水淬电炉渣制备双晶相微晶陶瓷的析晶行为

人工晶体学报, 2015, 44(10): 2815-2821.

水淬电炉渣制备双晶相微晶陶瓷的析晶行为

汤庆国 ^1, , 顾小杨 ^2, , 穆小占 ^3, , 孟军平 ^4, , 王宗浩 ^5, , 梁玉丽 ^6, , 梁金生 ^7,

1.河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130

2.河北工业大学材料科学与工程学院,天津,300130

3.河北工业大学材料科学与工程学院,天津,300130

4.河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130

5.河北工业大学材料科学与工程学院,天津,300130

6.河北工业大学材料科学与工程学院,天津,300130

7.河北工业大学生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室,天津300130;河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130

基金项目: 中国地质调查局矿产综合利用项目(12120114077401) 河北省大学生创新创业训练计划项目(201313584016) 河北省自然科学基金(E2013202142)

关键词：水淬渣 , 微晶陶瓷 , 双晶相 , 成核剂 , 结晶度

Crystallization Behavior of the Dual Phase Glass-ceramics Prepared Using Water Quenching Thermoelectric Slag

Keywords： water quenching slag , glass-ceramics , dual phase , nucleating agent , crystallinity

以中钢滨海公司铁镍冶炼排放出的水淬矿热电炉渣为主要原料,通过复配、研磨、成型和高温烧结,制备成双晶相微晶陶瓷烧结体.通过正交实验和单因素实验验证,研究成核剂的添加量、球磨时间和焙烧温度等因素对双晶相微晶陶瓷强度的影响.并利用X-射线衍射分析(XRD)、热分析(TG、DTA(TG-DTA))和扫描电镜(SEM)等测试手段,研究不同焙烧温度下,形成的双晶相微晶陶瓷的物相组成、晶体结构和结晶度的变化规律,结合热分析曲线,讨论温度对电炉渣微晶陶瓷析晶行为的影响.结果表明:烧结温度是影响双晶相微晶陶瓷强度、晶粒尺寸和比例的关键,成核剂能够提高烧结体的强度,促进透辉石相和橄榄石相晶体的共生.当成核剂MnO2的加入量为5％,在1200℃烧结2h时,微晶陶瓷样品的抗弯强度可达59.8 MPa,形成品粒直径2～4μm的短柱状结构透辉石和斜方晶系橄榄石共存的双晶相微晶材料.

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