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堇青石基尾矿微晶玻璃的制备及其介电性能的研究

作　者: 李冰
导　师: 汪琦
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 铁尾矿微晶玻璃堇青石介电性能气孔率
分类号: TQ171.733
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着钢铁工业的迅速发展，铁尾矿的大量排放和堆积所造成的环境污染和资源浪费问题已经引起越来越多的关注。如何充分利用尾矿资源，最大限度地减少矿产资源的浪费和改善环境质量，并实现尾矿资源的高附加值应用是国内外研究的热点。本文在国家自然科学基金(No.51274120)的资助下，以铁尾矿、菱镁石尾矿、铝矾土和钛渣为主要原料，采用烧结法制备了MgO-Al2O3-SiO2系统尾矿微晶玻璃。采用示差扫描量热法(DSC)来确定核化、晶化温度，采用扫描电子显微镜(SEM)来观察微晶玻璃样品的表面形貌和微观结构，采用X射线衍射(XRD)来检测样品的矿物组成。重点研究碱金属氧化物的加入种类、加入量对MgO-Al2O3-SiO2系统尾矿微晶玻璃微观结构及介电性能的影响。研究发现，以Li2O逐渐取代Na2O作为微晶玻璃的助熔剂，降低了基础玻璃的核化、晶化温度，有效的促进了主晶相堇青石晶体的析出，改善了微晶玻璃的介电性能。在1KHz测试频率下，得到的堇青石基尾矿微晶玻璃的介电常数为58.52，介电损耗为0.5276，电阻率为5.764×105m。从实验结果可以得到如下结论，助熔剂Li2O逐渐代替Na2O，可以提高MgO-Al2O3-SiO2系统尾矿微晶玻璃的介电性能，为探索堇青石基尾矿微晶玻璃在介电材料领域的应用奠定了一定的理论基础。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1. 绪论  9-21
  1.1 铁尾矿及其综合利用现状  9-10
    1.1.1 我国铁尾矿资源现状  9
    1.1.2 铁尾矿的危害  9-10
    1.1.3 我国铁尾矿的综合利用现状  10
  1.2 菱镁石尾矿  10-11
    1.2.1 菱镁石简介  10-11
    1.2.2 菱镁石尾矿的利用现状  11
  1.3 微晶玻璃的概述  11-17
    1.3.1 微晶玻璃的发展历史  12
    1.3.2 微晶玻璃国内外的研究方向和发展趋势  12-13
    1.3.3 微晶玻璃的分类  13-15
    1.3.4 微晶玻璃的特性及应用  15-16
    1.3.5 微晶玻璃性能的主要影响因素  16-17
  1.4 堇青石基微晶玻璃  17-19
    1.4.1 堇青石的化学成分  17
    1.4.2 堇青石晶体结构  17-18
    1.4.3 堇青石基微晶玻璃的制备技术  18-19
    1.4.4 堇青石基微晶玻璃国内外研究现状  19
  1.5 选题的目的及意义  19-20
    1.5.1 选题的目的  19-20
    1.5.2 选题的意义  20
  1.6 研究内容  20-21
2. 堇青石基尾矿微晶玻璃样品的制备  21-37
  2.1 实验原料  21-22
    2.1.1 原料及其化学成分  21-22
    2.1.2 晶核剂的选择  22
  2.2 堇青石基微晶玻璃配方设计  22-25
  2.3 玻璃试样的制备  25-26
  2.4 微晶玻璃的制备  26-30
    2.4.1 热处理工艺过程的确定  26-29
    2.4.2 热处理升温制度  29-30
  2.5 样品性能及微观结构测试  30-37
    2.5.1 体积密度、吸水率与气孔率  30-32
    2.5.2 真密度  32-33
    2.5.3 介电常数、介电损耗、电阻率  33-35
    2.5.4 XRD 分析  35
    2.5.5 扫描电镜（SEM）  35-37
3. 碱金属氧化物对微晶玻璃析晶及性能的影响  37-55
  3.1 实验  37
  3.2 结果与分析  37-51
    3.2.1 差热分析  37-38
    3.2.2 XRD 分析  38-41
    3.2.3 SEM 分析  41-42
    3.2.4 微晶玻璃的密度、气孔率的测试  42-47
    3.2.5 介电常数、介质损耗、电阻率的测试  47-51
  3.3 频率对微晶玻璃电学性能的影响  51-54
  3.4 本章小结  54-55
4. 结论  55-56
参考文献  56-59
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  59-60
致谢  60-61
作者简介  61-62

堇青石基尾矿微晶玻璃的制备及其介电性能的研究

内容摘要

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