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硫酸钠在浮法玻璃生产中的应用及作用机理研究进展

在浮法玻璃生产中硫酸钠通常与还原剂一起作为澄清剂使用。研究硫酸盐在玻璃生产过程中的反应机理对探索玻璃形成与澄清机理、提高浮法玻璃质量具有重要意义。本文综述了近年来对硫酸盐在玻璃熔窑和锡槽中的研究进展。首先论述了硫酸钠在玻璃熔化、澄清过程中的物理化学变化和澄清机理,包括硫酸盐与碳的反应和气泡形成长大和收缩过程;其次讨论了玻璃熔体进入锡槽后,由于气氛的改变及残余硫酸钠价态的变化,以及对玻璃上下表面和锡液的影响。

关键词: 浮法玻璃 , 硫化合物 , 澄清 , 气泡 , 锡槽

玻璃熔制过程耗热的计算与测量研究进展

王晋珍 , 姜宏 , 黄幼榕 , 李长久 , 孟政

材料科学与工程学报

随着地球资源的日益枯竭,世界环境的不断恶化,绿色制造已成为中国乃至世界经济发展的必然选择。玻璃制造业是能源密集型产业,在平板玻璃制造的全过程中,熔化和澄清阶段能耗占全部能耗的一半以上,因此,熔化和澄清是玻璃工业节能研究的关键领域。本文概述了玻璃熔制能耗的计算与测量方面的研究进展,总结了其成果,分析了其局限性,并就以后科研工作和实践探索的方向提出几点建议。

关键词: 熔化热 , 反应焓 , 物理热

高钛高炉渣制备微晶石材的体系设计及制备研究

李要辉 , 杨志远 , 王晋珍 , 黄幼榕

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2016.01.015

以攀枝花高钛型高炉冶金渣为主原料制备微晶石材,以CaO-Al2O3-SiO2玻璃体系为基础,采用DSC、XRD、SEM等分析技术,研究不同晶核剂体系对高钛型矿渣玻璃的析晶特性、组织结构和性能的影响.结果表明,以攀枝花高钛型高炉渣为主原料,在高添加比(＞60％)情况下制备微晶石材是可行的,渣中适量的CaO和较多的TiO2可以形成稳定的基础玻璃,通过引入Fe/Cr复合晶核剂或者Ti/Zr复合晶核剂,可促进基础玻璃的析晶过程,获得较高的结晶度;其中以F、S为晶核剂的玻璃析晶能力较差.获得的微晶石材以辉石、榍石等为主要晶相,组织结构受晶核剂类型的影响略有差异,该类型矿渣微晶石材性能优异,抗弯强度达90MPa,耐酸碱性能远优于普通高炉渣微晶石材.

关键词: 钒钛高炉渣 , 微晶玻璃 , CaO-Al2O3-SiO2 , 晶核剂

硅碱钙石微晶玻璃的析晶特性及其增韧机理研究

李要辉 , 王晋珍 , 黄幼榕

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150063

通过调整热处理工艺制备了不同结构的R2O-CaO-SiO2-F系硅碱钙石微晶玻璃,分析了析晶特性和力学性能,重点研究以硅碱钙石为主晶微晶玻璃的裂纹扩展机制及增韧机理.结果表明,基础玻璃在低温处理时首先析出CaF2微晶作为异质晶核,一步法处理后得到岛屿状硬硅钙石/硅碱钙石复相微晶玻璃,两步法处理后得到了力学性能优异、具有板条交错结构的硅碱钙石微晶玻璃.研究发现,硅碱钙石微晶玻璃的裂纹扩展受到周围板条晶体取向及晶界影响,存在穿晶断裂和沿晶断裂两种模式扩展,呈现出随机取向的折线或台阶状裂纹路径.其中具有一定长径比的板条状硅碱钙石具有较好的桥联作用,承载补强效果显著,此外硅碱钙石晶体与玻璃相之间存在的残余应力,有利于缓解裂纹应力集中以及增加裂纹扩展能.即,硅碱钙石微晶玻璃优异的力学性能是各种增强和增韧机制综合作用的结果.

关键词: R2O-CaO-SiO2-F系微晶玻璃 , 硅碱钙石 , 裂纹扩展 , 增韧机理