本文關(guān)鍵詞：粉煤灰制備微晶玻璃的生態(tài)化技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文主要以粉煤灰為主要原料，輔以其他的化學(xué)助劑，選擇CaO-Al_2O_3-SiO_2與CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-Fe_2O_3兩種體系，采用熔融燒結(jié)法和直接燒結(jié)法，分別制備了以鈣鋁黃長石、鈣長石為主晶相的微晶玻璃。通過理論分析，結(jié)合實驗結(jié)果，系統(tǒng)地研究了原料的礦物學(xué)特征，確定了微晶玻璃的配方組成與熱處理制度，并研究了熱處理制度對微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)及物化性能的影響，同時，對粉煤灰制備微晶玻璃的生態(tài)化技術(shù)進行了評價研究。 研究結(jié)果表明：①粉煤灰中主要物相為硅酸鹽玻璃相，此外還含有石英、莫來石等，主要化學(xué)成分為SiO_2和Al_2O_3，同時還含有少量的Fe_2O_3、MgO和CaO等。②以粉煤灰為主要原料，石灰石和碳酸鈉為輔料，采用熔融燒結(jié)法分別制備了主晶相為鈣鋁黃長石和鈣長石的微晶玻璃。確定了玻璃的五種配方，粉煤灰的摻入量為54.5%～79.1%。隨著晶化溫度的提高，同一配方微晶玻璃樣品的晶相種類沒有變化，但主晶相的衍射峰先增加后減少；五種配方FCN2-1、FCN2-2、 FCN2-3、 FCN1-5和FCN1-6在熱處理制度分別為780℃、760℃、760℃、780℃和780℃核化保溫90mi n，1050℃晶化燒結(jié)120min時，所得微晶玻璃樣品結(jié)構(gòu)最為致密，綜合性能達到最優(yōu)；當(dāng)溫度升高到1100℃時，產(chǎn)生了“稀釋”效應(yīng)，導(dǎo)致性能降低。優(yōu)化熱處理條件下，五種配方微晶玻璃樣品的密度為2.70g/cm3～2.82g/cm3，吸水率"f0.04%，耐酸性為0.04%～0.26%，耐堿性0.01%，莫氏硬度"g5.5，抗壓強度為218~242Mpa。③以粉煤灰為主要原料，氧化鈣和氫氧化鈉為輔料，采用直接燒結(jié)法分別制備了主晶相為鈣鋁黃長石和鈣長石的微晶玻璃。確定了玻璃的四種配方，粉煤灰的摻入量為57.0%～86.0%。隨著燒結(jié)溫度的提高，同一配方微晶玻璃樣品的晶相種類沒有變化，但主晶相的衍射峰先增加后減少；四種配方DFCN2-1、 DFC N2-2、 DF C N2-3和DFCN4-1在熱處理制度為600℃保溫30min，然后分別在1160℃、1160℃、1080℃和1140℃晶化燒結(jié)120min時，所得微晶玻璃樣品結(jié)構(gòu)最為致密，綜合性能達到最優(yōu)；燒結(jié)溫度過高就會產(chǎn)生了“過燒”現(xiàn)象，導(dǎo)致性能降低。優(yōu)化熱處理條件下，四種配方微晶玻璃樣品的性能比熔融燒結(jié)法得到的樣品性能略低，分別為：密度2.44g/cm3～2.59g/cm3，，吸水率"f0.05%，耐酸性為0.12%～0.30%，耐堿性0.01%，莫氏硬度"g5.5，抗壓強度為162~194Mpa，但各項性能均優(yōu)于天然石材花崗巖和大理石，并達到了標(biāo)準(zhǔn)JCT872-2000的要求。④通過粉煤灰制備微晶玻璃的生態(tài)化利用評價研究表明：粉煤灰微晶玻璃的兩種制備工藝可充分利用粉煤灰中各種組分，實現(xiàn)粉煤灰的資源化利用；工藝過程簡單，技術(shù)參數(shù)易于實現(xiàn)；微晶玻璃制品各項性能優(yōu)異，達到了標(biāo)準(zhǔn)JCT872-2000的要求；粉煤灰微晶玻璃產(chǎn)品的生產(chǎn)、消費過程以及性能完全符合現(xiàn)代環(huán)保理念，具有很好的實際應(yīng)用價值，易于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：粉煤灰 微晶玻璃 熱處理 評價
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TQ171.733
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-21
• 1.1 粉煤灰資源化綜合利用研究現(xiàn)狀12-14
• 1.1.1 粉煤灰在建筑材料方面的應(yīng)用12-13
• 1.1.2 粉煤灰在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用13
• 1.1.3 粉煤灰提取有價組分13
• 1.1.4 粉煤灰在環(huán)保方面的應(yīng)用13
• 1.1.5 其它方面的應(yīng)用13-14
• 1.2 微晶玻璃的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 粉煤灰微晶玻璃制備工藝14-15
• 1.2.2 利用粉煤灰制備微晶玻璃國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 粉煤灰微晶玻璃研究中存在的問題16
• 1.3 選題依據(jù)及意義16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容及成果17-19
• 1.4.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 研究成果18-19
• 1.5 主要創(chuàng)新點19
• 1.6 主要工作量19-21
• 2 粉煤灰及輔料的礦物學(xué)特征21-30
• 2.1 粉煤灰的礦物學(xué)特征21-26
• 2.1.1 樣品描述21
• 2.1.2 形貌分析21-22
• 2.1.3 粒度分析22
• 2.1.4 化學(xué)組成22-23
• 2.1.5 礦物組成23-24
• 2.1.6 紅外分析24-25
• 2.1.7 熱學(xué)屬性25-26
• 2.2 輔料的礦物學(xué)特征26-28
• 2.2.1 石灰石26-27
• 2.2.2 其它輔料27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 3 熔融燒結(jié)法粉煤灰微晶玻璃的制備技術(shù)30-77
• 3.1 實驗30-35
• 3.1.1 基礎(chǔ)玻璃配方設(shè)計30-32
• 3.1.2 工藝流程及實驗步驟32-33
• 3.1.3 樣品測試33-35
• 3.2 CaO-Al_2O_3-SiO_2系粉煤灰微晶玻璃優(yōu)化工藝的確定及性能研究35-57
• 3.2.1 基礎(chǔ)玻璃配方的確定35-36
• 3.2.2 基礎(chǔ)玻璃的差熱分析36-38
• 3.2.3 核化溫度與核化時間的確定38-41
• 3.2.4 晶化溫度與晶化時間的確定41-45
• 3.2.5 微晶玻璃結(jié)構(gòu)與性能45-57
• 3.3 CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-Fe_2O_3系粉煤灰微晶玻璃優(yōu)化工藝的確定及性能研究57-74
• 3.3.1 基礎(chǔ)玻璃配方的確定57-59
• 3.3.2 基礎(chǔ)玻璃的差熱分析59
• 3.3.3 核化溫度與核化時間的確定59-61
• 3.3.4 晶化溫度與晶化時間的確定61-64
• 3.3.5 微晶玻璃結(jié)構(gòu)與性能64-74
• 3.4 本章小結(jié)74-77
• 4 直接燒結(jié)法粉煤灰微晶玻璃的制備技術(shù)77-112
• 4.1 實驗77-79
• 4.1.1 配方設(shè)計77
• 4.1.2 工藝流程及實驗步驟77-79
• 4.1.3 樣品測試79
• 4.2 CaO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃優(yōu)化工藝的確定及性能研究79-100
• 4.2.1 配方的確定79-81
• 4.2.2 燒結(jié)前粉料樣品的物相分析81
• 4.2.3 燒結(jié)前粉料樣品的差熱分析81-82
• 4.2.4 燒結(jié)溫度與燒結(jié)時間的確定82-86
• 4.2.5 微晶玻璃結(jié)構(gòu)與性能86-100
• 4.3 CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-Fe_2O_3微晶玻璃優(yōu)化工藝的確定及性能研究100-110
• 4.3.1 配方的確定100-101
• 4.3.2 燒結(jié)前粉料樣品的物相分析101-102
• 4.3.3 燒結(jié)前粉料樣品的差熱分析102
• 4.3.4 燒結(jié)溫度與燒結(jié)時間的確定102-104
• 4.3.5 微晶玻璃結(jié)構(gòu)與性能104-110
• 4.4 本章小結(jié)110-112
• 5 粉煤灰制備微晶玻璃的生態(tài)化技術(shù)評價112-118
• 5.1 資源化評價112-114
• 5.2 技術(shù)評價114-115
• 5.3 經(jīng)濟效益評價115
• 5.4 產(chǎn)品性能評價115-116
• 5.5 環(huán)境評價116-117
• 5.6 本章小結(jié)117-118
• 結(jié)論118-121
• 致謝121-122
• 參考文獻122-128
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果128

【參考文獻】

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本文編號：492961