熔態(tài)提鐵二次鎳渣制備微晶玻璃及熱處理制度研究
發(fā)布時間:2018-04-22 17:20
本文選題:二次鎳渣 + 微晶玻璃; 參考:《北京科技大學》2015年博士論文
【摘要】:將工業(yè)固廢制備成高附加值產(chǎn)品是工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟資源化利用的一個重要方向。本文以金川二次鎳渣為主要原料,通過摻入成分調(diào)節(jié)劑、澄清劑和助熔劑等,利用澆鑄法成功制備了一種高機械性能、良好的抗腐蝕性能的二次鎳渣微晶玻璃。該二次鎳渣微晶玻璃既可以作為工業(yè)上耐腐蝕產(chǎn)品應(yīng)用在特殊領(lǐng)域,也可以用作裝飾用微晶玻璃應(yīng)用于建材行業(yè),具有廣闊的前景。 通過Ohlberg散射方法、K值法和Rietveld全譜擬合三種方法,定量的測定了二次鎳渣微晶玻璃在不同熱處理制度下各物相的含量。分析可知,成核處理基本不影響物相的質(zhì)量分數(shù):普通輝石為61%~63%,鈣長石為21%-27%,玻璃相為10%~17%。晶化溫度的高低對物相的含量影響很大。當晶化溫度分別為930℃、980℃、1030℃和1080。C時,普通輝石相質(zhì)量分數(shù)分別為81.3%、63.6%、27.7%和20%;鈣長石相質(zhì)量分數(shù)分別為0%、26.3%、48.1%和79%;玻璃相質(zhì)量分數(shù)分別為13.5%、13.7%、24.2%和1%。EDS能譜分析發(fā)現(xiàn),三種物相質(zhì)量分數(shù)的變化是由于離子替換與遷移造成的。 測試并分析了影響二次鎳渣微晶玻璃的機械性能、硬度和彈性模量等因素。當核化溫度為20h,晶化溫度為780℃時,二次鎳渣微晶玻璃的彎曲強度取得最大值283.3MPa。利用納米壓痕法測得硬度H和彈性模量E。其中,玻璃基體硬度為9.5GPa,普通輝石相的硬度值為11.0GPa~11.5GPa;鈣長石相硬度值僅為10.0GPa。當晶化溫度為1030℃時,二次鎳渣微晶玻璃彈性模量取得最大值150GPa。通過納米壓痕法和維氏硬度壓痕方法測得了二次鎳渣微晶玻璃的斷裂韌性。其中,玻璃基體斷裂韌性為0.99MPa·m1/2,普通輝石斷裂韌性1.90MPa·m1/2~2.15MPa·m1/2,鈣長石斷裂韌性3.36MPa·m1/2。 分析了熱分析參數(shù)與核化曲線的關(guān)系。其中,水淬產(chǎn)物DSC曲線的峰高(δT)P與核化溫度曲線較為一致。Owaza和Kissinger方程測得二次鎳渣微晶玻璃水淬產(chǎn)物的析晶活化能分別為301.2kJ/mol和279.8kJ/mol。通過小角X射線散射方法測得二次鎳渣微晶玻璃中晶粒的粒度分布曲線,當二次鎳渣微晶玻璃的核化溫度為780℃,20h,晶化溫度為780℃,1h對應(yīng)的曲線明顯區(qū)別于其他熱處理制度下的曲線。不同熱處理制度下的分形維數(shù)為2.22~2.46。
[Abstract]:The preparation of industrial solid waste into high value-added products is an important direction for recycling and utilization of industrial recycling economy. In this paper, a kind of high mechanical properties and good corrosion resistance of secondary nickel slag glass-ceramics was successfully prepared by casting method using Jinchuan secondary nickel slag as main raw material, by adding composition regulator, clarifier and flux, etc. The secondary nickel slag glass-ceramics can be used not only as industrial corrosion resistant products in special fields, but also as decorative glass-ceramics in the building materials industry, which has a broad prospect. By means of Ohlberg scattering method and Rietveld full-spectrum fitting method, the contents of each phase in the secondary nickel slag glass-ceramics were quantitatively determined under different heat treatment conditions. The results show that the nucleation treatment has no effect on the mass fraction of the phase: the ordinary pyroxene is 61 / 63, the calcium feldspar is 21 to 27, and the glass phase is 10 / 1717. The crystallization temperature has a great influence on the content of the phase. When the crystallization temperature is 930 鈩,
本文編號:1788192
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