粉煤灰玻璃陶瓷力學性能的研究.pdf

1、玻璃陶瓷是在熱處理過程中對基礎玻璃進行控制晶化而制得的一種含有玻璃相和陶瓷相的復合固體材料。近幾年己發(fā)展為一種新型高檔裝飾材料。以粉煤灰為主要原料制備的玻璃陶瓷被稱為粉煤灰玻璃陶瓷，它可以解決火力發(fā)電業(yè)副產品——粉煤灰的堆積污染問題，起到保護環(huán)境的作用，具有較高的社會效益和經濟效益。粉煤灰玻璃陶瓷具有廣闊的市場前景。但是在粉煤灰玻璃陶瓷的研究中存在粉煤灰的摻雜量低，制品的力學性能差等問題。為了解決這一問題，本文在加大粉煤灰摻雜量的前提下

2、，通過優(yōu)化熱處理工藝，制備出力學性能優(yōu)良的粉煤灰玻璃陶瓷。
　　 本文分別采用60％、65％、70％、75％和80％的粉煤灰含量，以熔融法制備了基礎玻璃。采用差熱分析確定了基礎玻璃的一步法熱處理制度：熱處理溫度分別為800℃、850℃、900℃、950℃和1000℃，升溫速率為10℃/min，保溫時間為1h。采用X射線衍射儀測定了玻璃陶瓷的物相組成，以掃描電鏡觀察了玻璃陶瓷的顯微結構，分析了熱處理溫度及粉煤灰含量對粉煤灰玻璃陶瓷

3、抗彎強度和維氏硬度的影響。并從玻璃陶瓷的物相和微觀結構出發(fā)，討論了引起性能變化的原因。此外，還研究粉煤灰玻璃陶瓷的化學穩(wěn)定性、密度、耐磨性和吸水率等性能。
　　 研究結果表明，粉煤灰玻璃陶瓷的抗彎強度和維氏硬度隨熱處理溫度的升高呈現先增大后減小的趨勢；隨著粉煤灰含量的增加，粉煤灰玻璃陶瓷的抗彎強度和維氏硬度逐漸降低，但是降低幅度較小。從物相與微觀結構分析，產生這種變化的主要原因是，隨熱處理溫度的升高，玻璃陶瓷的主晶相由透輝石變?yōu)?/p>

4、透輝石與鈦酸鎂鋁復晶相，透輝石具有較高的強度和化學穩(wěn)定性，透輝石和鈦酸鎂鋁晶粒分布均勻，致密，形成的交織型結構有利于提高玻璃陶瓷的力學性能。
　　 玻璃陶瓷的最佳熱處理溫度隨粉煤灰摻雜量的改變而不同，當粉煤灰含量低于70％時，最佳熱處理溫度為950℃；當粉煤灰含量為75％時，最佳熱處理溫度為1000℃；當粉煤灰含量為80％時，最佳熱處理溫度為900℃；制備出的粉煤灰玻璃陶瓷的抗彎強度均在150MPa以上，維氏硬度均在6200MP