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中国陶瓷2026年第01期:TiO_2和ZrO_2对金尾矿基微晶玻璃的析晶行为与结构影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:祝旭帆;郝晓栋;周亚辉;李浩;邓磊波;

单位:内蒙古科技大学理学院;内蒙古科技大学工程训练中心;

摘要:中国工业的快速发展对矿产资源的需求逐年增加,导致大量尾矿排放与堆存,带来了资源浪费与环境污染问题。本文以金尾矿为主要原料,TiO_2和ZrO_2为晶核剂,利用熔融法制得微晶玻璃材料。采用DSC、XRD、SEM、热台显微镜及红外光谱等手段,研究了TiO_2/ZrO_2对微晶玻璃析晶行为、结构和性能的影响。结果表明,随着TiO_2/ZrO_2质量比增加,玻璃的析晶活化能呈现下降趋势,范围在235~334 kJ/mol;析晶指数范围为3.1~5.5,以二维/三维整体晶化为主。制得的微晶玻璃主晶相为堇青石,且随着热处理温度升高,伴随有尖晶石、氧化锆和蓝宝石相等次晶相析出。当TiO_2和ZrO_2的质量比为3.5/2.0时,基础玻璃经1000℃热处理得到的微晶玻璃密度为2.61 g/cm~3、硬度为8.09 GPa,利用金尾矿制得的微晶玻璃在建筑材料领域具有潜在的应用前景。

关键词:金尾矿;;微晶玻璃;;TiO_2;;ZrO_2;;析晶

基金资助:内蒙古自然科学基金(2022LHMS05002);; 内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目(0406082312);; 内蒙古科技大学大学生创新创业项目(202410127043)