Fe2O3对纳米晶尾矿微晶玻璃结构及性能的影响

人工晶体学报, 2016, 45(1): 176-186.

Fe2O3对纳米晶尾矿微晶玻璃结构及性能的影响

李红霞 ^1, , 李保卫 ^2, , 张雪峰 ^3, , 贾晓琳 ^4, , 赵鸣 ^5, , 张志伟 ^6,

1.内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特,010051

2.内蒙古科技大学,内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,包头014010

3.内蒙古科技大学,白云鄂博共伴生矿废弃物资源综合利用国家地方联合工程研究中心,包头014010

4.郑州大学材料科学与工程学院,郑州,450052

5.内蒙古科技大学,内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,包头014010

6.中国兵器工业集团第五二研究所,包头,014030

基金项目: 国家自然科学基金(11564031) 内蒙古创新引导奖励资金项目(414030501) 内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY158) 内蒙古科技计划项目(41402060901)

关键词：尾矿 , 纳米晶 , 微晶玻璃 , Fe2O3

Influence of Fe2O3 on the Microstructure and Properties of the Nanocrystalline Tailing-based Glass-Ceramics

Keywords： tailings , nanocrystalline , glass-ceramic , Fe2O3

以铁尾矿和金尾矿为主要原料,采用熔融法制备了添加0 ～ 20wt％ Fe2O3的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)系纳米晶尾矿微晶玻璃,利用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和综合力学性能仪等测试手段,研究了Fe2O3含量对该体系微晶玻璃显微结构及性能的影响.实验结果表明:随着Fe2O3含量的增加,样品的晶化温度和玻璃化转变温度逐渐降低;且Fe2O3可促进主晶相透辉石相(Mg0.6Fe0.2Al0.2) Ca(Si1.5Al1.5)O6的形成;同时Fe2O3能够有效减小透辉石相平均晶粒尺寸;另外,微晶玻璃的密度、显微硬度和耐碱性随晶粒尺寸的减小而增加,而抗折强度和耐酸性随晶粒尺寸的减小而降低.

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