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本文对矿渣微晶玻璃的发展历史、制备技术及其应用作了较系统的综述。以高炉渣、钢渣和其它天然矿物原料为主要原料,Cr2O3、锆英砂为主晶核剂,采用熔融法制备了废渣用量在50wt%以上的钢渣微晶玻璃。用X射线衍射仪测定了材料的物相组成,其主晶相为普通辉石(CaMg(SiO3)2)和透辉石(CaFe,Mg(SiO3)2),用扫描电子显微镜镜观察了材料的显微结构,其晶粒尺寸为1~2μm。 实验表明,Cr2O3是钢渣微晶玻璃有效的晶核剂,以引入0.4wt%为最佳,增加Cr2O3的引入量不利于玻璃的熔制。锆英砂提高玻璃的粘度,使玻璃的核化温度和晶化温度升高,有效地抑制晶体长大。未引入锆英砂时晶粒超过10μm,而引入6wt%锆英砂时晶粒小于2μm,其用量不宜超过6wt%。随着钢渣引入量的增加,玻璃的核化温度和晶化温度均降低,材料中辉石类晶体的析出相应增加。添加一定量SiC作为还原剂有利于玻璃中的FeO3部分还原为Fe3O4,促进了玻璃的核化和晶化。SiC的引入量以1wt%为佳,当引入达3wt%时,玻璃中有金属铁析出。该钢渣微晶玻璃的主要的性能为:抗折强度276MPa;显微硬度为11.9GPa;耐磨性为GCr15钢的13倍。 利用正交分析确定钢渣玻璃的最佳热处理制度,其工艺参数为:以5~7℃/min升至840℃,核化保温1h;然后以3~4℃/min升至920℃,晶化保温1h,然后随炉冷却。核化温度对材料的力学性能影响最大,而核化保温时间影响最小。