CaO_Al_2O_3_SiO_2系统微晶玻璃晶化行为的研究

第23卷　第1期2001年1月武　汉　理　工　大　学　学　报JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.23　No.1　Jan.2001CaO2Al2O32SiO2系统微晶玻璃晶化行为的研究冯小平　何　峰　李立华(武汉理工大学)　摘　要:　以CaO2Al2O32SiO2系统为基础玻璃,以粉煤灰为主要原料制得以透辉石(CaO·MgO·2SiO2)和钙黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)、霞石(NaAlSiO4)为主晶相的微晶玻璃。用DTA、XRD和SEM等现代测试方法,研究了Fe2O3,TiO2,Cr2O3对粉煤灰玻璃的晶化行为的影响。结果表明:Fe2O3有利于形成尖晶石型MgFe2O4晶核剂,从而促进玻璃的微晶化。Cr2O3、TiO2均是有效的晶核剂。关键词:　CaO2Al2O32SiO2系统;　微晶玻璃;　晶核剂;　晶化行为中图法分类号:　TQ171.1收稿日期:2000202221.冯小平:男,1972年生,讲师;武汉:武汉理工大学材料科学与工程学院(430070).粉煤灰微晶玻璃属于CaO2Al2O32SiO2系统。早在1984年,美国学者EILENJ.DeGulro[1]等利用Illinois电厂的粉煤灰制得玻璃,对其进行晶化处理后,能使玻璃重结晶,但最大结晶体积分数为23%。其后,意大利学者R.Cioffi[2]等用TiO2作为晶核剂,得到了粉煤灰微晶玻璃。随着电力工业的发展,粉煤灰的利用问题已越来越引起各国科技工作者的广泛关注。为了使粉煤灰这一资源能尽快应用到玻璃工业中,对其作系统的研究是非常有意义的工作。本文主要就不同晶核剂对粉煤灰微晶玻璃晶化行为的影响进行了研究,进一步开发粉煤灰微晶玻璃提供理论依据。1　实验　　根据CaO2Al2O32SiO2三元系统相图,研究了两组不同成分玻璃的晶化行为。基础玻璃成分见表1。其中SiO2、Al2O3等成分由粉煤灰引入,其它成分由化工原料引入,另外添加TiO2、Cr2O3作为晶核剂。将玻璃配合料混合均匀,在1460～1500℃熔化,熔化好的玻璃浇注成型后于550℃退火待用。表1　粉煤灰基础玻璃的质量分数成分SiO2Al2O3CaOMgOR2OⅠ#59101966Ⅱ#531712612　　样品的热处理制度是根据日本产TAS2100型差热分析仪测得玻璃的差热曲线来确定的。用D/M