矿渣微晶玻璃析晶行为受析晶时间影响的研究

4.4.2.1　析晶时间设定

在设定析晶时间时，以析晶温度970℃为前提条件，研究析晶时间对微晶玻璃析晶行为及性能的影响，析晶时间分别取30min、90min、180min、240min、300min、360 min，具体析晶工艺路线如图4.20所示。

图4.20　析晶工艺路线图

4.4.2.2　析晶时间对析晶相组成的影响

在不同析晶时间条件下，矿渣微晶玻璃的X射线衍射分析结果如图4.21所示。从图4.21中可以看出：当析晶时间达到30 min时，矿渣微晶玻璃以非晶相为主，次晶相中含有少量的钙铁辉石和普通辉石；随着析晶时间的延长，矿渣微晶玻璃的衍射峰越来越复杂，析晶峰强度逐渐增强，主晶相为钙铁辉石，次晶相为普通辉石，并逐渐出现了透辉石和紫苏辉石。

图4.21　在不同析晶时间条件下矿渣微晶玻璃的XRD图(www.xing528.com)

4.4.2.3　扫描电镜分析

在不同析晶时间条件下，矿渣微晶玻璃的扫描电镜分析结果如图4.22所示。

图4.22　不同析晶时间的矿渣微晶玻璃SEM图

从图4.22中可以看出，随着析晶时间的延长，矿渣微晶玻璃内部的晶体析出量增加，晶体尺寸增大，晶体完整程度逐渐增加，并且晶体形态由球晶逐渐向块状晶体转变。当析晶时间超过240 min时，晶体在表面排列的规则程度变差，玻璃相数量较少，且以薄膜的状态分布在晶体之间，起到黏结的作用，这将对矿渣微晶玻璃的力学性能产生较大的影响，尤其是对抗折强度的影响最大。

在不同析晶时间条件下，矿渣微晶玻璃的晶体尺寸和析晶率如图4.23所示。从图4.23中可以看出，随着析晶时间的延长，矿渣微晶玻璃的晶体尺寸和析晶率呈增大的趋势，晶体尺寸从0.09μm增大到2.16μm，析晶率从0.12%增大到76.4%。

图4.23　在不同析晶时间条件下矿渣微晶玻璃的晶体尺寸和析晶率

由于矿渣微晶玻璃内部的晶体尺寸和析晶率变化较大，这虽然有利于提高矿渣微晶玻璃的硬度，但不利于提高矿渣微晶玻璃的抗折强度。因此，可以通过研究析晶时间对性能的影响，优化出最佳析晶时间，即确定出晶体尺寸和析晶率的范围。