灰为原料,采用烧结法制备了微晶玻璃,利用XRD、SEM等测试手段分析试样的物相及形貌,根据DTA曲线显示,考查热处理时间对微晶玻璃抗压强度的影响。结果表明：微晶玻璃的主晶相为钙铝黄长石;随着核化和晶化时间的延长,微晶玻璃的抗压强度呈现了先增加后减小的趋势;最佳核化时间为2h,晶化时间为2h;最大抗压强度为102．84MPa。     

由熔融高炉渣制备微晶玻璃

采用熔融法,由熔融高炉渣制备性能稳定的基础玻璃.通过对基础玻璃的差热分析确定微晶玻璃的热处理工艺制度.结合X射线衍射分析、扫描式电子显微镜观察等现代研究方法,确定了微晶玻璃热处理制度的最佳工艺参数,并研究了微晶玻璃的晶体生长方式.微晶玻璃的热处理最佳工艺参数为：核化温度850℃,保温1.5 h;晶化温度935℃,保温1 h.玻璃首先从表面开始析晶,然后逐步向内部生长.实验所得微晶玻璃的力学性能,如抗折强度、耐酸碱性和硬度,均优于天然大理石.     

超白玻璃组成、结构及性能的研究

本文采用XRD、SEM、EDS等手段对国、内外两种超白玻璃原片,法国圣戈班超白玻璃和中国山东金晶超白玻璃的组分和微结构进行表征,并对比分析了两种玻璃的光学和力学性能。结果表明两种玻璃均为非微晶玻璃,以无定形状态存在。两种玻璃的表面都很光滑,没有观察到晶态物质存在,断面SEM图存在明显的区别,圣戈班玻璃中存在分布较均匀的结晶物质,金晶玻璃则有一些微米级小孔存在,圣戈班玻璃组分初步为NaO-CaO-SiO玻璃,金晶玻璃的成份除Na、Ca、Si、O外还含有。Mg圣戈班玻璃的可见光透过率达到90%以上,金晶玻璃的可见光透过率低于90%,圣戈班玻璃的弯曲强度明显好于金晶玻璃。22     

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.     

CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶行为的影响

利用烧结工艺制备微晶玻璃以CaO Al2O3 SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,通过DTA,XRD,SEM分析方法,对玻璃析晶动力学进行研究·利用Kissinger方程来计算微晶玻璃析晶转变的活化能E,发现随着氧化钙含量的增加,析晶温度降低,析晶活化能降低,并最终推导出析晶机理参数n=2,体系属于整体析晶·实验结果发现:微晶玻璃的析晶相均为硅灰石结构;氧化钙含量的增加有利于微晶玻璃的晶化,但表面缺陷更明显,如:坑点、突起、断裂等·     

CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶行为的影响

利用烧结工艺制备微晶玻璃以CaO Al2O3 SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,通过DTA,XRD,SEM分析方法,对玻璃析晶动力学进行研究·利用Kissinger方程来计算微晶玻璃析晶转变的活化能E,发现随着氧化钙含量的增加,析晶温度降低,析晶活化能降低,并最终推导出析晶机理参数n=2,体系属于整体析晶·实验结果发现:微晶玻璃的析晶相均为硅灰石结构;氧化钙含量的增加有利于微晶玻璃的晶化,但表面缺陷更明显,如:坑点、突起、断裂等·     

表面修饰多孔微晶玻璃的制备及其对废水中钯(II)的吸附分离

以废玻璃为原材料, 制备表面修饰多孔微晶玻璃(Thio-aminopropyltriethoxysilane-modified porous glassceramics, TAMPG), 实现对水溶液中钯(II)的高效吸附分离。通过在废玻璃制成的多孔微晶玻璃上负载有机配体2-噻吩甲醛、2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑, 得到新型吸附剂TAMPG-1, TAMPG-2和TAMPG-3, 同时对钯(II)吸附过程的pH 值、温度、初始浓度和吸附时间等条件进行优化。由于原材料廉价易得, 吸附性能良好, 可循环使用, 同时具备优良的选择性和稳定性, 所以表面修饰多孔微晶玻璃既可以高效地分离钯(II), 也能产生良好的经济效益。     

基于BP和GA的微晶玻璃点磨削表面硬度数值拟合

通过低膨胀微晶玻璃的高速点磨削实验,测试了加工表面硬度,分析了表面硬度随工艺参数的变化趋势.基于BP神经网络算法与单因素实验值,通过最小二乘数值拟合,建立了点磨削低膨胀微晶玻璃表面硬度与各工艺参数关系的系列化一元模型,以决定系数检验模型的精度,结果表明模型具有较高的可靠性.通过单因素一元模型分析,提出了低膨胀微晶玻璃表面硬度与工艺参数关系的多元模型.在正交试验的基础上,基于遗传算法对多元模型进行了优化建模求解.通过验证实验检验了模型的精确度,结果表明,多元模型具有较高的可靠度.     

生物玻璃涂层的体外模拟研究

采用亚音速火焰喷涂方法,在钛合金表面喷涂生物玻璃涂层,经后处理后进行体外模拟浸泡实验,测定重量和pH变化,通过SEM观察其在模拟体液中浸泡不同天数的表面形貌,分析涂层在浸泡过程中的变化和生物活性机理.试验表明:生物玻璃在模拟体液中浸泡不同时间后出现重量先减少然后增加的现象.在涂层表面形成新的生物活性涂层,成分可能为类骨磷灰石.     

A_2N-IC工艺诱导结晶柱位置选择及投药量优化

针对传统生物脱氮除磷工艺处理生活污水时碳源不足、聚磷菌与反硝化菌对碳源存在竞争、泥龄矛盾难以协调等问题,提出了双污泥反硝化聚磷-诱导结晶磷回收新工艺.该工艺不仅可以有效提高污水脱氮除磷效率,还可实现磷资源的有效回收.针对该新型工艺,以厌氧释磷的富磷上清液为研究对象,利用对比试验优选结晶柱在生物系统中的位置,并考察结晶柱中钙盐投加量对化学除磷的影响.结果表明:从优化结晶过程p H的角度考虑,诱导结晶化学除磷系统宜放置于厌氧沉淀池后;钙盐投加量的增加并不能显著增加磷回收率,但在增加沉淀过程后,增加钙离子投加量可明显提高化学除磷量;粗糙的晶种表面更容易聚集钙磷结晶物,无定形钙磷化合物可能为结晶产物的主要前驱物.     

离子液体[BMIM][BF_4]浸泡时间对煤微观活性结构的影响

为探究经离子液体浸泡后煤样表面微观结构的变化,用离子液体[BMIM][BF_4]将长焰煤煤样浸泡2,30,90和180 d,分别采用Quanta 450场发射扫描电子显微镜,X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪对煤样的外部形貌、微晶结构以及官能团变化进行了分析。实验发现:随着离子液体浸泡时间的增加煤的外部形貌变的更粗糙,对煤表面结构破坏程度更大;经离子液体浸泡煤样的脂肪烃和含氧官能团的峰面积比原煤样小。其中,浸泡180 d的煤样煤化度最高,煤分子表面缩合度更高,结构更紧密,煤微晶结构中脂肪族侧链溶解最多,煤表面分子结构中的含氧官能团变化最明显。离子液体[BMIM][BF_4]对煤样表面微观结构的破坏随着浸泡时间的增加越来越大,煤化度越来越高,[BMIM][BF_4]浸泡180 d对煤样表面微观结构影响最大。     

钛基富钙SiO2薄膜仿生诱导沉积碳磷灰石涂层

采用溶胶-凝胶法在纯钛基底表面制备富钙S iO2薄膜,将所制备的样品进行模拟体液(1.5SBF)浸泡实验,并对浸泡前后薄膜表面的组成、结构与形貌变化进行了研究.结果表明,纯钛基底表面涂覆富钙S iO2的薄膜在1.5SBF中浸泡7 d后其表面可迅速形成由球状碳磷灰石(CHA)颗粒组成的沉积层.     

多孔A/W生物微晶玻璃的制备及其性能研究

骨组织修复材料的多孔结构是其发展的必然方向,本文中运用海绵浸渍法制备了多孔A/W生物微晶玻璃.结果表明,这种多孔生物微晶玻璃的孔径为200~500μm,且抗压强度明显高于其他同类材料.细胞实验显示骨髓基质细胞在这种多孔材料的表面和孔隙中生长良好.     

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.