矿渣微晶玻璃的制备工艺与性能控制PDF电子书下载

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1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 尾矿废渣资源利用现状 2

1.2.1 铁尾矿资源利用现状 2

1.2.2 粉煤灰资源利用状况 2

1.2.3 硼泥资源利用状况 3

1.2.4 钢渣的综合利用现状 4

1.3 矿渣微晶玻璃 7

1.3.1 微晶玻璃 7

1.3.2 国外矿渣微晶玻璃的发展 8

1.3.3 国内矿渣微晶玻璃的发展 9

1.3.4 矿渣微晶玻璃的主要类型 10

1.3.5 矿渣微晶玻璃的制备方法 13

1.3.6 矿渣微晶玻璃的结构理论 14

1.3.7 矿渣微晶玻璃的析晶行为 18

1.3.8 烧结行为与析晶行为的相互作用 24

2 CaO-Al2O3-SiO2-Na2O系烧结法微晶玻璃的析晶行为和性能 25

2.1 实验方法 25

2.1.1 烧结法微晶玻璃的制备方法 25

2.1.2 实验设备 26

2.1.3 分析与测试 26

2.2 CaO-Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃组成设计 29

2.2.1 微晶玻璃组成设计依据 29

2.2.2 微晶玻璃组成设计方案 29

2.3 CaO-Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃的析晶行为研究 30

2.3.1 初始析晶温度 30

2.3.2 析晶活化能 32

2.3.3 晶体生长方式 35

2.3.4 析晶相组成 36

2.3.5 红外光谱分析 39

2.3.6 晶体结构 46

2.4 CaO-Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃的性能研究 50

2.4.1 表观体积密度 50

2.4.2 显微硬度 51

2.4.3 抗折强度 53

2.5 本章小结 55

3 MgO、B2O3和Fe2O3对烧结法微晶玻璃析晶行为和性能的影响 56

3.1 微晶玻璃组成设计 56

3.2 MgO、B2O3和Fe2O3对微晶玻璃析晶行为的影响 57

3.2.1 MgO、B2O3和Fe2O3对初始析晶温度的影响 57

3.2.2 MgO、B2O3和Fe2O3对析晶相组成的影响 59

3.2.3 红外光谱分析 62

3.2.4 扫描电镜分析 68

3.3 MgO、B2O3和Fe2O3对微晶玻璃性能的影响 72

3.3.1 表观体积密度 72

3.3.2 显微硬度 73

3.3.3 抗折强度 75

3.4 本章小结 76

4 利用铁尾矿、硼泥和粉煤灰烧结法制备微晶玻璃的析晶行为和性能 78

4.1 矿渣微晶玻璃组成设计 78

4.2 不同原料配比条件下矿渣微晶玻璃的析晶行为 79

4.2.1 硼泥配入量对初始析晶温度的影响 79

4.2.2 硼泥配入量对析晶相组成的影响 79

4.2.3 扫描电镜分析 81

4.2.4 红外光谱分析 82

4.2.5 穆斯堡尔谱分析 85

4.3 不同原料配比条件下矿渣微晶玻璃的性能 91

4.3.1 表观体积密度 91

4.3.2 显微硬度 92

4.3.3 抗折强度 92

4.4 不同晶化工艺条件下矿渣微晶玻璃的析晶行为 93

4.4.1 析晶温度对矿渣微晶玻璃析晶行为的影响 93

4.4.2 析晶时间对矿渣微晶玻璃析晶行为的影响 96

4.5 不同晶化工艺条件下矿渣微晶玻璃的性能 98

4.5.1 析晶温度对矿渣微晶玻璃性能的影响 98

4.5.2 析晶时间对矿渣微晶玻璃性能的影响 100

4.6 本章小结 102

5 碱土金属氧化物对熔融法微晶玻璃析晶行为和性能的影响 103

5.1 熔融法制备微晶玻璃的方法 103

5.2 实验设计 103

5.2.1 组成设计依据 104

5.2.2 组成设计方案 104

5.2.3 实验制备过程 104

5.3 碱土金属氧化物对微晶玻璃析晶行为的影响 105

5.3.1 碱土金属氧化物对初始析晶温度的影响 105

5.3.2 碱土金属氧化物对微晶玻璃析晶相组成的影响 105

5.3.3 红外光谱分析 107

5.3.4 晶体结构 111

5.4 碱土金属氧化物对微晶玻璃性能的影响 114

5.4 本章小结 118

6 熔融法工艺对微晶玻璃析晶行为和性能的影响 119

6.1 晶核剂对微晶玻璃析晶行为和性能的影响 119

6.1.1 晶核剂的设计 119

6.1.2 Cr2O3对微晶玻璃析晶行为的影响 120

6.1.3 Cr2O3对微晶玻璃性能的影响 121

6.2 组成对微晶玻璃析晶行为的影响 122

6.2.1 微晶玻璃组成设计 122

6.2.2 组成对微晶玻璃析晶温度的影响 124

6.2.3 组成对微晶玻璃析晶相的影响 125

6.2.4 组成对微晶玻璃显微结构的影响 126

6.3 组成对微晶玻璃性能的影响 129

6.4 热处理制度对微晶玻璃析晶行为的影响 130

6.4.1 热处理制度的设计原则 130

6.4.2 热处理制度的制定 131

6.5 热处理制度对微晶玻璃析晶行为的影响 132

6.5.1 X线衍射分析 132

6.5.2 扫描电镜分析 132

6.6 热处理制度对微晶玻璃性能的影响 134

6.7 本章小结 138

7 碱土金属氧化物对熔融法制备转炉渣微晶玻璃结构和性能的影响 139

7.1 研究方案 139

7.1.1 实验原料 139

7.1.2 制备工艺 140

7.1.3 实验设计 140

7.2 w（CaO）/w（SiO2）对微晶玻璃结构和性能的影响 143

7.2.1 差热分析 143

7.2.2 结构分析 144

7.2.3 性能分析 148

7.3 w（MgO）/w（SiO2）对微晶玻璃结构和性能的影响 150

7.3.1 差热分析 150

7.3.2 结构分析 150

7.3.3 性能分析 152

7.4 CaO和MgO对微晶玻璃结构和性能的影响作用比较 153

7.4.1 差热分析 153

7.4.2 结构分析 153

7.4.3 性能分析 154

7.5 本章小结 154

8 铁氧化物在转炉渣微晶玻璃中的作用机制 155

8.1 研究方案 156

8.2 差热分析 156

8.3 结构分析 158

8.4 性能分析 163

8.5 本章小结 163

9 晶核剂对微晶玻璃结构和性能的影响 165

9.1 研究方案 166

9.2 CaF2对微晶玻璃的结构和性能的影响 167

9.2.1 差热分析 167

9.2.2 结构分析 167

9.2.3 性能分析 169

9.3 Cr2O3对微晶玻璃结构和性能的影响 170

9.3.1 差热分析 170

9.3.2 结构分析 171

9.3.3 性能分析 172

9.4 本章小结 173

10 配料制度对转炉渣微晶玻璃结构和性能的影响 174

10.1 研究方案 174

10.1.1 原料条件 174

10.1.2 制备方法 174

10.2 差热分析 175

10.3 结构分析 176

10.4 性能分析 180

10.5 本章小结 181

11 热处理制度对微晶玻璃结构和性能的影响 182

11.1 研究方案 182

11.2 热处理制度对微晶玻璃结构和性能的影响 183

11.2.1 核化制度 183

11.2.2 晶化制度 186

11.3 冷却制度对转炉渣微晶玻璃结构和性能的影响 191

11.3.1 结构分析 191

11.3.2 性能分析 192

11.4 本章小结 192

参考文献 194

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