硅碱钙石微晶玻璃中晶相相变

采用高纯的SiO2、Al2O3、KNO3、Na2CO3、CaCO3及CaF2熔融制备了组成为8.4Na2O 1.3Al2O3 5K2O 10.8CaO 64SiO2 10.5 CaF2的硅碱钙石微晶玻璃,采用热力学计算及DTA,XRD和SEM等技术手段对其热处理过程中硅碱钙石和硬硅钙石晶相间的竞争和转变进行研究。经550℃热处理1h后,母体玻璃中有氟化钙晶相析出;在700℃下热处理1h后析出硬硅钙石晶相;在750～850℃下热处理1h后主晶相转变为硅碱钙石。经在700℃下延长微晶玻璃的热处理时间,观察到由硬硅钙石向硅碱钙石的晶相转变。这一转变趋势得到热力学计算的验证。     

Al2O3对R2O-CaO-SiO2-F系废渣微晶玻璃析晶与性能的影响

以花岗岩废渣为主要原料,用熔融法制备了R_2O-CaO-SiO_2-F系微晶玻璃。采用差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等测试方法研究了Al_2O_3含量对RO-CaO-SiO_2-F系微晶玻璃的析晶与性能的影响。结果表明:随着Al_2O_3含量的增加,硅碱钙石与硬硅钙石晶体细化;Al_2O_3含量(质量分数)为6.0%的基础玻璃经560℃核化2 h、910℃晶化2 h后的主晶相为硅碱钙石,其抗弯强度和断裂韧性分别为(154±20)MPa、(2.37±0.12)MPa·m~(-1/2);当Al_2O_3含量增加至6.5%时,硅碱钙石减少、氟化钙增多,力学性能降低。     

Al2O3对R2O-CaO-SiO2-F系统微晶玻璃结构及析晶的影响

R2O-CaO-SiO2-F系统微晶玻璃析晶过程较为复杂,能析出多种晶相,导致性能发生改变。为获得预期的性能,必须对母体玻璃结构和析晶过程进行控制。而Al2O3质量分数的改变对母体玻璃结构和析晶会产生深远的影响,因此本文采用XRD、SEM、IR等测试分析方法,研究Al2O3对微晶玻璃结构和析晶过程的影响。结果表明:铝离子以四配位参与到玻璃的硅氧网络结构中,随着Al2O3引入量的增大,母体玻璃的网络结构得到加强。当氧化铝质量分数为2.5%时,微晶玻璃晶化后析出氟化钙和a-硅碱钙石晶相,当氧化铝质量分数增大至3.5%和4%时,微晶玻璃析出的晶相转变为氟化钙和硬硅钙石,氧化铝质量分数继续升高至4.5%时,微晶玻璃析出的晶相转变为氟化钙、硬硅钙石和a-硅碱钙石晶相。     

CaF_2含量对CaO-SiO_2-R_2O-F系微晶玻璃晶化行为的影响

采用烧结法制备了CaO-SiO_2-R_2O-F(R=Na, K)系微晶玻璃,并结合XRD、DTA、SEM等测试方法,探讨了CaF_2含量对CaO-SiO_2-R_2O-F系微晶玻璃晶化行为的影响.结果表明:添加适量的CaF_2能有效地促进微晶玻璃的析晶.在一定热处理制度下,制备出的微晶玻璃内含大量互锁的板条状晶体和针状晶体,主晶相为硅碱钙石和Frankamenite(一种富含氟的硅碱钙石).随着CaF_2含量的增加,晶体的含量逐渐提高,晶体数量逐渐增大,尺寸逐渐减小.     

不同硅源对硅钙材料中硬硅钙石物相生成及力学性能的影响

以熔融石英粉、白炭黑、硅溶胶为硅源,氢氧化钙为钙源,研究了硅源对水热法制备硅钙材料性能的影响.结果表明:以熔融石英为硅源时,材料中没有合成硬硅钙石相,以白炭黑和硅溶胶为硅源时合成了硬硅钙石纤维.硅溶胶具有更高的活性,形成硬硅钙石相含量较多,且呈针状结构.硬硅钙石的形成决定了硅钙材料的常温及高温性能,以硅溶胶为硅源的试样...     

用稻壳灰水热合成硬硅钙石的研究

研究了用稻壳灰作硅质材料水热合成硬硅钙石。结果表明，在合理选择钙硅比、水固比、搅拌时间，反应时间、反应温度等水热合成条件的情况下，稻壳灰中的ＳｉＯ２能够与Ｃａ（ＯＨ）２反应生成硬硅钙石晶体，并且这种纤维状的晶体还能相互交织成二次球形粒子。     

氟硅碱钙石微晶玻璃快速微晶化机理研究

以34.8SiO_2、15.0 CaF_2、13.6 CaO、9.4 Na_2O、1.4 K_2O、3.5 ZnO、4.7 TiO_2(重量百分比)组成玻璃为基础制备具有快速微晶化特性的R_2O-CaO-SiO_2-F系微晶玻璃。采用差热分析(DTA)技术、X射线衍射(XRD)技术、场发射扫描电镜(FESEM)研究了微晶玻璃分相的成因、分相对析晶的影响和作用规律、机理。XRD分析得出微晶玻璃中的晶相为硬硅钙石、氟化钙和氟硅碱钙石,证实低温放热峰为分相峰。分相峰温度为611℃,析晶峰温度为725℃。分相处理降低了析晶活化能,从而缩短了析晶的时间。扫描电镜观察到玻璃样品的分相微观形貌为花瓣状,析出的晶粒的形貌为堆叠在一起的小球颗粒,并连通在一起为"蠕虫"状。说明分相使结晶成分偏聚于某一相,有利于基础玻璃的快速析晶;析晶过程是在分相基础上,球形相的有序化和聚集生长。     

MgO含量对RSCAF体系微晶玻璃析晶行为的影响

采用MgO取代R₂O-SiO₂-CaO-Al₂O₃-F(RSCAF)体系中的部分CaO制备了微晶玻璃,系统研究了MgO含量对该微晶玻璃析晶行为的影响。结果表明,RSCAF体系中不含MgO时(CaO含量为16.5%,质量分数,下同),经过热处理后微晶玻璃的主晶相为硅碱钙石,微观形貌中结晶相呈犬牙交错状,微晶玻璃的密度小于基础玻璃。当RSCAF体系中MgO的含量为0%~3%时,微晶玻璃的结晶度随着CaO含量的减少而降低;随着体系中MgO含量的进一步增加以及CaO含量的减少,微晶玻璃的主晶相由硅碱钙石逐渐向透辉石转变,微观形貌中呈柱状、片状的透辉石相增多,密度也逐渐增加;当体系中MgO的含量增加到4%(CaO含量降低至12.5%)时,微晶玻璃的主晶相完全转变为透辉石,且透辉石的结晶度相对主晶相为硅碱钙石时有所增加,微晶玻璃的密度大于基础玻璃。     

硬硅钙石晶须的水热合成

采用动态水热法,以硅酸钠钙为原料合成硬硅钙石晶须,通过搅拌使晶须形成高孔隙率的球形颗粒. 考察了温度、时间和原料CaO/SiO2摩尔比等反应条件对硬硅钙石晶须及其球形颗粒孔隙率的影响. 结果表明,将CaO和SiO2按摩尔比0.90~1.15溶于Na2O浓度为20 g/L的NaOH溶液中,控制液固比为30 mL/g,以300 r/min的转速在220℃下水热反应7 h以上,可制备出直径约200 nm、长径比大于20的硬硅钙石晶须,晶须相互缠绕形成的球形颗粒孔隙率最高可达93%.     

高温环境下碳硫硅钙石-钙矾石固溶体的研究

由碳硫硅钙石引起的硫酸盐侵蚀破坏在许多国家都有相关工程案例.铝相可以加速碳硫硅钙石的生成,并能够与钙矾石形成固溶体,但铝相的作用机理目前尚无定论.在不同温度下合成了一系列固溶体,并利用XRD,SEM-EDS及红外对固溶体进行了测试分析,结果表明:40℃温度下亦可以生成碳硫硅钙石/固溶体;20℃与40℃均能够形成碳硫硅钙石型与钙矾石型两种形态固溶体;a轴固溶体间隙随温度升高而增大,20℃环境下固溶体间隙为1.1076～1.1182nm,40℃时固溶体间隙为1.1069～1.1189nm;随温度升高碳硫硅钙石-钙矾石固溶体晶体形貌更加细长.