烧结温度对提钛渣微晶玻璃析晶及显微结构的影响

以攀枝花提钛渣为原料,通过直接烧结法制备了以钙镁黄长石、透辉石及钙钛矿为晶相的多相微晶玻璃。采用多种分析手段,研究了烧结温度(1170~1190℃)对微晶玻璃的析晶、显微结构及性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,钙镁黄长石含量先减少后增加,透辉石含量先不变后减少;微晶玻璃中晶粒聚集程度增加,晶界延长,液相填充晶粒间的空隙并与晶粒相互咬合,显微结构致密;烧结温度能够影响微晶玻璃中液相的分布与含量;1185℃时微晶玻璃的线收缩率和体积密度达到最大,分别是14.41%和2.50g/cm 3,吸水率为1.45%;过高的烧结温度(1190℃)会降低致密程度。

酸度系数和烧结温度对微晶玻璃的析晶、微观形貌及性能的影响

提钛渣制备微晶玻璃对于固体废物的无害化处理、释放大面积土地、减少天然原料的开采、改善环境污染具有重要意义。本工作以提钛渣和石英尾矿为原料,采用熔融烧结法制备高性能微晶玻璃。用差示扫描量热分析、X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析及扫描电子显微镜等分析现代测试手段,结合性能测试,探究酸度系数(M_(k))和烧结温度对制备的微晶玻璃的物相组成、微观形貌及物理和理化性能的影响。结果表明:改变M_(k)和烧结温度使结晶相的种类和数量发生明显变化。低M_(k)有利于透辉石的生长,而高M_(k)促进钙长石的形成。M_(k)增大有助于降低微晶玻璃的熔化温度并使其在较低的烧结温度下实现致密烧结。适当的M_(k)和烧结温度有助于基体中晶体生长和气孔排除,进而促进微晶玻璃烧结并提高其理化性能。然而,较大的M_(k)或较高的烧结温度导致微晶玻璃中玻璃相增加及气孔尺寸增大,破坏其致密的微观结构并呈过烧膨胀状态。当M_(k)为1.5、烧结温度为1 190℃时,所制备的微晶玻璃具有致密的微观结构与良好的理化性能,其吸水率为0.07%,体积密度为3.05 g/cm^(3),耐酸性为96.6%,抗折强度达144 MPa,各项性能均满足工业微晶玻璃的指标。