CuO对钢渣微晶玻璃机械性能及颜色的影响

为了提高钢渣的利用率,以钢渣和粉煤灰为主要原料,采用烧结法制备钢渣微晶玻璃。通过向钢渣微晶玻璃中引入CuO添加剂,研究了其机械性能及外观颜色的变化。实验结果表明：加入CuO的钢渣微晶玻璃主晶相为透辉石;随着CuO加入量的增多,微晶玻璃抗弯强度逐渐增大; CuO的添加使钢渣微晶玻璃颜色有了明显改变。     

钢渣基高碱度微晶玻璃的一步法制备及工艺参数研究

为了提高微晶玻璃原料中高钙冶金渣的掺量,需要制备出碱度更高的微晶玻璃.本文采用一步法,以钢渣为主要原料,制备碱度（CaO与SiO₂的质量比）为0.9的钢渣基高碱度微晶玻璃.通过X射线衍射分析、扫描电镜和性能测试等手段,研究热处理条件对微晶玻璃微观形貌及线收缩率、体积密度和抗折强度等性能的影响规律.研究表明,高碱度微晶玻璃适合采用一步法制备工艺,当在1100℃保温120 min时,微晶玻璃烧结过程基本完成,此时获得最大体积密度2.4 g·cm-3,最高抗折强度56.4 MPa.微晶玻璃的主晶相为钙铝黄长石,副晶相为辉石.基础玻璃颗粒在升温过程中完成了成核和析晶过程,而在保温过程中主要进行的是基础玻璃颗粒的烧结致密化和晶体的进一步发育.升温至1100℃保温30 min,微晶玻璃的抗折强度超过45 MPa,微晶玻璃内部晶体呈方柱状交织排列并构成晶体骨架分布在残余的玻璃基体中;随着保温时间的增加,微晶玻璃的线性烧结收缩率、体积密度和抗折强度均逐渐增大,而晶相的含量基本保持不变,晶体逐渐由球形颗粒状和短柱状发育为长柱状.晶体的形状以及与残余玻璃相构成的整体致密结构是导致高碱度微晶玻璃力学性能提高的主要因素.      

响应曲面法优化二次镍渣微晶玻璃热处理制度

镍渣作为有色冶炼过程产生的冶金废渣,以堆存形式处理,环境影响突出,但其含铁量高,是一种极具开发前景的二次利用资源。以二次镍渣为原料制备微晶玻璃,采用响应曲面法并结合Box-Behnke原理设计探讨了核化温度、核化时间、晶化温度、晶化时间及其交互作用对微晶玻璃抗折性能的影响,建立了抗折强度与各因子间的模型。通过模拟优化,确定了最佳热处理工艺参数：核化温度和晶化温度分别为845 ℃和955 ℃、核化时间和晶化时间均为80 min。采用最优工艺参数试验验证发现,微晶玻璃主晶相为铁硅灰石和钙长石,抗折强度均值达到126.78 MPa,与模型预测值偏差较小,表明该预测模型可靠有效及工艺优化合理可行。     

污泥和高炉渣协同制备微晶玻璃

利用污泥焚烧灰渣含有大量的氧化硅以及一定量重金属和磷的组成特点,将其作为成分调整剂、晶核剂及助熔剂,在未添加任何化学制剂的条件下与冶金高炉渣协同制备了具有良好的力学性能和化学稳定性的污泥–高炉渣微晶玻璃.利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜等分析手段,并结合力学性能和化学稳定性能测试,研究了不同热处理制度对微晶玻璃性能的影响规律以及微晶玻璃的析晶过程.污泥–高炉渣微晶玻璃最佳热处理条件是850℃下形核保温1 h,980℃下析晶保温2 h.在此条件下制备的微晶玻璃具有45 MPa的抗折强度、200 MPa的抗压强度和质量损失率小于0.2%的耐酸和耐碱性能.微晶玻璃初始结晶温度为880℃,析出晶相以钙长石为主,同时包括少量的钙铝黄长石.随着析晶温度提高,析晶时间增加,钙铝黄长石相析晶量增加;大量增加的钙铝黄长石针状晶体呈放射状分布并有利于产品抗弯强度的提高;但析晶时间过长时,晶粒将长大粗化,这不利于微晶玻璃性能的改善.      

碳酸锰矿浮选尾矿微晶玻璃的制备及其性能研究

以碳酸锰矿浮选尾矿为原料,采用熔融—烧结法制备CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃。利用DSC、XRF及XRD等分析测试手段,研究了原料的成分及特性,基础玻璃的玻璃化转变温度和析晶温度,微晶玻璃的物相组成。通过分析检测结果,确定了微晶玻璃的烧成制度,并在该温度制度下制备了微晶玻璃样品。结果表明:在760℃下保温1 h完成核化,再在1 000℃下保温2 h完成晶化,所得微晶玻璃样品的性能较好,主晶相为硅灰石(CaSiO_3)。     

铬渣微晶玻璃析晶行为的研究

利用熔融法对以铬渣和硅石为原料制备微晶玻璃进行研究,通过DTA、XRD、SEM等分析方法,对铬渣微晶玻璃的晶相组成、晶体形貌特征等进行了分析,研究结果表明,随着铬渣含量的增加,微晶玻璃的主晶相为普通辉石,晶体的析出量增大,密度和显微硬度呈先增大后降低的趋势.     

利用转炉渣制备微晶玻璃

以转炉渣为原料,采用熔融法制备转炉渣微晶玻璃。利用XRD、SEM和EDX等方法研究了不同热处理时间对转炉渣微晶玻璃析晶行为的影响。随热处理时间的延长,晶体中铁的原子分数逐渐增加而镁逐渐减少,晶体析出量也逐渐增加,晶相为Ca(Fe,Mg)Si2O6和Ca1.018(Mg0.733Fe0.293)((Si1.67Fe0.304)O6);热处理时间75 min时体积密度达到最大值,为3.912 g/cm3,而微晶玻璃的显微硬度变化不大     

高炉渣微晶玻璃体系中的析晶行为

本文以CaO、MgO、Al_2O_3和SiO_2四种氧化物为主要原料,辅以Cr_2O_3、CaF_2和Fe_2O_3为复合晶核剂,B_2O_3为助熔剂,通过高温熔融工艺制备微晶玻璃.系统地研究了四种主要原料的配比对微晶玻璃析晶行为、微观结构、晶相组成及理化性能的影响.通过DTA对基础玻璃的析晶动力学进行分析;通过SEM和XRD对微晶玻璃的微观结构和晶相组成进行分析;通过测定抗折强度、密度及抗酸碱性腐蚀对微晶玻璃的理化性能进行评价.本文创新性地以晶体平均生长指数作为正交试验的研究指标,研究表明:最优的原料配比质量分数为CaO:32%,MgO:13%,Al_2O_3:8%,SiO_2:47%,按此比例混合原料制得的试样经XRD分析得知其结晶相为单一的铝透辉石,衍射峰相比较于其他试样较强,结晶度较高;以此配比制得微晶玻璃制品其晶体平均生长指数高达2.91;最优配比制得的试样抗折强度为147.4MPa,体积密度为3.03g/cm~3,耐酸碱性腐蚀的质量损失率分别为0.37%和0.047%,各项理化性能在各组试样的比较中均处于最优水平.     

利用转炉渣制备微晶玻璃

以转炉渣为原料,采用熔融法制备转炉渣微晶玻璃。利用XRD、SEM和EDX等方法研究了不同热处理时间对转炉渣微晶玻璃析晶行为的影响。随热处理时间的延长,晶体中铁的原子分数逐渐增加而镁逐渐减少,晶体析出量也逐渐增加,晶相为Ca（Fe,Mg）Si2O6和Ca1.018（Mg0.733Fe0.293）（（Si1.67Fe0.304）O6）;热处理时间75 min时体积密度达到最大值,为3.912 g/cm^3,而微晶玻璃的显微硬度变化不大。     

由熔融高炉渣制备微晶玻璃

采用熔融法,由熔融高炉渣制备性能稳定的基础玻璃.通过对基础玻璃的差热分析确定微晶玻璃的热处理工艺制度.结合X射线衍射分析、扫描式电子显微镜观察等现代研究方法,确定了微晶玻璃热处理制度的最佳工艺参数,并研究了微晶玻璃的晶体生长方式.微晶玻璃的热处理最佳工艺参数为:核化温度850℃,保温1.5 h;晶化温度935℃,保温1 h.玻璃首先从表面开始析晶,然后逐步向内部生长.实验所得微晶玻璃的力学性能,如抗折强度、耐酸碱性和硬度,均优于天然大理石.      

Effect of TiO2 on Crystallization,Microstructure and Mechanical Properties of Glass-ceramics

The effect of TiO_2 addition to the stainless steel slag glass-ceramics was studied.Different mass percentages of TiO_2 were added to four samples of the parent glass made from stainless steel slag and cullet.The temperatures of nucleation and crystallization were determined by differential scanning calorimetry(DSC).According to Xray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy(SEM) analysis,adding TiO_2 refined grains and restricted the formation of the akermanite phase by capturing Ca~(2+) to form the perovskite phase.Diopside was the main crystal phase of the glass-ceramics.The bending strength and Vickers hardness increased with the addition of TiO_2.The optimal amount of TiO_2 was 7 mass%,and the highest bending strength and Vickers hardness were 144.6 MPa and6.26 GPa,respectively.     

关于细化低合金钢铁素体晶粒的研究进展

回顾了近十年来低合金钢相变细化铁素体晶粒的进展。在无应变和有应变的条件下,给出了在相变过程中铁素体形核位置和密度的模型。探讨了晶内铁素体的形核机制;Ｖ－Ｎ钢中ＶＮ是优先生核的位置,更主要的是ＶＮ能抑制晶界铁素体的长大。追踪国际上获得超细晶组织的机理和方法,探讨了晶粒尺寸对屈服强度（σｓ）和冲击韧性转折温度（Ｔｃ）的作用,利用应变诱导动态相变机制获得超细晶组织。     

Experimental study on glass-ceramics preparation from hot steel slag

When liquid steel slag produced from steelmaking process was treated into the post-cold slag by conventional methods,the great deal of slag heat was dissipated into the environment,causing a lot of energy waste and environmental pollution.In this study,a novel approach of direct utilization of hot steel slag as a raw material and slag heat for the production of glass-ceramics was proposed and experimentally tested.In order to simulate liquid slag from steelmaking electric furnace,40%water-quenched slag was remelted at 1 450℃and then mixed with 60%melting additives（silica powder,alumina powder and sodium oxide, etc.）and subsequently melted together at 1 500℃for 1 h into modified liquid slag which was cast,heat-treated, annealed and transformed into glass-ceramics.The heat-treated glass samples were investigated using differential thermal analysis（DTA）,X-ray diffraction（XRD）,and scanning electron microscopy（SEM）. The results show that dominant crystalline phase is diopside[CaFe（SiO₃）₂]and the shape of the crystal is like the granule,diameter is about 0.2 -0.6μm.A glass-ceramic with nucleation temperature of 695℃for two hours and crystallization temperature of 893℃for one hour and 1 163℃for half-hour exhibited the best combination of properties.This method of slag mixed with melting additives to adjust the composition of the parent glass is important for the industrial production of glass-ceramics by direct utilization of hot steel slag.     

氧化物冶金技术应用及进展

氧化物冶金是利用钢中细小非金属夹杂物诱导晶内铁素体形核细化晶粒的新技术。应用氧化物冶金技术已成功开发出了高强度高韧性的非调质钢和低碳钢。文章讨论了氧化物冶金类型钢的显微组织特征,分析了钢中非金属夹杂物的性质和晶内铁素体的形核机理,简述了氧化物冶金技术的应用前景。利用钢中细小的氧化物,通过促进晶内针状铁素体形核明显改善焊接热影响区的组织,成为大线能量焊接用钢有效的技术途径。     

316L不锈钢粉末的凝胶注模成形

本文对316L不锈钢粉的凝胶注模成形工艺进行了研究,分析了影响浆料流变性和凝胶化时间的因素,以及单体含量对固化胶体性状的影响.结果表明:加入聚丙烯酰胺作为分散剂可以显著降低浆料的黏度,使不锈钢粉体的固相体积分数达到54%,满足注凝成形的要求;单体的浓度对固化胶体的性质有很大的影响;引发剂和催化剂的加入量越大,聚合诱导期越短.在最佳形成工艺条件下,凝胶注模成形出的不锈钢坯体性能优良,组织均匀,生坯的抗弯强度可达38MPa,烧结体的相对密度达95%,屈服强度可达160MPa,并可成形出形状复杂的较大尺寸的不锈钢坯体.     

废汽车催化剂铁捕集熔炼渣一步法制备微晶玻璃研究

低温铁捕集技术是回收废汽车催化剂中铂族金属最有前途的技术之一。铁捕集熔炼渣以硅铝酸盐为主,同时含有少量有毒重金属（如Cr、Ba、Ni、Mn等）,其处置与资源化利用是当前行业的难题。本文致力于铁捕集熔炼渣的重金属固化和资源化利用,充分利用硅铝酸盐为网络形成体,以重金属和酸洗污泥中CaF₂为形核剂,通过一步法制备微晶玻璃。差示扫描量热分析结果表明,随着酸洗污泥用量（质量分数）从7%增至28%,样品的玻璃化转变温度与析晶温度间隙由211 ℃降低到150 ℃,基础玻璃的析晶活化能从321.8 kJ·mol?1降低到303.5 kJ·mol?1,Avrami指数由1.7增至3.7。表明酸洗污泥可以降低成核与析晶的温差,有利于实现一步法工艺。酸洗污泥添加量（质量分数）为21%时,在900 ℃下热处理1.2 h制备的微晶玻璃具有较佳性能,即密度3.04 g·cm?3,吸水率（质量分数）0.11%,维氏硬度和抗弯强度分别为742.72 HV和119.32 MPa。浸出毒性试验表明重金属Cr、Ba、Ni等均满足美国环保局提出的毒性浸出实验（TCLP）标准。玻璃结构分析表明酸洗污泥有利于增加基础玻璃中的非桥氧含量,降低玻璃网络聚合度,增强结晶趋势。      

Al对T91耐热钢蠕变性能的影响

沪产T91钢脱氧后残留在钢中的铝含量相对较高，它优先与氮结合，影响了起析出强化作用的（Nb,V)(C,N)析出数量，是引起持久强度降低的原因之一。沿晶界分布的AlN是蠕变空洞的形核核心，它还促进在其上形核的M23C6开裂形成空洞，对沪产T91钢蠕变脆性的产生有重要影响。为提高国产T91钢的性能，必须选择适宜的脱氧方法，限制脱氧时加入的铝含量。     

利用高炉矿渣生产微晶玻璃的可行性分析

利用高炉矿渣生产微晶玻璃受到国内外的广泛关注。介绍了目前利用高炉矿渣生产微晶玻璃的基本原理和生产工艺,并简单分析了该项目的投资与经济效益,以及产品的应用前景等。认为利用高炉矿渣生产微晶玻璃是一项很有前景的材料开发和资源综合利用项目。