ZrO_2对尾矿微晶玻璃析晶及断裂韧性的影响

尾矿微晶玻璃的制备实现了固体废弃物的清洁、高值及高效利用,其具有的高力学性能可作为冶金、电力、矿山等领域高耐磨、耐腐蚀输运管道使用。尾矿微晶玻璃断裂韧性的提高必然会进一步拓宽其应用领域。通过外加ZrO_2,研究其对尾矿微晶玻璃析晶及断裂韧性的影响规律。通过XRD、DTA等测试研究了ZrO_2对微晶玻璃析晶特性的影响。结果表明,随着ZrO_2含量的增加,微晶玻璃析晶放热峰右移,主晶相晶格参数增加。微晶玻璃的密度、耐酸性、弹性模量及剪切模量均随ZrO_2含量的增加呈现先增加后降低的趋势,维氏硬度及裂纹扩展长度先减小后增大。最终导致微晶玻璃的断裂韧性先增大后降低。ZrO_2含量为2.6 wt%时,其最大断裂韧性达到2.2 MPa·m~(1/2)。