升温速率对钛渣赤泥粉煤灰微晶玻璃析晶影响

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.10.017升温速率对钛渣赤泥粉煤灰微晶玻璃析晶的影响陈朝轶，张曼，李军旗，赵聪，刘利，权变利(贵州大学材料与冶金学院，贵州省冶金工程与过程节能重点实验室，贵阳550003)摘要：以钛渣代替二氧化钛为晶核剂制备赤泥粉煤灰微晶玻璃，对其微观形貌进行表征，并考察钛渣添加量对微晶玻璃的析晶动力学参数和微观形貌的影响。结果表明，随着钛渣添加量的增多，析晶活化能呈逐渐减小的趋势，晶化指数呈逐渐增大趋势。当钛渣的添加量为6.6%时，活化能降低为581.45kJ/mol，晶化指数为0.8，出现了分布均匀的晶核，晶粒明显长

2、大，析晶效果较好。关键词：钛渣；晶核剂；微晶玻璃；活化能；析晶指数中图分类号：TQ171；TQ174文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）10-0000-00EffectofHeatingRateonCrystallizationofRedMudandFlyAshGlassCeramicswithAddingTitaniumSlagNucleationAgentCHENChao-yi,ZHANGMan,LIJun-qi,ZHAOCong,LIULi;QUANBian-li(SchoolofMaterialsandMetallurgy,GuizhouUnive

3、rsity,GuizhouProvinceKeyLaboratoryofMetallurgicalEngineeringandProcessEnergySaving,Guiyang550003,China)Abstract：Redmudandflyashglassceramicswerepreparedwithtitaniumslagasnucleationagent,andthemicrostructurewascharacterized.Theeffectsofdosageoftitaniumslagoncrystallizationkineticsparameters

4、andmicrostructurewereinvestigated.Theresultsshowthatcrystallizationactivationenergydropsandcrystallizationindexriseswithincreasingofdosageoftitaniumslag.Whenaddingamountoftitaniumslagis6.6%,activationenergydropsto581.45kJ/molandcrystallizationindexis0.8withoccurrenceofuniformdistributionof

5、crystalnucleus,obviousgrowofgrain,andpreferablecrystallization.Keywords:titaniumslag;nucleatingagent;glassceramics;activationenergy;crystallizationindex二氧化钛是有效的晶核剂[1-2]，能显著地促进玻璃析晶，以其为晶核剂来制备高掺量的赤泥粉煤灰微晶玻璃[3-5]面临着成本高等问题，因此，如何降低成本但依旧保持良好性能显得十分重要。钛渣的主要成分是二氧化钛，当用钛渣代替二氧化钛作为晶核剂时，可以降低成本，且其添加量对微晶玻璃析

6、晶效果产生了明显的影响。本文借助动力学理论来分析以钛渣为晶核剂时其添加量对高掺量赤泥粉煤灰微晶玻璃析晶动力学参数[6-7]的影响，为提高工业固废的综合利用开辟新途径。1试验原料与方法赤泥由中铝贵州分公司提供，粉煤灰由神华集团提供，化学成分见文献[8]；二氧化钛含量为49.7%的钛渣取自贵州遵义钛厂，助熔剂为碳酸钠，样品配方见表1。表1样品配方Table1Formuladesignofsamples/%样品号赤泥粉煤灰Na2CO3TiO2钛渣145.748.25.11.0-246.548.55.0-0345.147.24.8-2.9443.445.34.7-6.6542.24

7、4.14.5-9.2取10mg左右的微晶玻璃颗粒，研磨过0.074mm筛，采用TG/DTA7300仪器测试样品的DTA曲线[9]。以ɑ-Al2O3为参比样，氩气作保护气，从室温以10、20、30℃/min的速率升至1200℃，根据DTA曲线确定晶化温度。收稿日期：2015-04-08基金项目：国家自然科学基金资助项目(51264006)；贵州省科技厅国际合作项目（G[2013]7007)；贵州省教育厅项目(黔教合重大专项字[2012]0002)；贵阳市科技局项目（[2012103]69，20122056-4）作者简