废玻璃粉低温微晶化促进剂的研究开题报告
2020-04-23 19:56:19
1. 研究目的与意义(文献综述)
近几十年来,大量的国内工业产生的废弃物,包括由燃油发电站、城市固体废物燃烧后产生的各种粉煤灰、花岗岩的废料、钢铁制造的渣等等,这些都成功地应用于玻璃陶瓷的制备[1]。将微晶玻璃制备技术引入到固体废弃物资源化领域,是当前建筑微晶玻璃的研究热点之一。废玻璃的来源主要分为两个方面:一个是玻璃制造工业中所产生的玻璃废品、玻璃液在耐火材料表面的堆积物等;另一个是建筑物所使用的建筑玻璃窗、日用玻璃瓶、玻璃器皿等。目前我国玻璃厂中所产生的废玻璃已经实现全部的回收利用,但建筑或日用玻璃器皿等废玻璃的量还是非常大的,因此,如何把废玻璃加以有效的利用,这对于废玻璃资源的合理利用具有重要的社会经济意义[2-5]。
微晶玻璃是经配方设计的基础玻璃经过加热处理,通过成核和晶化过程而制成的具有微晶相和玻璃相的复合材料[6]。它具有许多优异性能:如机械强度高、化学稳定性及热稳定性好、使用温度高及坚硬耐磨等,在国防、航空航天、电子、建筑、化工等领域作为结构材料、功能材料、装饰材料而获得广泛应用[7]。微晶玻璃建材的性能十分突出,其纹理清晰、色彩亮丽,运用于建筑当中能够达到很好的装饰目的[8]。
目前,制备建筑装饰微晶玻璃的生产技术主要有整体析晶法、熔融-烧结法、粉体直接烧结法,此外,还有比较新的技术即浮法。整体析晶法是最早使用的方法,现在仍然使用。其工艺过程为:在原料中加入一定量晶核剂并混合均匀,于1400~1500℃高温下熔制、均化后成型,经退火后在一定温度下进行核化和晶化,以获得晶粒细小且结构均匀的微晶玻璃制品。然后在一定温度下进行核化和晶化,以获得晶粒细小且结构均匀的微晶玻璃制品。熔融-烧结法为目前应用最为广泛的工艺方法,其基本工艺流程是将一定组分的配合料投入到玻璃熔窖中,在高温下使配合料熔化、澄清、均化、冷却,然后,将合格的玻璃液倒入冷水中急冷,水淬成玻璃颗粒后进行铺料烧结。直接烧结法是将原料经球磨混合均匀,经压实成型后直接烧结的工艺方法。此方法工艺简单、能耗较低,有效地弥补了整体析晶法和熔融-烧结法耗能高的缺点,有助于降低产品价格,使建筑微晶玻璃成为普通家庭能够接受的装饰材料[9-15]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备:以废玻璃粉为主要原料添加不同种类的晶核促进剂采用压制成型、低温烧结法制备出微晶玻璃样品;
材料表征:将试样用玛瑙研钵研磨,过200 目筛,采用x 射线衍射仪测定试样的x 射线衍射图谱,进行物相分析。用软件计算各晶相的含量;利用扫描电子显微镜观察试样的显微结构;采用静水力学法测定样品的体积密度;用抽真空法测定试样的吸水率;用显微硬度仪测试硬度。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4—5周:学习使用实验仪器,并逐步开始制备样品。
第6—12周:采用差热分析(dsc)、x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem) 、显微硬度仪等测试手段对实验玻璃样品性能进行表征,对于测试所得到的数据进行基础理论分析,归纳总结出相关的影响规律。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] weiyi zhang, hong gao, yu xu.sintering and reactive crystal growth of diopside albite glass ceramics fromwaste glass[j].journal of the european ceramic society,2011,31:1669–1675
[2] 彭长浩. 利用废玻璃和粉煤灰制备建筑微晶玻璃及其性能研究[d].南昌航空大学,2012.
[3] 何峰, 谢俊, 程金树. 建筑装饰微晶玻璃的发展动态[j]. 国外建材科技, 2008, 5(5):12-14