CaO-Al_2O_3-SiO_2系统烧结建筑微晶玻璃颗粒高温摊平影响因素研究

烧结法微晶玻璃装饰板材是一种新型建筑装饰材料。其表面花纹的大小由表面玻璃颗粒度所决定。玻璃颗粒度不同对烧结法微晶玻璃的表面性能会产生不同的影响。本文利用正交实验研究了影响烧结法微晶玻璃颗粒高温摊平的因素。对玻璃颗粒的高温摊平的影响顺序为:烧成温度、成分(CaO/Al2O3)、颗粒度和烧成时间。在成分、烧成时间不变的前提下,玻璃颗粒的平均粒径增加2mm,其烧成温度需提高5～8℃。在成分、烧成温度不变的前提下,玻璃颗粒的平均粒径增加2mm,其烧成时间需增长20～30min。

CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO系低熔点区域控制

通过热力学计算软件FactSage计算分析了CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系夹杂物低熔点区域的控制范围.从控制夹杂物成分的角度,指出随着Al2O3含量和CaO含量的增加,夹杂物低熔点区域大小都是先增大后减小;随着SiO2含量和MnO含量的增加,夹杂物低熔点区域增大.为了得到低熔点夹杂物,应控制SiO2-Al2O3-CaO-MnO系中Al2O3质量分数为20%左右,CaO质量分数在25%～30%之间;同时控制CaO/SiO2比值为0.8～1,SiO2质量分数应为30%左右.

SiO_2-Al_2O_3-CaO-Fe_2O_3系微晶玻璃的晶化过程

利用差热分析 (DTA)、红外吸收光谱 (IR)、X射线衍射 (XRD)和扫描电镜 (SEM )等手段研究了SiO2 Al2 O3 CaO Fe2 O3系微晶玻璃晶化过程及其结晶动力学。结果表明 :SiO2 Al2 O3 CaO Fe2 O3系微晶玻璃晶化过程中 ,初晶相是钙铁透辉石 ,钙铝黄长石是中间过渡相且随晶化温度的提高而消失 ,最终晶相只有钙铁透辉石 ;晶体生长指数为 2 .9,属三维生长。玻璃网络中主要有SiO4,AlO4及Fe3+O4四面体结构单元 ,随核化时间延长及晶化温度提高 ,红外最强吸收带朝低波数方向移动 ,吸收带强度随晶化温度的提高而增大。

K_2O—CaO—Al_2O_3—SiO_2系统玻璃的分相

本文研究了K_2O—CaO-Al_2O_3—SiO_2玻璃的分相行为.从中发现该系统在液相线下的亚稳不混溶区能一直扩展到含SiO_2量为53～60mol%的截面、K_2O的引入能使该系统的不混溶温度升高.其分相的结构形貌为液滴状,滴状相是富硅相,含有SiO_2Al_2O_3和K_2O,其尺寸大小服从对数正态分布.

12CaO·7Al_2O_3和γ-2CaO·SiO_2混合物相的合成和溶出性能研究

本文研究了CaO的加入量、合成温度、保温时间和出炉温度对合成产物物相的影响,结果发现:当CaO∶Al2O3∶SiO2为2.38∶1∶0.77,合成温度1500℃,保温时间30min和出炉温度100℃时可获得只含有12CaO.7Al2O3和γ-2CaO.SiO2且氧化铝溶出性能较好的物料。采用二次回归正交试验法对该物料进行了溶出性能的研究,详细考察了其受碳钠浓度、氧化铝浓度、溶出温度、溶出时间和液固比的影响规律,得到的回归方程在0.01水平上高度显著,且方程回归值与试验值的相对误差不超过3%,回归方程的数学表达式为:氧化铝溶出率Y=-3.094×10-5NC2-4.049×10-5tT+5.853×10-3NC+3.192×10-3t+4.888×10-3T+5.183×10-2L/S-5.99×10-3。

热处理对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃瓷砖釉面力学性能的影响

采用等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)、热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、维氏显微硬度测试和扫描电镜(SEM)分析研究热处理对合作单位博德精工提供的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃瓷砖釉面力学性能的影响,以期提高耐磨性能和优化热处理工艺。分别采用传统的两步法和一步法处理瓷砖釉面,结果表明,试样经过750℃保温120min—950℃保温90min和900℃保温2h处理后均析出透辉石、钡长石和氧化锆,大约能够使釉面硬度提高15%和13.6%。另外,试样经940℃保温5min处理后,发生氧化锆相变增韧,硬度提高约11.5%。考虑到工厂的生产实际,氧化锆相变增韧处理是提高瓷砖秞面力学性能的最佳热处理方式。

添加P_2O_5及F对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃形成及析晶的影响

为了研究P_2O_5及氟化物对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃形成及析晶的影响,采用高温熔融法制备了不同P_2O_5及氟化物含量的玻璃试样。结果表明:玻璃的形成范围大致为(P_2O_5%+F%)≤10%。在氟化物的添加量较低时,试样仅发生表面析晶,析出晶体为硅灰石(CaSiO_3)和少量的钙长石(CaAl_2Si_2O_8)。随着氟化物含量是增加,试样在表面和内部都析出晶体,最终形成"整体"析晶的状态。P_2O_5的加入抑制了表面析晶,但促进了玻璃的分相和整体析晶。同时添加P_2O_5及氟化物将促进晶体的整体析出和晶体的生长,P_2O_5加入量的提高有利于氟磷灰石[Ca_5(PO_4)_3F]的析出,而氟化物含量的提高增加了钙长石的析出。

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.

CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃晶化过程的红外光谱分析

利用红外光谱 (IR)和 X射线衍射 (XRD)对 Ca O- Al2 O3 - Si O2 系尾砂玻璃及其晶化过程的结构进行了研究。结果表明 ,尾砂玻璃晶化析出主晶相为透辉石 ,次晶相为钙长石和枪晶石。玻璃网络中主要有 Si O4、Al O4四面体结构单元 ,玻璃结构中具有和透辉石结构类似的近程排列 ,这个近程排列具有析出主晶相 (透辉石 )的先驱结构。随着 Ca F2 的含量增加 ,网络无序度增大 ,使玻璃红外光谱最强吸收带宽化且朝低波数方向移动 ;随晶化温度的提高 ,红外光谱最强吸收带也朝低波数方向移动 。

CaO-Al_2O_3-SiO_2-F系统玻璃密度与结构关系研究

采用传统熔融冷却法制备了CaO-Al2O3-SiO2-AlF3(A系列)和CaO-Al2O3-SiO2-CaF2(C系列)系统玻璃,在其组成范围SiO2>45mol%、Ca/Al>1(mol)、F/Al<1(mol)内,利用Doweidar密度模型在CaO-Al2O3-SiO2-F系统玻璃A系列和C系列中分别得到AlO3F四面体的体积,其值可认为是一常数VAl-f=57.82×10-24cm-3,与引入氟的形式(CaF2或AlF3)和化学计量浓度的改变无关;AlO4四面体的体积大于AlO3F四面体体积(VAl-f>VAl-o),分析认为这与质点间的键力发生改变有关(fAl-f<fAl-0),键力越小,质点间的距离越大,使VAl-f变大。由此模型得到的CaO-Al2O3-SiO2-F玻璃理论计算密度值与实际测量密度值基本相符,误差小于0.03%。

CaO-Al_2O_3-SiO_2-F玻璃的红外光谱和热膨胀行为

采用传统熔融冷却法制备了CaO-Al2O3-SiO2-AlF3(A系列)和CaO-Al2O3-SiO2-CaF2(C系列)系统玻璃。利用傅立叶红外光谱(FTIR)研究了氟对玻璃结构的影响,使用最小二乘曲线拟合法对第1谱带分峰拟合,并对次强谱带的弯曲振动分类,分析了各组振动与氟的关系。另外通过玻璃的热膨胀行为分析了氟对玻璃软化温度和热膨胀系数的影响。结果表明,氟在A系列和C系列中玻璃的结构变化不大,氟主要与铝生成Al-F键作为网络形成体存在,氟含量最大的A4中生成[AlO3F]四面体和[AlO2F2]四面体;氟含量增加,A系列和C系列的软化温度(Tf)都会降低,而热膨胀系数变化不大。

含氟CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃分相的研究

在含硫化物的CaO-Al2O3-SiO2（CAS）微晶玻璃系统中,氟作为有效的辅助晶核剂已得到了证明。虽然人们对含氟CAS微晶玻璃的晶化过程进行了较为详细的研究,但其分相以及分相与析晶的关系仍存在着许多值得探讨的问题。搞清楚氟对CAS玻璃分相的影响,无疑对进一步认识分相机理或开发CAS微晶玻璃新产品,都有着不可低估的意义。

铁矿石中SiO_2,CaO,MgO,Al_2O_3的系统分析

以过氧化钠为熔剂 ,于铁坩埚内进行快速熔融试样 ,熔块以水浸取 ,硝酸溶解盐类 ,对铁矿石、球团矿、烧结矿中二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝进行系统分析。与国家标准方法相比 ,本法具有操作简便 ,准确性好 ,速度快 ,成本低 。

组成与温度对R_2O-CaO-ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统析晶的影响

通过大量的配方实验和OM、XRD分析 ,系统研究了R2 O -CaO -ZnO -Al2 O3-SiO2 系统析晶和组成与热处理温度间的相互关系。研究结果表明 ,白榴石相仅在 0 .2K2 O -CaO -ZnO -Al2 O3-SiO2 系统的低硅区析出 ,且高Al2 O3含量有利于其析晶 ;锌黄长石相主要在ZnO含量较高的系统中析出。在ZnO含量为 0 .55mole的系统中 ,用Na2 O等摩尔取代K2 O ,有减小锌黄长石相析晶区的趋势 ,但是在ZnO含量为 0 .35mole的系统中则相反 ;硅锌矿相主要在ZnO含量为0 .55mole系统中的低SiO2 区析出。在高CaO低ZnO含量的系统中析出的主晶相是 β -硅灰石 ,尤其是在用Na2 O等摩尔取代K2 O时 ,系统的组成一定时 。

X射线荧光光谱法测定焦炭、焦粉灰分中T.Fe、SiO_2、Al_2O_3、CaO、MgO、K_2O和Na_2O的含量

介绍了采用荧光光谱法测定焦炭、焦粉灰分中T.Fe、SiO_2、Al_2O_3、CaO、MgO、K_2O和Na_2O含量的实验条件,与化学法相比,该方法简便快捷,测量精密度高,准确性好。

CaO-Al_2O_3-P_2O_5-SiO_2体系耐水性及其机理初探

通过对耐水性指数、力学性能及离子溶出浓度等参数的测定,以及运用XRD、SEM和压汞测孔法等手段,分析了CaO-Al_2O_3-P_2O_5-SiO_2体系的耐水性机理。结果表明,C-A-P-S体系的水化产物具有良好的化学稳定性、难溶,且其主要矿相LS.S有连续与水反应生成水化磷铝酸钙的特性,因而该体系硬化浆体在长期浸水的的情况下仍具有优异的孔结构,从而表现出良好的耐水性。

0.20R_2O-0.45CaO-0.35ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统的相变

通过大量的配方实验 ,利用OM、TEM和XRD分析 ,研究了 0 .2 0R2 O - 0 .4 5CaO - 0 .35ZnO-Al2 O3-SiO2 系统的分相与析晶。研究结果表明 ,在Al2 O3含量高于 0 .30～ 0 .4 5mole的区域可以获得乳浊程度和光泽度各异的析晶乳浊釉 ,在低铝区可获得分相乳浊釉和分相玻璃 ,且乳浊程度随Al2 O3含量的降低、SiO2 含量的提高而提高。用Na2 O取代K2 O不利于系统的分相。试样中析出的晶体主要为硅锌矿、锌黄长石、白榴石和锌铝尖晶石。当R2 O全部由K2 O引入且Al2 O3含量较低时 ,主要为硅锌矿、白榴石和锌黄长石 ,Al2 O3 含量较高时则主要为白榴石、锌黄长石和锌铝尖晶石 ;用Na2 O等摩尔取代K2 O不利于白榴石和硅锌矿的析晶 ,而有利于锌黄长石的析晶 ;锌黄长石的析晶主要受组成的影响 ,对析晶保温温度不敏感。通过设计合理的配方、采用适当的烧成温度制度 ,可以获得结晶良好的析晶乳浊釉、分相乳浊釉、分相玻璃、硅锌矿或锌黄长石分相结晶釉或微晶玻璃。

CaF2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2电渣渣系表面张力和渣-钢间界面张力的研究

本文对CaF_2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2电渣渣系组成进行了炉渣密度、表面张力以及37CrNi3MoVA钢表面张力和渣-钢间界面张力的测量,讨论了不同组元对这些性质的影响。

偏硼酸锂碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定透辉石中的SiO_2、CaO、MgO、Al_2O_3、Fe_2O_3

采用偏硼酸锂熔样,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)内标法同时测定透辉石中的SiO_2、CaO、MgO、Al_2O_3、Fe_2O_3.选择合适的分析谱线,采用基体匹配和背景校正等方式有效消除了测定的干扰.试验结果表明,方法各组分的相关系数良好(r≥0.999 5),检出限分别为0.061%(SiO_2)、0.039%(CaO)、0.024%(MgO)、0.011%(Al_2O_3)、0.009%(Fe_2O_3),精密度高(RSD<5%),回收率为99.0%~101.8%.所建方法应用于透辉石实际样品的测定,结果与外检实验室化学分析方法的测定结果基本一致.