陶瓷废渣为主要原料的一步法制备微晶玻璃及析晶影响

运用一步析晶法热处理工艺,以陶瓷废渣和相应化学试剂为原料,制备了陶瓷废渣基微晶玻璃。通过差热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)等手段研究了不同保温时间对微晶玻璃的烧结性能、微观结构的影响规律,并优化工艺参数,测试了样品的耐酸耐碱性、体积密度、抗折强度、显微硬度等性能。结果表明:一步析晶法热处理工艺制备陶瓷废渣基微晶玻璃结果良好,保温时间对微晶玻璃的晶体析出影响较明显,当在938℃保温120 min时,微晶玻璃性能最佳:体积密度2.8 g·cm^(-3),耐酸耐碱性0.19%,抗折强度93.9 MPa,显微硬度6.8 GPa。微晶玻璃主晶相为硅灰石,次晶相为钙铝黄长石。微晶玻璃制备过程中,晶相含量的增加、晶相结构和微观形貌排布是增强微晶玻璃机械性能的主要因素。一步析晶法热处理工艺,具有热处理制度简单、工艺周期短、能源消耗低等优点,具有较好的应用前景。

热处理制度对透辉石微晶玻璃析晶与导热性能的影响

以SiO2、CaO和MgO为主要原料,采用传统高温熔融工艺制备了基础玻璃,并通过一步析晶热处理工艺制备了透辉石微晶玻璃。利用X射线衍射仪、电子扫描显微镜和激光导热仪分别研究了热处理温度和时间对透辉石微晶玻璃析晶和导热性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,微晶玻璃的结晶度增加,晶粒尺寸增大,导热系数先增大后减小;随着热处理时间的延长,微晶玻璃的晶粒尺寸增大,导热系数先增大后减小。当热处理温度890℃,热处理时间120 min,升温速率为10℃/min,微晶玻璃晶粒尺寸为0.3~0.4μm,结晶度为79%,导热系数达到最大值2.59 W/(m·K)。