夏经天
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贾晓林
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赵鸣
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邓磊波
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欧阳顺利
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魏海燕
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石钰
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李保卫
人工晶体学报
采用熔融法以白云鄂博尾矿和粉煤灰为主要原料,制备了亚微米级辉石系矿渣微晶玻璃.采用XRD、SEM表征了其结构.以等量国产标准36#黑色SiC颗粒为磨粒,分别研究了该微晶玻璃在不同冲蚀角(30°～ 90°)、磨粒流量(0.22～3.9 g·s-1)、载荷(0.1 ～0.5 MPa)下的磨耗量变化规律.并通过冲蚀表面、剖面分析,单冲击实验和断裂分析研究了该微晶玻璃冲蚀磨损过程和机制.结果表明该微晶玻璃在相应冲蚀条件下,磨耗量随冲蚀角的增加逐渐增大;随磨粒流量的增加而减少;随着载荷的增加而线性增加.其冲蚀磨损去除方式以远大于晶粒的颗粒或残片脆性断裂为主导,部分冲蚀区域会产生冲蚀裂纹.断裂主要沿晶断裂或者穿过玻璃相断裂,也可能存在穿晶解理断裂.
关键词:
冲蚀
,
磨损
,
微晶玻璃
,
辉石
,
脆性断裂
张雪峰
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魏海燕
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欧阳顺利
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李保卫
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贾晓林
,
邓磊波
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李红霞
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赵鸣
,
张明星
人工晶体学报
以二氧化硅,三氧化二铝,氧化钙和氧化镁为主要原料,分别采用微波辐射和传统电加热制备了一系列CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (CMAS)系微晶玻璃材料,对比两种方法的热处理制度对微晶玻璃结构与性能的影响,并进一步讨论了微波非热效应的影响.利用DTA、XRD、SEM和综合力学性能仪等手段,研究了两种对该系微晶玻璃显微结构及性能的影响.实验结果表明,两种方法制备的微晶玻璃主晶相均为辉石相,力学性能也基本相当.与传统热处理方法相比,微波法可在更短时间内制备出性能较好的微晶玻璃材料,微波非热效应有助于降低其晶化温度.
关键词:
微晶玻璃
,
微波法
,
熔融法
,
微波非热效应
邓磊波
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张雪峰
,
李保卫
,
贾晓林
,
张明星
,
欧阳顺利
,
李浩
人工晶体学报
以白云鄂博二次选后尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法分别在氧化铝坩埚和石墨坩埚熔制制得CaO-Al2O3-MgO-SiO2 (CAMS)系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM、EDS、ICAP、XPS等测试手段,研究了不同坩埚熔制对微晶玻璃成分、显微结构及性能的影响.研究表明:高温玻璃熔液对氧化铝坩埚的侵蚀作用及石墨坩埚的还原作用,使基础玻璃中Al2O3和Fe2O3含量发生较大变化,氧化铝坩埚熔制制备的基础玻璃有一个析晶峰,温度为905 ℃,对应的微晶玻璃主晶相为含铁透辉石Ca(Mg,Al) (Si,Al)2O6,而石墨坩埚熔制制备的基础玻璃出现两个析晶峰,温度分别为866℃和805℃,对应的微晶玻璃主晶相透辉石Ca(Mg,Al) (Si,Al)2O6和次晶相柯石英SiO2,由于以上原因导致制备的微晶玻璃在显微结构及理化性能上也存在一定的差异.
关键词:
氧化铝坩埚
,
石墨坩埚
,
矿渣微晶玻璃
,
透辉石
李保卫
,
杜永胜
,
张雪峰
,
贾晓林
,
赵鸣
,
陈华
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邓磊波
机械工程材料
以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料，采用熔融法制备了矿渣微晶玻璃，利用DTA、XRD、SEM等测试手段研究了原料中ωCao／wAl2O3值对微晶玻璃结构及性能的影响。结果表明：基础玻璃的晶化温度随着WCaO／WAl2q值的减小有升高的趋势；随着ωCao／wAl2O3值的降低，微晶玻璃的抗弯强度先增后降，钙长石相的出现导致微晶玻璃的抗弯性能降低；当WCaO／WAl2ck值为4．5时，微晶玻璃的综合性能最佳，抗弯强度为164．9MPa，密度为2．98g·cm^-3，耐酸度为92％，耐碱度为99％。
关键词:
微晶玻璃
,
辉石
,
钙长石
,
抗弯强度
杜永胜
,
李保卫
,
张雪峰
,
贾晓林
,
赵鸣
,
陈华
,
邓磊波
硅酸盐通报
以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃.利用XRD、DTA、SEM等测试手段研究了SiO2/CaO质量比对微晶玻璃结构及物化性能的影响.结果表明:随着SiO2/CaO质量比的增加,基础玻璃放热峰右移、放热峰面积减小；微晶玻璃主晶相由辉石相转变为磁铁矿相；析出晶粒尺寸逐渐减小、晶化程度逐渐降低；微晶玻璃相关物化特性降低.
关键词:
微晶玻璃
,
SiO2/CaO比
,
白云鄂博尾矿
,
辉石相
李保卫
,
杜永胜
,
张雪峰
,
贾晓琳
,
陈华
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赵鸣
,
邓磊波
人工晶体学报
以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃.制备流程包括熔融、退火、核化及晶化过程.其中玻璃熔融温度为1450℃,核化温度为720℃,晶化温度为850℃.利用XRD研究了基础玻璃成分配比对微晶玻璃结构的影响.结果表明基础玻璃成分配比直接决定微晶玻璃的主晶相形成.随着基础玻璃成分配比的变化,微晶玻璃可能形成辉石相、钙长石相、镁铁尖晶石相或磁铁矿相.当其他元素固定,CaO/MgO和CaO/Al2O3比值的减小会导致微晶玻璃由辉石相转变为镁铁尖晶石相和钙长石相.而当SiO2/CaO比值大于2时,主晶相则由辉石相转变为磁铁矿相.DTA测试结果表明CaO有利于析晶温度的降低,而MgO、Al2O3和SiO2相对提高了析晶温度.力学性能测试表明抗折强度、密度、耐酸碱度与微晶玻璃主晶相有直接关系.主晶相为辉石相的微晶玻璃具有更高的抗折强度、密度和耐酸性.
关键词:
微晶玻璃
,
辉石相
,
镁铁尖晶石相
,
钙长石相
,
磁铁矿相
,
力学性能
杜永胜
,
李保卫
,
张雪峰
,
贾晓琳
,
陈华
,
赵鸣
,
邓磊波
人工晶体学报
以白云鄂博尾矿及粉煤灰等固体废弃物为主要原料,采用熔融法、经退火、核化及晶化热处理制备得到了以辉石为主晶相的CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (CMAS)系尾矿微晶玻璃.利用化学分析方法测定了不同氧化铁及碳含量对微晶玻璃中Fe3+/Fe2+的影响;利用XRD、DTA、SEM等研究了不同氧化铁及碳含量对微晶玻璃结构及析晶特性的影响.结果表明,不同氧化铁添加量对微晶玻璃中Fe3+/Fe2影响很小,因此对微晶玻璃的析晶特性无本质影响.而随着还原碳粉的加入,Fe3+/Fe2与未加碳粉相比减小明显,微晶玻璃中FeO质量分数的增加极大地提高了微晶玻璃的析晶特性.但过量的碳粉加入导致单质铁的析出,反而降低了微晶玻璃的析晶能力.上述析晶特性的变化直接影响到微晶玻璃的耐酸度及抗折强度.
关键词:
白云鄂博尾矿
,
微晶玻璃
,
价态
,
辉石
李保卫
,
杜永胜
,
张雪峰
,
贾晓琳
,
陈华
,
邓磊波
,
赵鸣
材料导报
以白云鄂博尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备了一种性能优良的尾矿微晶玻璃,并以此为基础,采用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了Na2O含量变化对所制备微晶玻璃显微结构及力学性能的影响.结果表明,当Na2O含量低于8％时主晶相为辉石相.随着Na2O含量的增加,辉石相的生成受到抑制,同时霞石相开始出现.上述变化对微晶玻璃的耐碱性影响不明显,而对密度、抗折强度及耐酸性有较大影响.
关键词:
Na2O
,
微晶玻璃
,
白云鄂博尾矿
,
显微结构
,
力学性能
李保卫
,
邓磊波
,
张雪峰
,
贾晓林
,
赵鸣
,
张明星
硅酸盐通报
以白云鄂博矿二次选后尾矿、粉煤灰和石灰石为主要原料,采用熔融法制得矿渣微晶玻璃.利用正交实验方法研究了热处理工艺参数对矿渣微晶玻璃抗弯强度的影响,得到影响因素的主次顺序为:晶化时间＞核化温度＞晶化温度＞核化时间,确定最优热处理制度为:核化温度700℃,核化时间2h；晶化温度850℃,晶化化时间2h.并利用XRD、SEM、EDS检测手段对制得的微晶玻璃显微结构进行了分析.
关键词:
矿渣微晶玻璃
,
正交实验
,
热处理制度
张雪峰
,
孙智超
,
贾晓林
,
邓磊波
,
李红霞
,
孙凯宇
硅酸盐通报
以金尾矿和铁尾矿为主要原料,采用熔融法制备了CaO-Al2O,-SiO2 (CAS)系微晶玻璃,利用差热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和综合力学性能仪等测试手段,研究了一步法热处理制度中不同温度对CAS系尾矿微晶玻璃显微结构及性能的影响.结果表明:采用一步法热处理制度可以成功制备出以透辉石(Mg0.6Fe0.2Al0.2)Ca(Si1.5Al0.5)O6为主晶相的微晶玻璃,且随着热处理温度的升高,所制备的微晶玻璃的综合性能有所提高.确定最佳的热处理制度为870℃保温2h,所制备的微晶玻璃的密度为2.97 g/cm3,抗折强度为230.33 MPa,耐酸性99.38％,耐碱性99.25％,弹性模量、剪切模量分别为118.19 GPa和47.9 GPa.
关键词:
复合尾矿
,
微晶玻璃
,
CAS系
,
一步法
,
显微结构
