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熔制坩埚对CaO-Al2O3-MgO-SiO2系矿渣微晶玻璃结构与性能的影响

邓磊波 , 张雪峰 , 李保卫 , 贾晓林 , 张明星 , 欧阳顺利 , 李浩

人工晶体学报

以白云鄂博二次选后尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法分别在氧化铝坩埚和石墨坩埚熔制制得CaO-Al2O3-MgO-SiO2 (CAMS)系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM、EDS、ICAP、XPS等测试手段,研究了不同坩埚熔制对微晶玻璃成分、显微结构及性能的影响.研究表明:高温玻璃熔液对氧化铝坩埚的侵蚀作用及石墨坩埚的还原作用,使基础玻璃中Al2O3和Fe2O3含量发生较大变化,氧化铝坩埚熔制制备的基础玻璃有一个析晶峰,温度为905 ℃,对应的微晶玻璃主晶相为含铁透辉石Ca(Mg,Al) (Si,Al)2O6,而石墨坩埚熔制制备的基础玻璃出现两个析晶峰,温度分别为866℃和805℃,对应的微晶玻璃主晶相透辉石Ca(Mg,Al) (Si,Al)2O6和次晶相柯石英SiO2,由于以上原因导致制备的微晶玻璃在显微结构及理化性能上也存在一定的差异.

关键词: 氧化铝坩埚 , 石墨坩埚 , 矿渣微晶玻璃 , 透辉石

CaF2对复合矿渣微晶玻璃结构与力学性能的影响

张雪峰 , 刘雪波 , 贾晓林 , 邓磊波

硅酸盐通报

以白云鄂博尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法,制备了复合矿渣微晶玻璃.利用DTA、XRD、SEM等现代分析方法研究了CaF2添加量对复合矿渣微晶玻璃结构和力学性能的影响.结果表明:CaF2有利于降低析晶温度,微晶玻璃的主晶相为含铁辉石相.当CaF2含量大于4.5％时,微晶玻璃出现CaF2相;当CaF2含量小于等于6.4％时,晶粒逐渐变大,晶相含量较高,力学性能主要由晶相决定;当CaF2含量大于6.4％时,晶相含量急剧减少,此时表现的力学性能主要由玻璃相决定.CaF2为4.5％时,本实验材料综合性能最优.

关键词: CaF2 , 矿渣微晶玻璃 , 结构 , 力学性能

CaF2对CAMS系矿渣微晶玻璃析晶特性及抗腐蚀性能的影响

邓磊波 , 张雪峰 , 李保卫 , 贾晓林 , 张明星 , 欧阳顺利

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.18.027

以白云鄂博二次选后尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制得不同CaF2含量的CaOAl2O3-MgO-SiO2 (CAMS)系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM、EDS等测试手段,研究了CaF2对微晶玻璃析晶行为、显微结构及抗盐酸腐蚀性能的影响.结果表明:氟化钙添加量由2％增加至8％(质量分数),基础玻璃的析晶温度降低,析晶活化能由416.28 kJ/mol降为309.02 kJ/mol,但微晶玻璃的主晶相仍为透辉石相.氟化钙的添加在一定程度上降低了微晶玻璃的抗盐酸腐蚀性能,当氟化钙添加量为2％时,微晶玻璃经盐酸溶液浸泡21 d,腐蚀层厚度为240μm;随着CaF2添加量继续增大,微晶玻璃抗盐酸腐蚀性能急剧下降,当氟化钙添加量为8％时,盐酸腐蚀21 d后,腐蚀层厚度为743μm.

关键词: CaF2 , 矿渣微晶玻璃 , 盐酸 , 腐蚀

矿渣微晶玻璃研究与进展

张培新 , 文岐业 , 刘剑洪 , 张黔玲 , 任祥忠 , 魏波

材料导报

回顾了矿渣微晶玻璃的研究历史,着重分析了不同主晶相的矿渣微晶玻璃的组成,结构与性能,对矿渣微晶玻璃的发展趋势和待解决的问题作了探讨.最后评述了我国在矿渣微晶玻璃开发与应用上与国外的差距.

关键词: 矿渣微晶玻璃 , 主晶相 , 进展

矿渣微晶玻璃热处理制度的优化设计

李保卫 , 邓磊波 , 张雪峰 , 贾晓林 , 赵鸣 , 张明星

硅酸盐通报

以白云鄂博矿二次选后尾矿、粉煤灰和石灰石为主要原料,采用熔融法制得矿渣微晶玻璃.利用正交实验方法研究了热处理工艺参数对矿渣微晶玻璃抗弯强度的影响,得到影响因素的主次顺序为:晶化时间＞核化温度＞晶化温度＞核化时间,确定最优热处理制度为:核化温度700℃,核化时间2h；晶化温度850℃,晶化化时间2h.并利用XRD、SEM、EDS检测手段对制得的微晶玻璃显微结构进行了分析.

关键词: 矿渣微晶玻璃 , 正交实验 , 热处理制度

矿渣微晶玻璃专家系统经验设计

张培新 , 文岐业 , 刘剑洪 , 许启明 , 张黔玲 , 任祥忠 , 洪伟良

材料导报

分析了矿渣微晶玻璃材料设计知识的特点,确定了合适的知识表示方法.模拟了材料设计专家进行材料设计的思路,建立了矿渣微晶玻璃材料设计专家系统的经验设计模块,并由实例验证其具有很好的设计效果.

关键词: 经验设计 , 矿渣微晶玻璃 , 专家系统

矿渣微晶玻璃材料设计神经网络模型

文岐业 , 张培新 , 张怀武

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2003.03.008

研究了人工神经网络在矿渣微晶玻璃材料设计中的应用.采用基于变尺度法的新学习算法建立了三层前馈型神经网络,发现当网络结构为M-2M-1,取一定范围内的学习误差时,网络具有很好的学习效果.研究证明,建立的人工神经网络模型学习速度快,收敛稳定,强壮性好,能根据较少的实验样本有效抽取矿渣微晶玻璃组成、工艺和性能之间的内在规律,是进行微晶玻璃材料设计的有力工具.

关键词: 人工神经网络 , 矿渣微晶玻璃 , 材料设计

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