不锈钢渣玻璃陶瓷的制备及热处理制度优化

发布时间：2024-03-04 17:32

　　以不锈钢渣为代表的钢铁冶炼废渣是现代城市矿产资源的重要组成部分,如何实现其综合利用是目前矿业工程城市矿产资源开发利用领域中的重要课题之一。AOD(氩氧脱碳)渣作为不锈钢渣中的一类,不仅堆积量大,而且含有多种有毒重金属元素,这些特点使其成为最难以实现综合利用的冶炼渣之一。玻璃陶瓷化作为重金属固化的一种处理手段,同时所制备材料兼具耐磨、耐腐、高强等特性,因此利用不锈钢渣制备玻璃陶瓷逐渐受到人们的重视。然而相关研究并不完善,其中成分的变化对于熔体物性、显微结构演化及其性能的影响规律并未揭示,有待对其进行深入研究。基于此,本论文鉴于不锈钢渣成分的特点,设计相应基础玻璃配方。采用熔融法制备玻璃陶瓷材料,研究不锈钢渣不同引入量、SiO₂/MgO对玻璃熔体物性、结构及性能的影响规律。采用高温熔体物性测试、FTIR、DSC、XRD、SEM-EDX等测试手段对玻璃熔体物性、玻璃陶瓷结构与性能进行研究。为推进不锈钢渣玻璃陶瓷产业化生产,采用正交实验探究最佳热处理工艺参数。结果表明:随着不锈钢渣添加量逐渐增大,玻璃陶瓷熔体粘度?减小、电导率κ增大、粘滞活化能E_?增...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 不锈钢渣简介
        1.1.1 不锈钢渣来源与存量概述
        1.1.2 国内外不锈钢渣的处理现状
    1.2 不锈钢渣中重金属离子的固化
        1.2.1 重金属离子固化机理
        1.2.2 重金属离子固化方法
    1.3 玻璃熔体粘度的研究
        1.3.1 成分对粘度的影响
        1.3.2 粘度测量手段及计算方法
    1.4 研究内容、目的及意义
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究目的及意义
2 实验过程与表征方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验主要设备
    2.3 玻璃陶瓷制备
        2.3.1 基础玻璃配方设计
        2.3.2 玻璃陶瓷制备工艺
    2.4 材料测试与表征
3 不锈钢渣引入量对玻璃陶瓷熔体参数及性能的影响
    3.1 不锈钢渣不同引入量配方设计
    3.2 不锈钢渣玻璃熔体物性的研究
        3.2.1 不锈钢渣引入量对熔体粘度的影响
        3.2.2 不锈钢渣引入量对熔体电导率的影响
        3.2.3 玻璃熔体结构的FTIR光谱研究
    3.3 玻璃熔体粘度与电导率的关系研究
    3.4 不锈钢渣不同引入量对玻璃陶瓷析晶行为、物相与结构的影响
        3.4.1 对玻璃陶瓷析晶行为的影响
        3.4.2 对玻璃陶瓷物相的影响
        3.4.3 对玻璃陶瓷显微结构的影响
        3.4.4 FTIR对玻璃陶瓷结构解析
    3.5 不锈钢渣最大引入量的确定
    3.6 本章小结
4 不同SiO₂/MgO对玻璃陶瓷结构及性能的影响
    4.1 不同SiO₂/MgO质量比玻璃陶瓷制备
    4.2 不同SiO₂/MgO质量比对玻璃陶瓷熔体粘度的影响
    4.3 不同SiO₂/MgO质量比对玻璃陶瓷析晶行为的影响
    4.4 不同SiO₂/MgO质量比对玻璃陶瓷物相的影响
    4.5 不同SiO₂/MgO质量比对玻璃陶瓷表面形貌的影响
    4.6 不同SiO₂/MgO质量比玻璃陶瓷红外光谱解析
    4.7 不同SiO₂/MgO质量比对玻璃陶瓷理化性能的影响
    4.8 本章小结
5 玻璃陶瓷热处理工艺优化
    5.1 基础玻璃热处理工艺方案设计
    5.2 正交试验结果分析
    5.3 最佳热处理工艺下玻璃陶瓷样品物相分析
    5.4 最佳热处理制度下玻璃陶瓷样品微观形貌分析
    5.5 最佳热处理制度下玻璃陶瓷样品理化性能汇总
    5.6 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3918989