一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法_2

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的纯度为化学纯,其目的在于:可以准确控制原料用量,合理控制微晶玻璃的成分,从而得 到性能优良的产品。
[0072] 实施例2
[0073] 各原料质量百分含量组成为:
[0074]
[0075] 1)配料:按上述原料配料表进行配料;
[0076] 2)混合:将粉煤灰和其它原料加入振动球磨机球磨混合2. 5h,球磨成细度为 0. 04mm、混合均匀的的细粉;
[0077] 3)原料预热:在加热炉内将原料从室温升至1200°C,升温速率为10°C/min;
[0078] 4)熔融:将预热后的物料加热至熔融温度1460°C,升温速率为7°C/min,保温 90min,得到均勾无气泡的物料恪体;
[0079] 5)铸型:将钢模放入加热炉预热至500°C,再将均匀无气泡的熔体倒于钢模中成 型,然后将其移到500°C加热炉中,随炉温自然冷却,得到基础玻璃;
[0080] 6)差热分析:对基础玻璃进行差热分析,根据差热曲线测出该物料的核化温度为 750°C、晶化温度为850°C;
[0081] 7)核化:将冷却的基础玻璃在750°C进行核化,升温速率为7°C/min,保温3h,形 成核化物料;
[0082] 8)晶化:再将核化物料升温至850°C进行晶化,升温速率为7°C/min,保温4h,然 后随炉温自然冷却成微晶玻璃。
[0083] 测试结果:
[0084] 1、样品外观质量:将制得的微晶玻璃经过切割、研磨和磨抛光后成为成品,颜色为 深灰黑色,表面致密,无气孔等缺陷,抛光后表面光亮。
[0085] 2、样品的主晶相丐错黄长石(Ca2Al2SiO7)和f丐长石(CaAl2Si2O8),如图2所不。
[0086] 3、机械性能:平均抗折强度158. 5MPa,平均显微硬度530. 4HV。
[0087] 4、物理性能:密度为2. 83g/cm3,吸水率为0? 21%,耐酸性为L04%。
[0088] 实施例3
[0089] 各原料质量百分含量组成为:
[0090]
[0091] 1)配料:按上述原料配料表进行配料;
[0092] 2)混合:将粉煤灰和其它原料加入振动球磨机球磨混合2h,球磨成细度为 0. 05mm、混合均匀的的细粉;
[0093] 3)原料预热:使用加热炉将原料从室温升至1300°C,升温速率为13°C/min;
[0094] 4)熔融:将预热后的物料加热至熔融温度1480°C,升温速率为10°C/min,保温 2h,得到均匀无气泡的物料熔体;
[0095] 5)铸型:将钢模放入加热炉预热至600°C,再将均匀无气泡的熔体倒于钢模中成 型,然后将其移到600°C加热炉中,随炉温自然冷却,得到基础玻璃;
[0096] 6)差热分析:对基础玻璃进行差热分析,根据差热曲线测出该物料的核化温度为 800 °C、晶化温度为KKKTC;
[0097] 7)核化:将冷却的基础玻璃升温至800°C进行核化,升温速率为10°C/min,保温 4h,形成核化物料;
[0098] 8)晶化:再将核化物料升温至1000°C晶化,升温速率为10°C/min,保温5h,然后 随炉温自然冷却成微晶玻璃。
[0099] 测试结果:
[0100] 1、样品外观质量:将制得的微晶玻璃经过切割、研磨和磨抛光后成为成品,颜色为 深灰黑色,表面致密,无气孔等缺陷,抛光后表面光亮。
[0101] 2、样品的主晶相丐错黄长石(Ca2Al2SiO7)和f丐长石(CaAl2Si2O8),如图2所不。
[0102] 3、机械性能:平均抗折强度160. 8MPa,平均显微硬度527HV。
[0103] 4、物理性能:密度为2. 77g/cm3,吸水率为0. 28%,耐酸性为0. 93%。
[0104] 实施例4
[0105] 各原料质量百分含量组成为:
[0106]
[0107] 制备方法同实施例1,核化温度为860 °C、晶化温度为1100 °C。
[0108] 测试结果:
[0109] 1、样品外观质量:将制得的微晶玻璃经过切割、研磨和磨抛光后成为成品,颜色为 深灰黑色,表面致密,无气孔等缺陷,抛光后表面光亮。
[0110] 2、样品的主晶相丐错黄长石(Ca2Al2SiO7)和f丐长石(CaAl2Si2O8)。
[0111] 3、机械性能:平均抗折强度145. 3MPa,平均显微硬度553. 1HV。
[0112] 4、物理性能:密度为2. 80g/cm3,吸水率为0.21%,耐酸性为1.06%。
[0113] 实施例5
[0114] 各原料质量百分含量组成为:
[0115]
[0116] 制备方法同实施例2,核化温度为780 °C、晶化温度为900 °C。
[0117] 测试结果:
[0118] 1、样品外观质量:将制得的微晶玻璃经过切割、研磨和磨抛光后成为成品,颜色为 深灰黑色,表面致密,无气孔等缺陷,抛光后表面光亮。
[0119] 2、样品的主晶相丐错黄长石(Ca2Al2SiO7)和f丐长石(CaAl2Si2O8)。
[0120] 3、机械性能:平均抗折强度153. 3MPa,平均显微硬度536. 7HV。
[0121] 4、物理性能:密度为2. 73g/cm3,吸水率为0.31%,耐酸性为1. 13%。
[0122] 实施例6
[0123] 各原料质量百分含量组成为:
[0124]
[0125] 制备方法同实施例3,核化温度为730 °C、晶化温度为850 °C。
[0126] 测试结果:
[0127] 1、样品外观质量:将制得的微晶玻璃经过切割、研磨和磨抛光后成为成品,颜色为 深灰黑色,表面致密,无气孔等缺陷,抛光后表面光亮。
[0128] 2、样品的主晶相丐错黄长石(Ca2Al2SiO7)和f丐长石(CaAl2Si2O8)。
[0129] 3、机械性能:平均抗折强度157. 2MPa,平均显微硬度534. 3HV。
[0130] 4、物理性能:密度为2. 76g/cm3,吸水率为0? 26%,耐酸性为L06%。
[0131] 实施例7
[0132] 各原料质量百分含量组成为:
[0133]
[0134] 制备方法同实施例1,核化温度为830 °C、晶化温度为1000 °C。
[0135] 测试结果:
[0136] 1、样品外观质量:将制得的微晶玻璃经过切割、研磨和磨抛光后成为成品,颜色为 深灰黑色,表面致密,无气孔等缺陷,抛光后表面光亮。
[0137] 2、样品的主晶相丐错黄长石(Ca2Al2SiO7)和f丐长石(CaAl2Si2O8)。
[0138] 3、机械性能:平均抗折强度151. 2MPa,平均显微硬度542. 3HV。
[0139] 4、物理性能:密度为2. 80g/cm3,吸水率为0? 28%,耐酸性为L09%。
【主权项】
1. 一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于,包括如下步骤: (1) 配料 将原料按如下质量百分含量配料:粉煤灰35 % -40 %,SiO2IO% -15 %,CaC0320%-30%,Mg0 0-5%,Na2C035-10%,ZnO0-5%,H3B03〇-5%,CaF2〇-5%,Li2O0-5%; 并且,Si02、CaC03、MgO、Na2C03、ZnO、H3B03、CaF2、Li2O的纯度为化学纯; (2) 球磨混合 将按上述比例配好的原料球磨2~3h,磨成细度为0. 03~0. 05mm、混合均勾的细粉; (3) 原料预热 将原料细粉由室温加热至1000~1300°C; (4) 熔融 再将预热后的原料细粉加热至1440~1480°C,保温1~2h,得到均匀无气泡的物料熔 体; (5) 铸型 将钢模预热至400~60(TC后,再将物料熔体倒入钢模中,然后将钢模移到温度为 400~600°C的加热炉中,物料随炉冷却成型,得到基础玻璃; (6) 差热分析 对基础玻璃进行差热分析,根据差热曲线确定物料确切的核化、晶化温度; (7) 核化 将冷却后的基础玻璃升温至500~800°C进行核化,得到核化物料; (8) 晶化 再将核化物料升温至700~1000 tC进行晶化,然后随炉冷却得到微晶玻璃。2. 根据权利要求1所述的一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于,所 述脱硫粉煤灰中各组分的质量百分含量为:Si0245-60%,Al20325-35%,Fe2035-10%,CaO 0-8 %,Ti020-5 %,K2O0-5%,MgO0-5,Na2O0-5%,其他 0-5 %。3. 根据权利要求I所述的一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于,所 述步骤(3)中的升温速率为8~13°C/min。4. 根据权利要求1所述的一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于,所 述步骤(4)中的升温速率为5~10°C/min。5. 根据权利要求1所述的一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于,所 述步骤(7)中的升温速率为5~10°C/min,核化保温时间为2~4h。6. 根据权利要求1所述的一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于,所 述步骤⑶中的升温速率为5~10°C/min,晶化保温时间为3~5h。7. 根据权利要求1~6所述的一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法,其特征在于, 所制备的微晶玻璃主晶相为钙铝黄长和钙长石。
【专利摘要】本发明的目的是为了对脱硫粉煤灰进行再利用,提供了一种利用脱硫粉煤灰制备微晶玻璃的方法,属于微晶玻璃制备技术领域。该方法为:配料:将原料按如下质量百分含量配料:粉煤灰35%-40%,SiO2?10%-15%,CaCO3?20%-30%,MgO?0-5%,Na2CO3?5-10%,ZnO?0-5%,H3BO3?0-5%,CaF2?0-5%,Li2O?0-5%;并且,SiO2、CaCO3、MgO、Na2CO3、ZnO、H3BO3、CaF2、Li2O的纯度为化学纯;再将原料球磨混合、原料预热、熔融、铸型、差热分析、核化晶化,最后得到微晶玻璃。该方法以粉煤灰为主要原料,添加氧化镁、碳酸钠、氧化锌等化学纯试剂为辅料,与传统制备的微晶玻璃相比,本发明生产的微晶玻璃表面光洁度好、机械强度高、硬度大、具有良好的热震性、耐腐蚀性和耐磨性。
【IPC分类】C03C6/00, C03C10/00
【公开号】CN105174723
【申请号】
【发明人】雷雪飞, 薛向欣, 杨合, 牛梦超, 杨延涛, 高小尧, 刘小品, 张志男, 隋钰莹, 裴敬轩
【申请人】东北大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月21日
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