鎳渣是FeO-SiO2系熔渣,因目前沒(méi)有合理的處理手段,鎳渣的堆存量已經(jīng)達(dá)到了1000萬(wàn)噸,這不僅占用了大量的土地資源,且對(duì)環(huán)境造成了一定的污染,如何實(shí)現(xiàn)鎳渣高附加值的回收利用已成為亟待解決的問(wèn)題。微晶玻璃是一種含有大量微晶相與玻璃相的多晶固體材料,其主要性能受到晶相的種類、晶粒的尺寸和數(shù)量、殘余玻璃相的性質(zhì)和數(shù)量的影響,使得微晶玻璃的性能有很強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性。利用鎳渣制備高性能的微晶玻璃一方面實(shí)現(xiàn)了鎳渣的高附加值回收利用,另一方面也對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)作用。本文以金川公司的鎳渣為主要原料,借助CaO-MgO-Al2O3-SiO2體系相圖進(jìn)行配方優(yōu)化設(shè)計(jì)、調(diào)整,并采用熔融法制備主晶相為輝石類的微晶玻璃。通過(guò)力學(xué)性能測(cè)試、熱膨脹系數(shù)測(cè)試、XRD、DSC、SEM等分析測(cè)試手段重點(diǎn)研究了熱處理制度及晶核劑對(duì)微晶玻璃性能的影響,并結(jié)合動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析探討了此微晶玻璃體系的析晶機(jī)理。最后,為配合本研究在工程實(shí)踐中的應(yīng)用,以熱膨脹系數(shù)為關(guān)鍵參數(shù)利用ANSYS對(duì)微晶玻璃復(fù)合管材進(jìn)行熱應(yīng)力模擬及分析,探討其應(yīng)用的可行性。研究結(jié)果表明:（1）利用熔融法可制備出CMAS系統(tǒng)的以輝石及透輝石為主晶相的鎳渣微晶玻璃,其... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同熱處理制度下微晶玻璃形貌圖

34圖 3.9 添加不同晶核劑微晶玻璃 SEM 圖(a.最優(yōu)熱處理制度下未添加晶核劑的微晶玻璃樣品；b.晶核劑摻量為 1.5%Cr2O3的微晶玻璃樣品；c.晶核劑摻量為 2%Cr2O3的微晶玻璃樣品；d.晶核劑摻量為 3%TiO2的微晶玻璃樣品；e.晶核劑摻量為 3%ZrO2的微晶玻璃樣品)圖 3.9 為為添加不同晶核劑微晶玻璃 SEM 圖。綜合比較發(fā)現(xiàn)，鎳渣微晶玻璃的主晶相以球粒狀晶粒為主，比較未添加晶核劑微晶玻璃和添加晶核劑微晶玻

系數(shù)存在著差異，復(fù)合管材中微晶玻璃能否與鋼材在不同溫度條件下很好的生因碎裂是本研究重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。因此，利用 ANSYS 對(duì)微晶玻璃復(fù)合管分析其熱應(yīng)力的分布，從而確定其不同溫度下微晶玻璃復(fù)合管的穩(wěn)定性就成點(diǎn)。微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)與主晶相種類、微觀結(jié)構(gòu)、晶相含量有著密不可玻璃的析晶行為和能力又在很大程度上與晶核劑的選擇和摻量有著密切聯(lián)章主要考慮晶核劑對(duì)微晶玻璃熱膨脹系數(shù)帶來(lái)的影響，模擬含有不同種類核劑制備的微晶玻璃復(fù)合管的熱應(yīng)力分布，從而為微晶玻璃復(fù)合管生產(chǎn)提供添加不同晶核劑微晶玻璃熱膨脹系數(shù)分析材料熱膨脹的本質(zhì)是：晶格振動(dòng)中相鄰質(zhì)點(diǎn)間的作用力是非線性的，其點(diǎn)陣，使得材料中的晶格點(diǎn)陣做非簡(jiǎn)諧振動(dòng)。在溫度升高過(guò)程中，材料質(zhì)點(diǎn)間的溫度升高出現(xiàn)變大的趨勢(shì)，從而使得材料在某一方向上出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]利用金川水淬鎳渣尾砂開(kāi)發(fā)新型充填膠凝劑試驗(yàn)研究[J]. 楊志強(qiáng),高謙,王永前,倪文,陳得信.  巖土工程學(xué)報(bào). 2014(08)

碩士論文
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[3]工業(yè)礦渣制備微晶玻璃[D]. 張升曉.山東大學(xué) 2007
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