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微晶玻璃是材料科学发展上的一项最近的进展 , 它是通过玻璃在加热过程中进行 控制晶化而制得的一种含有大量微晶体的多晶固体材料。作为功能材料和结构材料, 它在光、电、磁、生、化等微电子技术、生物医学、国防尖端技术、机械制造等领域 得到了广泛的应用,并且具有巨大的发展前景;作为建筑装饰材料,美观、高雅,集 中了玻璃、陶瓷、石材的性能优点。 本文主要研究了福建永安煤矸石在建筑装饰微晶玻璃材料上开发与研制工艺上 的可能性,并探讨了其组成、结构与性能之间的关系。它的整个制备过程主要是基础 玻 璃配方的拟定、玻璃熔制和基础玻璃的热处理使之转化成微晶玻璃。配方的拟定主 要是根据煤矸石的主要化学成分,在 CaO - Al 2O 3- SiO2 系统相图硅灰石初晶区中选择不 同的基础点拟定不同的配方,经过试验,配方: SiO 2 52.92 Wt% Al 2O3 13.24 Wt% CaO 21.314 Wt % Na 2O 7.275 Wt% K 2O 1.99 Wt% Fe 2O 3 1.49 Wt% 其他 0.57 Wt% 是比较好的, 后期的所有实验都是基于该配方上的。按照配方,混均的原料在高温炉中 1450 ℃熔 融、均化 2 两小时后将熔体注入水中 水淬成碎玻璃。然后球磨成玻璃粉,烘干、压制 4 成型。利用正交实验方法 L 9(3 ) 确定了微晶玻璃的最佳热处理工艺制度,测定了不同 热处理条件下材料的收缩率和体密度并借助 XRD 、 SEM 等现代分析测试技术探讨热处 理工艺制度各因素对煤矸石微晶玻璃的显微结构与性能的影响 。 进一步核实了利用正 交实验方法得出的最佳热处理工艺制度:核化温度 820 ℃,核化时间 3 小时,晶化温 度 900 ℃,晶化时间 2 小时。通过与建筑陶瓷、天然花岗岩和天然大理石性能的比较, 显示了煤矸石微晶玻璃性能的优越。 试验表明 , 利用福建永安煤矸石尾矿开发研制微晶玻璃装 饰材料在工艺和性能上 都是可行。这对煤矸石和固体废弃物的利用具有重大的意义,变废为宝,保护环境, 促进循环经济发展,具有较大的社会效益和经济效益。