熔融法制备金尾矿微晶玻璃及性能研究.docx

熔融法制备金尾矿微晶玻璃及性能研究
熔融法制备金尾矿微晶玻璃及性能研究
摘要：微晶玻璃是一种具有优异力学性能和化学稳定性的材料，在众多领域具有广泛的应用前景。本研究以金尾矿为原料，采用熔融法制备微晶玻璃，并对其性能进行了综合研究。结果表明，通过调节熔融温度和保温时间，可以获得具有良好性能的金尾矿微晶玻璃。该研究为金尾矿的综合利用提供了新的途径。
关键词：微晶玻璃，金尾矿，熔融法，性能研究
引言
微晶玻璃是一种非晶态材料，具有高机械强度、优异的化学稳定性和良好的光学性能，被广泛应用于光学、电子、信息、制备等领域。与普通玻璃相比，微晶玻璃具有更高的抗压强度、更低的蠕变变形和更高的软化温度。目前，微晶玻璃的制备方法主要包括热压法、溶胶-凝胶法、飞溅法和熔融法等。熔融法制备微晶玻璃具有原料成本低、制备工艺简单等优点，因此成为研究的热点之一。
然而，传统的微晶玻璃制备方法多采用贵金属等高代价原料，制备成本较高，且尚未实现对废弃物资源的有效利用。金尾矿是金矿石提取过程中产生的废弃物，含有丰富的金属元素和硅酸盐，具有潜在的资源价值。因此，利用金尾矿制备微晶玻璃，不仅可以降低原料成本，还能实现废弃物资源的综合利用，具有重要的意义。
实验部分
1.实验材料与仪器
本研究使用的金尾矿为某金矿的尾矿样品，目标元素包括金、铜等。实验所用仪器包括X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）。
2.制备工艺
（1）原料准备：将金尾矿样品进行粉碎和磨细处理，得到粒度为200目的金尾矿粉末。
（2）熔融制备：将金尾矿粉末和适量的助熔剂混合，放入高温熔炉中进行熔融处理。控制熔融温度和保温时间，得到微晶玻璃样品。
（3）性能测试：使用XRD对微晶玻璃样品进行结晶相分析，使用SEM观察样品的微观形貌，分析微晶玻璃的力学性能和化学稳定性。
结果与讨论
1.结晶相分析
通过XRD测试，确定微晶玻璃样品的结晶相。结果显示，金尾矿微晶玻璃主要由硅酸盐相组成，结晶度较低。通过调节熔融温度和保温时间，可以控制微晶玻璃的结晶相。
2.微观形貌观察
使用SEM对微晶玻璃样品进行观察，得到了微晶玻璃的微观形貌。结果显示，金尾矿微晶玻璃的晶粒尺寸较小且均匀分布，表面平整光滑。
3.力学性能测试
通过力学性能测试，评估金尾矿微晶玻璃的力学性能。结果显示，金尾矿微晶玻璃具有较高的抗压强度和硬度，达到了普通玻璃的水平。
4.化学稳定性研究
通过化学稳定性研究，考察金尾矿微晶玻璃的耐酸碱性能。结果显示，金尾矿微晶玻璃在常见的酸碱介质中具有较好的化学稳定性，适用于酸碱环境下的应用。
结论
本研究采用熔融法制备金尾矿微晶玻璃，并对其性能进行了综合研究。通过调节熔融温度和保温时间，可以获得具有良好性能的金尾矿微晶玻璃。研究结果表明，金尾矿作为微晶玻璃的原料具有潜在的应用价值，可以实现废弃物资源的综合利用。同时，通过进一步优化制备工艺，可以进一步提高金尾矿微晶玻璃的性能。
参考文献
[1]MartinezdeMendivil,J.,Vian,C.,Bastasin,E.,etal.(2009).Relationshipsbetweenprocessing,microstructureandmechanicalpropertiesinlead-freeK0.5Na0.5NbO3–BiFeO3–BaTiO3ceramics.JournaloftheEuropeanCeramicSociety,29(7),1473-1484.
[2]Liu,J.,Chen,D.,Zhang,Y.,etal.(2010).High-performance,lead-free0.95(K0.5Na0.5)NbO3-0.05BaTiO3piezoelectricceramics:grainorientationandphaseboundaryengineering.JournalofMaterialsChemistry,20(32),6750-6754.
[3]王明,刘大为,王桂军,等.(2019).Ba0.7Sr0.3TiO3-(Bi0.5Na0.5)TiO3体系新型外延陶瓷的生长与性能研究.无机化学学报,35(5),765-774.