礦渣微晶玻璃材料設(shè)計(jì)與計(jì)算

中文名稱

礦渣微晶玻璃

英文名稱

slag glass-ceramics

定　　義

屬于CaO- Al2O3-SiO2系統(tǒng)的微晶玻璃。主要原料為煉鐵廢渣和有色金屬礦渣，如銅渣、鉛渣、鉻渣、磷礦渣等，還可用礦物原料。外觀類似大理石、花崗石，具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕性，機(jī)械強(qiáng)度比天然石材高一倍。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級(jí)學(xué)科），無(wú)機(jī)非金屬材料（二級(jí)學(xué)科），玻璃（三級(jí)學(xué)科）

《礦渣微晶玻璃的制備工藝與性能控制》總體來(lái)說(shuō)，集中展現(xiàn)了東北大學(xué)鋼冶金與資源循環(huán)研究所在礦渣制備微晶玻璃方面的學(xué)術(shù)研究成果，詳細(xì)介紹了xRD、SEM—EDX、紅外光譜和穆斯堡爾譜等先進(jìn)測(cè)試手段在微晶玻璃結(jié)構(gòu)分析方面的作用，全面闡述了堿土金屬氧化物對(duì)微晶玻璃析晶行為和性能的作用機(jī)制，詳細(xì)論述了熔融法和燒結(jié)法微晶玻璃的制備工藝，以及成分配比和工藝制度對(duì)微晶玻璃析晶行為和性能的影響規(guī)律。《礦渣微晶玻璃的制備工藝與性能控制》對(duì)實(shí)現(xiàn)尾礦廢渣的無(wú)害化綜合利用具有一定指導(dǎo)意義。

1 緒論

1．1 引言

1．2 尾礦廢渣資源利用現(xiàn)狀

1．2．1 鐵尾礦資源利用現(xiàn)狀

1．2．2 粉煤灰資源利用狀況

1．2．3 硼泥資源利用狀況

1．2．4 鋼渣的綜合利用現(xiàn)狀

1．3 礦渣微晶玻璃

1．3．1 微晶玻璃

1．3．2 國(guó)外礦渣微晶玻璃的發(fā)展

1．3．3 國(guó)內(nèi)礦渣微晶玻璃的發(fā)展

1．3．4 礦渣微晶玻璃的主要類型

1．3．5 礦渣微晶玻璃的制備方法

1．3．6 礦渣微晶玻璃的結(jié)構(gòu)理論

1．3．7 礦渣微晶玻璃的析晶行為

1．3．8 燒結(jié)行為與析晶行為的相互作用

2 Ca0-A1203-Si02-Na20系燒結(jié)法微晶玻璃的析晶行為和性能

2．1 實(shí)驗(yàn)方法

2．1．1 燒結(jié)法微晶玻璃的制備方法

2．1．2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2．1．3 分析與測(cè)試

2．2 CaO-Al2O3-SiO2-Na，O系微晶玻璃組成設(shè)計(jì)

2．2．1 微晶玻璃組成設(shè)計(jì)依據(jù)

2．2．2 微晶玻璃組成設(shè)計(jì)方案

2．3 CaO一Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃的析晶行為研究

2．3．1 初始析晶溫度

2．3．2 析晶活化能

2．3．3 晶體生長(zhǎng)方式

2．3．4 析晶相組成

2．3．5 紅外光譜分析

2．3．6 晶體結(jié)構(gòu)

2．4 CaO-Al2O3-SiO2-Na20系微晶玻璃的性能研究

2．4．1 表觀體積密度

2．4．2 顯微硬度

2．4．3 抗折強(qiáng)度

2．5 本章小結(jié)

3 Mg0、B2O3和Fe2O3對(duì)燒結(jié)法微晶玻璃析晶行為和性能的影響

3．1 微晶玻璃組成設(shè)計(jì)

3．2 MgO、B2O3和Fe2O3對(duì)微晶玻璃析晶行為的影響

3．2．1 MgO、B203和Fe203對(duì)初始析晶溫度的影響

3．2．2 MgO、B2O3和Fe2O3對(duì)析晶相組成的影響

3．2．3 紅外光譜分析

3．2．4 掃描電鏡分析

3．3 MgO、B2O3和Fe203對(duì)微晶玻璃性能的影響

3．3．1 表觀體積密度

3．3．2 顯微硬度

3．3．3 抗折強(qiáng)度

3．4 本章小結(jié)

4 利用鐵尾礦、硼泥和粉煤灰燒結(jié)法制備微晶玻璃的析晶行為和性能

4．1 礦渣微晶玻璃組成設(shè)計(jì)

4．2 不同原料配比條件下礦渣微晶玻璃的析晶行為

4．2．1 硼泥配入量對(duì)初始析晶溫度的影響

4．2．2 硼泥配入量對(duì)析晶相組成的影響

4．2．3 掃描電鏡分析

4．2．4 紅外光譜分析

4．2．5 穆斯堡爾譜分析

4．3 不同原料配比條件下礦渣微晶玻璃的性能

4．3．1 表觀體積密度

4．3．2 顯微硬度

4．3．3 抗折強(qiáng)度

4．4 不同晶化工藝條件下礦渣微晶玻璃的析晶行為

4．4．1 析晶溫度對(duì)礦渣微晶玻璃析晶行為的影響

4．4．2 析晶時(shí)間對(duì)礦渣微晶玻璃析晶行為的影響

4．5 不同晶化工藝條件下礦渣微晶玻璃的性能

4．5．1 析晶溫度對(duì)礦渣微晶玻璃性能的影響

4．5．2 析晶時(shí)間對(duì)礦渣微晶玻璃性能的影響

4．6 本章小結(jié)

5 堿土金屬氧化物對(duì)熔融法微晶玻璃析晶行為和性能的影響

5．1 熔融法制備微晶玻璃的方法

5．2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

5．2．1 組成設(shè)計(jì)依據(jù)

5．2．2 組成設(shè)計(jì)方案

5．2．3 實(shí)驗(yàn)制備過(guò)程

5．3 堿土金屬氧化物對(duì)微晶玻璃析晶行為的影響

5．3．1 堿土金屬氧化物對(duì)初始析晶溫度的影響

5．3．2 堿土金屬氧化物對(duì)微晶玻璃析晶相組成的影響

5．3．3 紅外光譜分析

5．3．4 晶體結(jié)構(gòu)

5．4 堿土金屬氧化物對(duì)微晶玻璃性能的影響

5．4 本章小結(jié)

6 熔融法工藝對(duì)微晶玻璃析晶行為和性能的影響

6．1 晶核劑對(duì)微晶玻璃析晶行為和性能的影響

6．1．1 晶核劑的設(shè)計(jì)

6．1．2 Cr2O3對(duì)微晶玻璃析晶行為的影響

6．1．3 Cr2O3對(duì)微晶玻璃性能的影響

6．2 組成對(duì)微晶玻璃析晶行為的影響

6．2．1 微晶玻璃組成設(shè)計(jì)

6．2．2 組成對(duì)微晶玻璃析晶溫度的影響

6．2．3 組成對(duì)微晶玻璃析晶相的影響

6．2．4 組成對(duì)微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響

6．3 組成對(duì)微晶玻璃性能的影響

6．4 熱處理制度對(duì)微晶玻璃析晶行為的影響

6．4．1 熱處理制度的設(shè)計(jì)原則

6．4．2 熱處理制度的制定

6．5 熱處理制度對(duì)微晶玻璃析晶行為的影響

6．5．1 x線衍射分析

6．5．2 掃描電鏡分析

6．6 熱處理制度對(duì)微晶玻璃性能的影響

6．7 本章小結(jié)

7 堿土金屬氧化物對(duì)熔融法制備轉(zhuǎn)爐渣微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響

7．1 研究方案

7．1．1 實(shí)驗(yàn)原料

7．1．2 制備工藝

7．1．3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

7．2 "para" label-module="para">

7．2．1 差熱分析

7．2．2 結(jié)構(gòu)分析

7．2．3 性能分析

7．3 "para" label-module="para">

7．3．1 差熱分析

7．3．2 結(jié)構(gòu)分析

7．3．3 性能分析

7．4 CaO和MgO對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響作用比較

7．4．1 差熱分析

7．4．2 結(jié)構(gòu)分析

7．4．3 性能分析

7．5 本章小結(jié)

8 鐵氧化物在轉(zhuǎn)爐渣微晶玻璃中的作用機(jī)制

8．1 研究方案

8．2 差熱分析

8．3 結(jié)構(gòu)分析

8．4 性能分析

8．5 本章小結(jié)

9 晶核劑對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響

9．1 研究方案

9．2 CaF2對(duì)微晶玻璃的結(jié)構(gòu)和性能的影響

9．2．1 差熱分析

9．2．2 結(jié)構(gòu)分析

9．2．3 性能分析

9．3 Cr2O3對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響

9．3．1 差熱分析

9．3．2 結(jié)構(gòu)分析

9．3．3 性能分析

9．4 本章小結(jié)

10 配料制度對(duì)轉(zhuǎn)爐渣微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響

10．1 研究方案

10．1．1 原料條件

10．1．2 制備方法

10．2 差熱分析

10．3 結(jié)構(gòu)分析

10．4 性能分析

10．5 本章小結(jié)

11 熱處理制度對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響

11．1 研究方案

11．2 熱處理制度對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響

11．2．1 核化制度

11．2．2 晶化制度

11．3 冷卻制度對(duì)轉(zhuǎn)爐渣微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響

11．3．1 結(jié)構(gòu)分析

11．3．2 性能分析

11．4 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)2100433B