本文關(guān)鍵詞：礦渣廢棄物制備建筑石材的成型機(jī)理研究

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【摘要】：微晶石材亦被稱(chēng)為玻璃陶瓷,綜合了玻璃和陶瓷的優(yōu)越性能,具有結(jié)構(gòu)致密、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨、耐腐蝕等諸多優(yōu)良性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于建筑裝飾和其它工業(yè)領(lǐng)域。礦渣與微晶石材的主要成分相同,在環(huán)境日益惡化、天然資源日益短缺的今天,如果能把礦渣廢棄物轉(zhuǎn)變成有用的建筑石材將是一個(gè)很有意義的研究課題。本論文通過(guò)對(duì)微晶石材成型機(jī)理的研究,制定了配方,并制備出微晶石材樣品,對(duì)實(shí)驗(yàn)制成樣品的顯微結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)理化性能進(jìn)行了測(cè)試和分析。研究成果如下:(1)在保證較高礦渣摻量情況下,制備性能優(yōu)良的微晶建筑石材,確定熔體成分范圍為:Si O_2:48.0~54%;Al_2O_3:8.0~11.5%;Ca O:21.0~24.0%;Mg O:3.0~4.0%;Na2O:4.5~6.5%。(2)以赤泥和高爐渣為主要原料制備微晶石材,代表配方S24:赤泥:60%,礦渣30%,硅砂8%,氧化鉻2%。最佳熱處理制度為核化730℃,保溫2h,晶化870℃,保溫2h,主晶相為尖晶石,試樣莫氏硬度為4級(jí)、彎曲強(qiáng)度達(dá)96.7MPa、耐堿性為0.03%、耐酸性為0.90%。(3)以氟硫化物為晶核劑制備微晶石材,代表配方S28:礦渣:65%,Si O_2:20%,Na2SO4:5%,Na Si F6:5%,NH4H2PO4:3%,Zn O:2%。最佳熱處理制度為核化750℃,保溫2h,晶化950℃,保溫2h,主晶相為鈣長(zhǎng)石,試樣莫氏硬度為5級(jí)、彎曲強(qiáng)度達(dá)113.6 MPa、耐堿性為0.03%、耐酸性為0.30%。其中,隨著熔制時(shí)間的延長(zhǎng),玻璃熔體中的氟硫含量逐漸降低,其中F含量變化較為明顯,且受熔制氣氛的影響較重。(4)以鉻鐵礦(FeO·Cr_2O_3)為晶核劑制備黑色微晶石材,代表配方S33:礦渣:66%,Si O_2:15%,Na_2CO_3:4%,鉻鐵礦:3%,Ti O_2:1%,Zn O:1%,熱處理工藝為700℃/1.5h-0.5h-850℃/1h-0.5h-900℃/0.5h~(-1)h,主晶相為鈣鋁黃長(zhǎng)石,試樣莫氏硬度為4級(jí)、彎曲強(qiáng)度達(dá)86.5MPa、耐堿性為0.03%、耐酸性為0.50%。
【關(guān)鍵詞】：礦渣 微晶石材 成型機(jī)理 性能
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ171.733
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 引言6-7
• 第一章 微晶石材概述7-17
• 1.1 微晶石材的發(fā)展簡(jiǎn)史7
• 1.2 微晶石材的基本定義7-8
• 1.3 微晶石材的成分與類(lèi)別8-9
• 1.3.1 微晶石材的成分8
• 1.3.2 微晶石材的分類(lèi)8-9
• 1.4 微晶石材的結(jié)構(gòu)和性能9-12
• 1.4.1 微晶石材的結(jié)構(gòu)9
• 1.4.2 微晶石材的性能9-12
• 1.4.2.1 力學(xué)特性10
• 1.4.2.2 熱學(xué)特性10-11
• 1.4.2.3 電學(xué)特性11
• 1.4.2.4 鐵電和鐵磁特性11
• 1.4.2.5 生物特性11-12
• 1.5 微晶石材在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.6 微晶石材在建筑行業(yè)的應(yīng)用15-17
• 第二章 礦渣微晶石材的成型機(jī)理研究17-34
• 2.1 微晶石材成型的基本原理17-21
• 2.1.1 粘度對(duì)微晶石材成型的作用18-20
• 2.1.1.1 微晶石材粘度與溫度的關(guān)系18-19
• 2.1.1.2 微晶石材粘度與組成的關(guān)系19-20
• 2.1.2 表面張力對(duì)微晶石材成型的作用20-21
• 2.2 微晶石材成型的動(dòng)力學(xué)研究21-26
• 2.2.1 微晶石材的溫度熱處理過(guò)程21-23
• 2.2.2 微晶石材的析晶動(dòng)力學(xué)方程23-26
• 2.3 微晶石材成型的熱力學(xué)研究26-34
• 2.3.1 相圖的表示方法27-28
• 2.3.2 礦渣CaO- Al_2O_3- SiO_2系統(tǒng)相圖28-30
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的冷卻析晶過(guò)程解析30-34
• 第三章 礦渣微晶石材的制備方法與生產(chǎn)工藝34-47
• 3.1 礦渣微晶石材的制備方法34-36
• 3.1.1 熔融法34-35
• 3.1.1.1 壓延法34
• 3.1.1.2 澆鑄法34-35
• 3.1.2 燒結(jié)法35
• 3.1.3 溶膠-凝膠法35-36
• 3.1.4 浮法36
• 3.2 礦渣微晶石材的生產(chǎn)工藝36-47
• 3.2.1 生產(chǎn)裝備37-43
• 3.2.1.1 熔化與工作池窯38
• 3.2.1.2 輥道窯38-42
• 3.2.1.3 壓延機(jī)42
• 3.2.1.4 主控系統(tǒng)42
• 3.2.1.5 其他設(shè)備42-43
• 3.2.2 生產(chǎn)工藝43-47
• 3.2.2.1 熔制工藝43-44
• 3.2.2.2 壓延工藝44-45
• 3.2.2.3 熱處理工藝45-47
• 第四章 礦渣微晶石材的制備實(shí)驗(yàn)及測(cè)試47-68
• 4.1 實(shí)驗(yàn)流程47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)所用原料及藥品47
• 4.3 實(shí)驗(yàn)所用的儀器和性能測(cè)試方法47-49
• 4.3.1 X射線衍射分析測(cè)試47-48
• 4.3.2 顯微結(jié)構(gòu)分析48
• 4.3.3 彎曲強(qiáng)度測(cè)試48
• 4.3.4 耐酸堿性測(cè)試48-49
• 4.3.5 莫氏硬度測(cè)試49
• 4.4 高爐礦渣原料制備微晶石材49-51
• 4.5 礦渣微晶石材不同組分的配方設(shè)計(jì)與研究51-67
• 4.5.1 礦渣微晶石材熔體成分范圍的確定51-55
• 4.5.2 礦渣-赤泥微晶石材的制備55-59
• 4.5.3 以氟硫化物為晶核劑的制備礦渣微晶石材59-64
• 4.5.4 以鉻鐵礦為晶核劑的制備黑色礦渣微晶石材64-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果75-76
• 致謝76-77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊涵崧;朱永長(zhǎng);李慕勤;;“雙線法”在杠桿規(guī)則中的數(shù)學(xué)表達(dá)[J];實(shí)驗(yàn)室科學(xué);2013年06期

2 郭興忠;楊輝;楊廣躍;周箭;;含復(fù)合晶核劑CaO MgO Al_2O_3 SiO_2微晶玻璃析晶與性能[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2013年04期

3 張生芹;;冶金渣系相圖的研究現(xiàn)狀[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

4 肖家樂(lè);馮有利;丁生祥;郝s，

本文編號(hào)：594251