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本文以固体废物粉煤灰为主要原材料,采用烧结法对微晶玻璃的制备和性能进行了研究;在成功制得粉煤灰微晶玻璃的基础上,进一步探讨了复合型粉煤灰微晶玻璃的研制。
本文主要研究了粉煤灰在建筑装饰材料微晶玻璃的开发与研制方面的可行性,并探讨了其组成、结构与性能之间的关系。它的整个制备过程主要是基础玻璃配方的拟定、玻璃熔制工艺及热处理制度的确定。配方的拟定主要是根据粉煤灰的主要化学成分,在CaO-Al2O3-SiO2三元系统相图初晶区中选择不同的基础点拟定不同的配方,经过试验:SiO252.70﹪,Al2O310.50﹪,CaO16.50﹪,MgO3.00﹪,Na2O10.00﹪,ZnO3.50﹪,B2O32.00﹪,F0.50﹪,Fe2O31.30﹪是比较好的配方,后期的所有试验都是基于该配方上的。按照配方混匀的原料在高温炉中1250℃熔融、均化后,将熔体注入水中水淬成碎玻璃,然后球磨成玻璃粉,烘干、压制成型。利用正交试验方法确定了微晶玻璃的最佳热处理工艺制度:核化温度760℃,核化时间1小时,晶化温度885℃,晶化时间为3小时。结合不同热处理条件下材料的体积密度和抗折强度,并借助XRD、SEM等现代分析测试技术,探讨热处理工艺制度各因素对制品的显微结构与性能的影响,进一步验证了最佳热处理制度的合理性。为推进多种固体废物综合利用,本文在确定CaO-Al2O3-SiO2系统粉煤灰微晶玻璃原料最佳配方的基础上,以粉煤灰微晶玻璃、彩色碎玻璃和普通平板玻璃为原料,采用适当热处理制度,研制出可作为高档建筑装饰材料的复合型粉煤灰微晶玻璃;并对制品的试制过程和性质进行了分析研究。
试验表明,利用粉煤灰研制微晶玻璃和复合型粉煤灰微晶玻璃在工艺和性能上都是可行。这对于实现固体废弃物的减量化、资源化和无害化,保护环境,促进循环经济,实现可持续发展具有重要意义。