粉煤灰制备微晶玻璃的工艺研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sxx1203
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着工业化的快速发展,国家在航天、船舶、军工、电子等方面都得到了大力的发展。但是发展都离不开基础电力,火力发电是国家的基石,在消耗煤炭资源的同时不免造成固体废弃物,比如粉煤灰,如果不加利用会产生二次污染(主要包括土地、空气等),成为当下日趋严峻的问题[1-4]。越来越多的资源和环境问题促使了工业可持续发展的转型。充分利用工业副产物,不仅可以使原料和能源消耗最小化,也可最大限度减少对环境的影响,提高经济效益。然而粉煤灰的主要成分是SiO2和Al2O3,还有少量的Fe2O3、CaO、MgO及其它微量元素。这与微晶玻璃组成基本相似,因此,以粉煤灰为主要原料再添加一些化学试剂制备具有高附价值的建筑装饰材料-微晶玻璃具有重大意义。一方面解决了燃煤产生的固体废弃物,另一方面制造具有高附价值微晶玻璃,使资源得到了循环再利用,为以后工业化发展提供了一种可行性方案。本文以粉煤灰为研究对象,主要采用的是熔融法来制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)系微晶玻璃。研究了粉煤灰添加量为60wt%、65wt%、70wt%、75wt%、80wt%所制备微晶玻璃基础试样,借助差热分析(DTA),X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,确定了基础玻璃热处理制度和微晶玻璃的微观组成结构。研究结果表明:确定了5组配比的热处理制度分别是:粉煤灰添加量为60wt%试样的晶化峰值温度为920℃,核化温度为826℃;粉煤灰添加量为65wt%试样的晶化峰值温度为937℃,核化温度温度为815℃;粉煤灰添加量为70wt%试样的晶化温度为912℃,核化温度为808℃;粉煤灰添加量为75wt%试样的晶化温度为925℃,核化值温度为804℃;粉煤灰添加量为80wt%试样的晶化温度为927℃,核化温度为813℃。如果粉煤灰添加量为80wt%的基础玻璃配方,在添加1.0wt%Cr2O3和3wt%Ti O2晶核剂的条件下,分别在核化温度813℃,核化时间都是1.5h,927℃,晶化时间都是1.5h,所制成的微晶玻璃抗折强度最高100MPa;硬度最高496HV;吸水率最低0.14;耐腐蚀能良好;对以后固废研究提供一种新思路,同时也是一种新材料的制备提供一种理论支撑,关于资源循环运用到实际应用具有越来越重要的意义。
其他文献
煤矿生产过程中,超前探放疏水降压技术在解决工作面带压开采问题方面已日趋成熟,随着煤炭开采深度的增加,煤层所受地应力逐渐增大,在一定程度上致使工作面在疏水降压时易出现喷孔现象,疏放效果不甚理想。近些年煤矿生产事故统计报告中的数据显示,喷孔事故的发生频次和严重性呈现逐年上升趋势,因此论文针对贺西矿底抽巷疏水降压过程中出现的喷孔问题,结合煤与瓦斯突出理论,通过理论分析、实验室研究和数值模拟相结合的方法,
赤铁矿(α-Fe2O3)具有理论电容高、储量丰富、负电位电位窗口稳定等特点。长期以来,人们一直在探索将纳米结构的Fe2O3与各种导电基材相结合的研究,通过将各种Fe2O3纳米结构与不同的导电基材相结合来提高性能。然而,由于这些Fe2O3电极的比电容较低(120-300 F·g-1),且在导电基材上的粘附稳定性较低,使得其性能离实际应用还很远。此外,纳米结构的Fe2O3在导电基板上的质量负载相当低(
目前,如何更加高效安全的开采煤层气依旧是学术研究的热点之一。针对我国绝大多数高瓦斯和突出矿井煤层都属于低渗透煤层,以及我国是世界二氧化碳排放大国等问题,研究团队提出了采用超临界二氧化碳开采煤层气的研究思路。然而,用超临界二氧化碳开采煤层气的方法虽然可以安全高效的开采煤层气,但超临界二氧化碳注入煤层后也会对煤层的力学性质产生影响,进而影响煤层的稳定性引起煤层垮塌,对煤层气的生产同样也会带来不良影响。
随着我国经济的快速发展,我国的能源消耗量日益增加,导致一系列能源短缺和环境污染的问题。为响应国家发展“低碳经济”的号召,新能源的利用显得尤为重要。天然气水合物作为一种新能源,成为各国学者研究的热点。煤层气是一种非常规天然气,其储量丰富,但由于技术的限制,煤层气中的甲烷没有得到合理利用,造成资源大量浪费。采用水合物法分离气体可以提高煤层气的利用率,且相对传统的气体分离方法有独特的优势。四丁基溴化铵(
随着经济社会的迅速发展,我国煤炭的消费与产量在不断增加,相关统计结果表明,目前煤炭在我国一次能源消费中的占比达到76%。伴随而来的问题也有很多,大量的煤炭自燃现象严重制约了中国许多高产高效矿井的发展,造成了资源的大量浪费与环境污染。本文进行了特厚煤层工作面自燃火灾综合治理技术研究,在研究过程中选择金庄煤业石炭纪特厚煤层为案例,具体分析了其大采高综放面开采的现状,且研究了这种煤层的自燃火灾综合治理相
煤层气作为一种非常规天然气,对其进行的广泛开采与利用对促进我国产业发展以及改变能源结构有重要意义。研究煤结构与甲烷以及二氧化碳分子间的相互作用机理,对了解煤层气的分布特征具有重要意义。但以宏观的实验手段难以在分子层面解析吸附机理,因此本文在微观角度构建煤结构模型,基于分子模拟技术,探究吸附过程中,煤大分子结构对CH4以及CO2气体分子的吸附作用机理。本文选取阳泉矿区新景矿3#煤层中的无烟煤(Yan
煤层气是一种重要的非常规天然气资源,由于其储层渗透性比常规天然气低,且煤层存在一定程度的倾斜,通常采用压裂技术对储层进行增渗改造处理,针对我国煤层气存在的低渗难开采问题,有人提出采用间接压裂技术开采煤层气,但是间接压裂技术尚未成熟,水力裂缝的穿层扩展情况尚不明确,若水力裂缝沿着天然裂隙的方向延伸,压裂液进入煤岩交界面,会影响煤岩层的稳定性,因此研究间接压裂开采煤层气工程中煤岩界面稳定性具有十分重要
煤气化技术是煤炭高效清洁利用的核心技术之一,废热锅炉工艺是煤气化装置中实现高温合成气显热回收的主要手段。高温合成气携带的大量灰渣颗粒容易造成废热锅炉内积灰和结渣,严重时会造成气化系统堵渣停车事故,因此亟需开发高温环境下可实时准确测量废热锅炉内灰渣沉积厚度的监测技术。基于此,本文创新性地提出基于共面电容原理的灰渣沉积厚度监测方式,通过理论分析、数值模拟和实验测试相结合,对灰污沉积于环型共面电容的电场
针对我国煤层气赋存煤层的“高吸附、低渗透”特点造成常规开采产气量小、产气速度慢的工程现象,太原理工大学提出一种全新的强化煤层气开采的方法——注热蒸汽强化开采煤层气方法,该方法通过向煤层中注入蒸汽来加热煤层,促进吸附甲烷气体的解吸和改变煤层渗透特性,从而增加产气速度和产气量。在该方法中,对于蒸汽的运移和温度场的变化情况的研究非常重要。煤层温度场的变化主要是由于热传导和对流换热造成的,但考虑两者的分析
范畴是思维的成果,也是人们认识世界的重要工具,范畴的建立与推演构成了人们认识世界的图景。每个学科都有自身的范畴体系,体系内各范畴间的关联推演推动了学科理论的原始创新。范畴体系规定了一个学科认识世界的价值取向和基本方式。目前公安学的快速发展已经到了迫切需要构建自身范畴体系的阶段,它不仅是深化学科基础研究的阶段性任务,也是推动学科理论体系形成、展开与其他学科对话的重要前提。从马克思主义认识论和实践观出