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热处理过程对钢渣微晶玻璃结构和性能的影响规律
  • 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] TQ171.733[化学工程—玻璃工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京100083, [2]北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51034008;51004042);“十二五”国家科技支撑计划重大项目(2011BAC06810)
中文摘要:

利用转炉钢渣作为原料,采用烧结法制备了碱度(CaO/SiO2质量比)分别为0.5、O.6和0.7的微晶玻璃.通过X射线衍射分析、扫描电镜观察和能谱分析等手段,结合样品收缩率与力学强度测试结果,研究了在不同热处理条件下三种微晶玻璃的结构与性能的变化规律.微晶玻璃的力学强度主要受基础玻璃烧结性能和内部晶体组织结构的影响.烧结收缩率高,内部晶体呈方柱状交织形态,则微晶玻璃的力学强度最好.微晶玻璃的晶相主要为黄长石晶体和辉石晶体,高温条件有利于黄长石晶体生长而促使辉石/黄长石比例减少.碱度为0.6的微晶玻璃收缩率最大,其内部的黄长石晶体呈方柱状交织排列,构成晶体骨架,并同残余玻璃相形成力学强度饺高的微观组织,从而使得其具有优异的力学性能.

英文摘要:

Using BOF slag as raw materials, glass ceramics with the basicity (w(CaO)/w(Si02) of 0.5, 0.6, and 0.7 were produced by sintering. Their structure and properties were studied under different heat treatment conditions by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometry (EDS), sample shrinkage and mechanical strength testing. Experimental results show that the mechanical strength of the glass ceramics is mainly dependent on the sintering property of parent glass and internal crystal structure. At a higher sintering shrinkage rate, internal crystals in the glass ceramics exhibit a cylindrical intertwined form and the mechanical strength of the glass ceramics performs better. Main crystal phases in the glass ceramics are melilite and pyroxene, and high- temperature conditions are in favor of melilite growth and pyroxene.to-melilite ratio decrease. The maximum shrinkage rate belongs to the glass-ceramic with the basicity of 0.6, in which melilite performs columnar interwoven constituting a crystal skeleton that forms the microstructure of high mechanical strength with residual glass phase. Thereby this glass ceramic has excellent mechanical properties.

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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