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钙硅氧化物的质量比对10%Al_2O_3高炉渣--尾矿--粉煤灰微晶玻璃性能的影响
  • ISSN号:2095-9389
  • 期刊名称:《工程科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TF09[冶金工程—冶金物理化学] TQ171.73[化学工程—玻璃工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083, [2]北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京100083, [3]美国太平洋大学资源研究中心,斯托克顿95211,美国
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51004012.51274042)
中文摘要:

利用高炉渣、尾矿和粉煤灰各自成分特点,在未添加任何晶核剂和其他化学试剂条件下,使用烧结法制得了不同Ca O/Si O2质量比的10%Al2O3(质量分数)矿渣微晶玻璃.通过差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析手段,分析了Ca O/Si O2质量比和析晶温度对高炉渣-尾矿-粉煤灰微晶玻璃样品的晶相变化规律、析晶行为和主要力学性能的影响.随着Ca O/Si O2质量比增大,析晶活化能不断减小,Si-O四面体连接强度下降,质点移动加强,各组开始析晶温度和晶化温度逐渐减小.当玻璃样品中钙硅氧化物的质量比为0.4时,分别在886℃和982℃形核、析晶保温1 h后,可以得到抗折强度103.59 MPa、显微硬度5.3 GPa、耐酸性0.25%(质量损失率)、耐碱性小于0.1%,主晶相为透辉石的最佳力学性能的微晶玻璃样品.

英文摘要:

Blast furnace slag, tailing and coal fly ash were used as starting materials for preparing glass-ceramics by the sintering method based on their characteristics and without adding any other nucleating and chemical agents. The effects of CaO/SiO2 mass ratio and crystallization temperature on the crystaltransition, crystallization behavior and main mechanical properties of slag glass-ceramics with 10% Al2O3were systematically investigated by differential thermal analysis, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. When the CaO/SiO2 mass ratio increases, the crystallization activation energy decreases, the Si-O tetrahedral bonding strength de- creases, the particle movement strengthens, and the crystallization onset temperature and the crystallization temperature decrease. The glass samples with a CaO/SiO2 mass ratio of 0. 4, sintered at 886 ℃ for 1 h as a nucleation process and at 982 ℃ for 1 h as a crystalli- zation process, possess the best performance with the bending strength of 103.59 MPa, the microhardness of 5.3 GPa and the acid and alkali resistances of 0. 25 % and 〈 0. 1% (mass loss rate) respectively. Moreover, the major phase of the glass ceramics is diopside.

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期刊信息
  • 《工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:北京科技大学
  • 主编:张欣欣
  • 地址:北京市海淀区学院路30号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:xuebaozr@ustb.edu.cn
  • 电话:010-62332875
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-9389
  • 国内统一刊号:ISSN:10-1297/TF
  • 邮发代号:82-303
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,全国高等学校自然科学学报系统优秀学报评比一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:392