矿渣微晶玻璃的应用及发展

KnowledgeLecture知识讲座矿渣微晶玻璃的应用及发展吴建锋丁培徐晓虹张亚涛(武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070)摘要本文介绍了矿渣微晶玻璃的国内外研究现状，阐述了矿渣微晶玻璃的性能特点、应用前景及目前存在的问题。关键词矿渣微晶玻璃，性能，应用前景1引言微晶玻璃又称为玻璃陶瓷．是一种由基础玻璃严格控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料，具有优良的力学、化学、热学、光学性能，已广泛地用作结构材料和功能材料，有良好的发展应用前景。矿渣微晶玻璃是微晶玻璃的一种．近年来得到了广泛的重视和应用。随着社会经济的迅速发展，我国对资源和能源的需求越来越大，由此带来的环境污染和生态环境破坏也El趋严重。全国工矿企业堆存的大量工业固体废弃物，不但给生态环境带来巨大的危害和严重的安全隐患，同时也造成了资源浪费。我国在《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2004年度)》中明确将利用尾矿、冶炼渣、煤矸石、粉煤灰、油页岩渣、磷矿渣、凝灰岩和赤泥等工业固体废弃物生产复合材料、尾矿微晶玻璃、轻质建材、地膜、水泥替代物、工程结构制品等技术及设备作为近期高技术产业化的重点，从而表明工业固体废弃物的整体利用已从资源化开发进入产业化阶段。本文介绍了矿渣微晶玻璃的国内外研究现状、性能特点，并简要评述了矿渣微晶玻璃存在的问题及应用前景。2矿渣微晶玻璃的国内外研究现状矿渣微晶玻璃于1959年由前苏联在实验室条件下首先研制成功，并在20世纪60年代生产出可供工业和建筑需要的微晶玻璃制品。此时采用的矿渣主要为高炉渣，成形方法以压延法和压制法为主，并对以硫化物和氟化物为晶核剂的作用和原理进行了深入的研究[1q]。20世纪70年代，美国、El本、英国等国家也对矿渣进行了开发研究并实现了炉渣微晶玻璃的工业化生产。此后各国材料科学家对不同类型的炉渣对玻璃制备、晶核剂选择及玻璃结晶能力的影响进行了探索。在晶核剂的使用上开始着重使用氧化物作晶核剂。如ZrO2、P205、ZnO、Cr203、TiO。、Mn02及磁铁矿等都被作为晶核剂，复合晶核剂也开始得到研究和应用。1974年El本以烧结法生产出新型的微晶玻璃大理石．这一不同于传统玻璃生产的新方法扩大了微晶玻璃基础组成的选择范围，并使微晶玻璃产品更加多样化。20世纪80年代我国对微晶玻璃的研究也蓬勃发展起来．并在随后的20多年里对矿渣微