CaO-MgO-Al2O3-SiO2系銅尾礦微晶玻璃析晶特征研究

施麟蕓，毛佩林，劉松柏，聶 濤

(1.江西省建筑材料工業科學研究設計院，南昌 330001；2.江西省節能建材與建筑結構工程研究中心，南昌 330001)

0 引 言

MgO-Al2O3-SiO2體系微晶玻璃因其具有較高的機械強度、優良的介電性能、良好的熱穩定性、抗熱沖擊性能和較好的化學穩定性、可調的熱膨脹系數等而具有重要的商業價值[1-2]。其主要應用在絕緣材料、電容器、硬盤基板等電工電子材料領域中[3-5]。本文主要以銅尾礦為主要原料，利用銅尾礦中SiO2(72.392wt%)、Al2O3(11.961wt%)、K2O(10.357wt%)含量高的特點，開展玻璃熔制、玻璃微晶化及穩定性等方面的實驗研究。由于尾礦中富含基礎玻璃組成中的各類主要氧化物(如CaO、MgO、Al2O3、SiO2等)，可充分利用尾礦資源的組分特點來生產微晶玻璃。制備出的產品具有配料選擇充分，可有效固化重金屬等有害物質，利于化學藥劑的消除和附加值高等優點，此外，尾礦資源的大規模利用，可實現環境、資源的有效循環利用，解決我國尾礦資源利用率不高的問題，對促進產業結構的調整和升級有積極的作用[6-8]。MgO-Al2O3-SiO2體系微晶玻璃通常使用的氧化物晶核劑是TiO2，或通常會引入稀土元素來改善其析晶特性，例如可加入CeO2來降低玻璃體系的玻璃化轉變溫度來促進析晶[2]，由于銅尾礦成分較為復雜，且含有一定量的Fe3O4和Cr2O3，氧化鉻是礦渣微晶玻璃中析出輝石類主晶相常用的晶核劑，氧化鉻加氧化鐵也常作為復合晶核劑來促進輝石類晶相的析出[9]。因此根據銅尾礦的成分特征，本文采用Fe3O4和Cr2O3作為復合晶核劑，制備出以透輝石(Ca(Mg，Al)(Si，Al)2O6)為主晶相的微晶玻璃制品，系統的研究了微晶玻璃組分、熱處理溫度和時間等因素對玻璃析晶的影響?！?br>