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1、第32卷第12期煤炭技术Vol.32,No.122013年12期CoalTechnologyDecember,2013煤炭废弃物制备微晶玻璃研究及成分优化12戴永东,张浩（1.九江职业大学机械工程学院,江西九江332000;2.九江学院,江西九江332005）摘要:对微晶玻璃的成分进行了研究分析，并优化设计；通过差热分析研究了晶化温度、升温速率等热处理工艺参数的影响，通过扫描电镜和x射线衍射仪分析了其微观形貌和晶相；检测了其密度、抗折强度、显微硬度等性能。结果表明，所制备的40%SiO2-15%Al2O3-30%CaO微晶玻璃
2、具有良好的力学性能，其主要晶相为黄长石，晶粒度约为4μm。关键词:微晶玻璃；成分；煤炭废弃物；无机非金属材料中图分类号:TQ171.73+3文献标识码:A文章编号:1008-8725（2013）12-0183-02StudyonPreparationofMicrocrystallineGlassandCompositionOptimizationofCoalWaste12DAIYong-dong,ZHANGHao（1.SchoolofMechanicalEgineering,JiujiangVocationalUniversi
3、ty,Jiujiang332000,China;2.JiujiangUniversity,Jiujiang332005,China）Abstract:ThecompositionoftheGlassCeramicswasinvestigatedandoptimizeddesigned;followedcrystallizationtemperaturewasinvestigatedbyDTA,themicroscopicmorphologyandcrystalphasewereanalyzedbySEMandx-raydiff
4、raction(XRD);detectiondensity,flexuralstrength,microhardnessandotherpropertiesweremeasured.Theresultsshowedthattheprepared40%SiO2-15%Al2O3-30%CaOglasshasgoodmechanicalproperties,hadamaincrystallinephaseofgehlenitewithgrainsizeof4μm.Keywords:glassceramics;composition
5、;coalwaste;inorganicnon-metallicmaterials主要实验材料：煤矸石、粉煤灰、SiO2,Al2O3,CaO,0引言MgO,Na2O,K2O,CaF2,Ti2O等。主要仪器设备：筛框、筛网、坩埚、高温电阻炉、模微晶玻璃是一种多晶材料，通过采用加入晶核剂具、液压机、球磨机、电热真空干燥箱、XRD,DTA,SEM,和调整热处理参数控制基础玻璃的结晶行为，使它具显微硬度计、密度天平、抛光机、万能试验机等。备均匀分布的晶相和玻璃相，一般又被称为玻璃陶瓷1.2微晶玻璃的制备或者结晶化玻璃。微晶玻璃具备陶瓷
6、和玻璃的部分特文中采用烧结法制备微晶玻璃，它是玻璃工艺和点，具有优良的性能，广泛应用于建筑、光学、机械工程陶瓷工艺结合后产生的，它将熔融的玻璃液水淬后得等领域。CAS（CaO-Al2O3-SiO2）系玻璃陶瓷作为最基础到的颗粒料再进行晶化处理。具体工艺流程如图1所示：的陶瓷系统为主要研究对象。我国具有丰富的煤炭资源，煤炭为我国的主要能源。在煤炭的开采和使用过程中，会产生2类主要废弃物，1种是在煤矿建设、煤炭开采和洗选过程中被分离的固体废弃物，这就是煤矸石，它是我国最多的固体废弃物之一，目前存在40亿t。这些煤矸石堆积占用大量的
7、土地资源，而且由于煤矸石中存在SO2，可能对大气、图1微晶玻璃制备工艺流程图水和土壤造成污染。另1种即为粉煤灰，它是电厂煤炭对制备出的微晶玻璃颗粒差热分析，以α-Al2O3为参考燃烧后由除尘器收集到的固体粉末。我国1年约排放样，以10℃/min的升温速率，从室温缓慢升温至1200℃。根2亿t粉煤灰，这些粉煤灰不妥善处理可能变成扬尘，据差热分析的曲线，即可得到微晶玻璃的核化和晶化污染空气，带来健康问题。在我国煤炭综合治理中，煤温度，确定试样的热处理参数。再将微晶玻璃颗粒在模矸石和粉煤灰的处理是研究热点。分析表明，在煤矸石具中压制
8、获得试样条，并在400℃下对玻璃样条进行和粉煤灰中，SiO2,Al2O3,FeO和Fe2O3为主要成分，还包退火去应力处理，再根据先前测试获得的热处理参数对括少量CaO,MgO,Na2O,K2O等。这些恰好是微晶玻璃的其进行热处理，获得理想微晶玻璃试样。主要成分。因此若能以这
