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利用石煤提钒废渣制备CAS系微晶玻璃的研究
石煤提钒废渣制备CAS系微晶玻璃的研究
摘要：传统的CAS系微晶玻璃制备方法受到原料稀缺和高成本的限制。本研究采用石煤提钒废渣作为原料，通过球磨法、烧结法和熔融法等步骤制备了CAS系微晶玻璃。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和热重分析等手段对样品进行了表征，并对其微观结构和物理性能进行了分析。结果表明，石煤提钒废渣可以成功用于制备CAS系微晶玻璃，而且所制备的样品具有良好的加工性能和机械性能。
关键词：石煤提钒废渣；CAS系微晶玻璃；制备方法；性能分析
1.引言
微晶玻璃是一种具有良好化学稳定性和高强度的无机非晶材料。由于其独特的物理性能，微晶玻璃在电子、光学、生物医学和能源等领域有广泛的应用。然而，传统的微晶玻璃制备方法通常需要稀缺的原料和复杂的工艺，导致成本较高。
石煤提钒废渣是石煤中提取钒的副产物，具有丰富的含钒和高温熔化特性。因此，将石煤提钒废渣应用于微晶玻璃制备中，不仅可以充分利用资源，还可以降低成本。本研究旨在探究石煤提钒废渣制备CAS系微晶玻璃的可行性，并对其微观结构和性能进行研究分析。
2.实验部分
2.1原料准备
石煤提钒废渣经过研磨和筛分，得到粒径为10-100μm的粉末。
2.2制备方法
在制备CAS系微晶玻璃的过程中，首先将石煤提钒废渣与其他CAS系原料按照一定比例混合，并采用球磨法进行预处理。将混合料放入球磨机中，加入适量的苯乙烯溶液作为分散剂，球磨时间为48小时。
将预处理后的样品进行烧结处理，将样品放入炉中，在合适的温度下保温一定时间。然后，将烧结样品进行粉碎，并筛分得到粒径为50-200μm的颗粒。
最后，选取合适比例的颗粒进行熔融，将样品放入熔融炉中，在合适的温度下熔化样品。然后，将熔融样品倒入冷却水中快速冷却，得到CAS系微晶玻璃。
2.3样品表征与性能测试
利用X射线衍射分析样品的物相结构；通过扫描电子显微镜观察样品的微观形貌；使用热重分析仪测定样品的热稳定性和热膨胀系数等性能指标。
3.结果与讨论
3.1X射线衍射分析结果表明，制备的样品主要由CAS系晶相组成，无明显杂相存在。样品中的微晶颗粒尺寸约为80-120nm，呈现出典型的非晶结构。
3.2扫描电子显微镜观察结果显示，制备的微晶玻璃具有均匀致密的微观结构。微观颗粒尺寸分布均匀，且颗粒间无明显空隙，表面光滑。
3.3热重分析结果显示，制备的微晶玻璃具有良好的热稳定性和热膨胀性能。样品在高温下仍然保持稳定，且热膨胀系数适中。
4.结论
本研究成功地利用石煤提钒废渣制备了CAS系微晶玻璃。所制备的样品具有良好的加工性能和机械性能。石煤提钒废渣为微晶玻璃的制备提供了一种新的途径，具有潜在的应用价值。进一步研究可以考虑优化制备工艺和探索更广泛的应用场景。
参考文献：
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