论文部分内容阅读
微晶石材亦被称为玻璃陶瓷,综合了玻璃和陶瓷的优越性能,具有结构致密、机械强度高、耐磨、耐腐蚀等诸多优良性质,被广泛应用于建筑装饰和其它工业领域。矿渣与微晶石材的主要成分相同,在环境日益恶化、天然资源日益短缺的今天,如果能把矿渣废弃物转变成有用的建筑石材将是一个很有意义的研究课题。本论文通过对微晶石材成型机理的研究,制定了配方,并制备出微晶石材样品,对实验制成样品的显微结构、各项理化性能进行了测试和分析。研究成果如下:(1)在保证较高矿渣掺量情况下,制备性能优良的微晶建筑石材,确定熔体成分范围为:Si O2:48.054%;Al2O3:8.011.5%;Ca O:21.024.0%;Mg O:3.04.0%;Na2O:4.56.5%。(2)以赤泥和高炉渣为主要原料制备微晶石材,代表配方S24:赤泥:60%,矿渣30%,硅砂8%,氧化铬2%。最佳热处理制度为核化730℃,保温2h,晶化870℃,保温2h,主晶相为尖晶石,试样莫氏硬度为4级、弯曲强度达96.7MPa、耐碱性为0.03%、耐酸性为0.90%。(3)以氟硫化物为晶核剂制备微晶石材,代表配方S28:矿渣:65%,Si O2:20%,Na2SO4:5%,Na Si F6:5%,NH4H2PO4:3%,Zn O:2%。最佳热处理制度为核化750℃,保温2h,晶化950℃,保温2h,主晶相为钙长石,试样莫氏硬度为5级、弯曲强度达113.6 MPa、耐碱性为0.03%、耐酸性为0.30%。其中,随着熔制时间的延长,玻璃熔体中的氟硫含量逐渐降低,其中F含量变化较为明显,且受熔制气氛的影响较重。(4)以铬铁矿(FeO·Cr2O3)为晶核剂制备黑色微晶石材,代表配方S33:矿渣:66%,Si O2:15%,Na2CO3:4%,铬铁矿:3%,Ti O2:1%,Zn O:1%,热处理工艺为700℃/1.5h-0.5h-850℃/1h-0.5h-900℃/0.5h-1h,主晶相为钙铝黄长石,试样莫氏硬度为4级、弯曲强度达86.5MPa、耐碱性为0.03%、耐酸性为0.50%。