硅渣玻璃陶瓷的制備和性能研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油產(chǎn)品需求量越來越大，石油催化裂化催化劑行業(yè)快速增長，加大了石油催化劑廢渣—硅渣的排放堆積量。硅渣占用了大量的土地，污染了環(huán)境，危害了人類的生存。因此，如何有效的處理硅渣成為了一項急需解決的課題。
　　本文工作是用硅渣制備玻璃陶瓷，研究晶核劑對硅渣基礎(chǔ)玻璃析晶行為的影響，通過分析不同種類和含量的晶核劑對硅渣玻璃陶瓷的物相和性能的影響，確定最佳晶核劑和最佳含量。其次研究硅渣玻璃陶瓷的析晶動力學(xué)和結(jié)晶行為的研

2、究，利用差熱分析技術(shù)(DTA)，計算析晶動力學(xué)參數(shù)，預(yù)測判斷硅渣基礎(chǔ)玻璃的析晶能力，并解釋其析晶行為。然后研究熱處理溫度和時間對硅渣玻璃陶瓷的物相、顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響，利用X射線衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)技術(shù)分析了溫度和時間對物相、顯微結(jié)構(gòu)的影響，測試、分析不同熱處理溫度和時間下的抗折強(qiáng)度、顯微硬度等性能，確定最佳熱處理溫度和時間。其次研究硅渣含量對硅渣玻璃陶瓷物相、顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響，通過分析XRD圖譜和SEM圖片

3、，解釋其性能的變化，確定最佳硅渣用量。
　　研究結(jié)果表明:硅渣玻璃陶瓷最佳成核劑是TiO2，最佳含量為5％;隨著硅渣含量的增加，析晶化學(xué)能E逐漸增加，表明其析晶能力逐漸下降;隨著熱處理溫度的升高，各組硅渣玻璃陶瓷的晶相含量逐漸增加，到達(dá)某一溫度后，增加速率減小，XRD圖譜峰值不再顯著增加，微觀結(jié)構(gòu)均為球狀顆粒，平均直徑逐漸增大;在最佳熱處理溫度900℃時，微觀結(jié)構(gòu)最為致密;隨著熱處理時間的延長，各組硅渣玻璃陶瓷的晶相含量逐漸增加，

4、增加速率減小，XRD圖譜峰值不再顯著增加，微觀結(jié)構(gòu)均為球狀顆粒，平均直徑逐漸增大，在最佳熱處理時間1.5h時，微觀結(jié)構(gòu)最為致密;隨著硅渣含量的增加，晶相含量逐漸減少，晶粒形態(tài)均勻球狀，平均直徑逐漸減小，微觀結(jié)構(gòu)在硅渣含量70％時最為致密。
　　通過研究和分析，硅渣玻璃陶瓷在經(jīng)過最佳熱處理溫度900℃和時間1.5h之后，玻璃陶瓷性能最優(yōu):抗折強(qiáng)度值為295.2MPa;顯微維氏硬度值為989.72MPa;抗化學(xué)腐蝕性為0.09％;密度