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熱處理制度對溫石棉尾礦微晶玻璃析晶行為的影響

來源：中國粉體技術網更新時間：2013-12-12 21:04:41 瀏覽次數：

       我國溫石棉礦產資源豐富，儲量占世界第三位，產量占世界第四位，但因開采品位低而產生大量的尾礦，其運輸堆放不僅需要較大的投資和管理費用，而且占用大量土地。在北方易隨風而起，到處飛揚，在南方隨雨水沖刷進入江河等水體，造成污染和危害。因此，對溫石棉尾礦進行資源化利用具有重要意義。
       溫石棉尾礦含有 MgO、SiO₂等組分，可作為制備微晶玻璃的原料。以溫石棉尾礦為主要原料制備微晶玻璃，一方面可以降低微晶玻璃的生產成本，另一方面由于具有良好的化學穩定性，可對尾礦中重金屬離子具有晶格固化作用，是一種綠色材料。微晶玻璃的性能主要取決于微晶相的種類、晶粒尺寸和數量、殘余玻璃相的性質和數量，而所有這些又取決于原始玻璃的組成及熱處理制度。欒敬德等研究了核化和晶化時間對頁巖飛灰微晶玻璃性能的影響，結果表明晶化時間的增加使微晶玻璃主晶相鈣長石含量降低，次晶相鈣硅石含量逐漸增加；核化時間的增加有利于球狀晶粒尺寸增大，晶化時間的延長使晶粒聚集成團，排列緊密。韓野等討論了熱處理對Li₂O-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃熱脹性能的影響，結果表明：各熱處理參數對微晶玻璃熱膨脹性能影響大小的順序為晶化溫度>晶化時間>核化時間>核化溫度。鄭曉慧等研究了晶化時間對 BaO- Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃相轉變和熱膨脹系數的影響，結果表明：在 850℃，BAS玻璃快速晶化析出六方鋇長石，隨著晶化時間的延長，六方鋇長石逐漸向單斜鋇長石轉變，當晶化時間為24h時，六方鋇長石完全轉變為單斜鋇長石。段仁宮等研究了熱處理制度對CaO-Al₂O₃-SiO₂系玻璃晶化的影響，發現當晶化溫度達到一定程度時，隨著溫度的升高，玻璃熔體與晶體的自由能之差不斷減小，玻璃體中的晶體生長速度變慢。Alexander等研究了粉煤灰制備微晶玻璃中熱處理制度對其性能的影響以及熱處理過程中升溫速率對城市垃圾灰制備微晶玻璃的影響。但熱處理制度對 CaO-MgO-SiO₂系微晶玻璃的影響則研究較少。
       西南科技大學彭同江等基于熱處理制度對微晶玻璃析晶行為的重要影響，研究了核化溫度和晶化溫度對 CaO-MgO-SiO₂系溫石棉尾礦微晶玻璃析晶行為的影響。通過DTA分析初步確定基礎玻璃成核和晶化溫度范圍；采用X射線衍射和掃描電鏡分析微晶玻璃的物相組成和顯微形貌。結果表明：隨著核化和晶化溫度的升高，微晶玻璃樣品主晶相由鐵橄欖石轉變為黃長石，且樣品的析晶能力逐漸增強；次晶相鎂橄欖石和透輝石逐漸消失。且通過熱處理過程使石棉纖維相變為對環境無害的硅酸鹽礦物。

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