The invention relates to a structure gradient tailings micro crystal glass material prepared by microwave heating and a method thereof. The method uses the metal tailings as the main raw materials, through mixing, melting, casting, annealing after glass samples, the glass sample in multimode microwave oven, the samples around the longitudinal sections of different media by adding auxiliary, crystallization processing, microstructure and properties of tailings was obtained in gradient distribution of glass ceramics. The invention uses the unique advantages of microwave heat treatment, through the different parts in the same material by absorbing wave properties of different auxiliary medium, realizing controllable microcrystalline glass crystal growth, successfully prepared the gradient structure of glass ceramics new material products, dense microstructure, fine grain size and uniform distribution, is conducive to the improvement of the overall strength and wear resistance of the material itself.
【技术实现步骤摘要】
一种利用微波加热制备的结构梯度尾矿微晶玻璃及其制备方法
本专利技术涉及结构梯度尾矿微晶玻璃,特别是涉及一种以工业废渣为主要原料制备的结构梯度尾矿微晶玻璃及其制备方法。
技术介绍
微波是指频率非常高或波长非常短的电磁波,其频率范围的划分并无统一规定。通常将300MHz~300GHz(1m~1mm)范围的电磁波划分为微波频段。微波烧结或微波合成是指用频率912MHz和2.45GHz的微波辐照代替传统的热源加热。微波辐照条件下,材料的加热特性主要由其自身的介电性质所决定。当微波穿过介电材料传播时,在材料受影响的区域产生了内电场,诱导了自由或束缚电荷的移动并使电荷复合体如偶极子发生旋转。由于惯性,弹性和摩擦力等与频率相关,导致此种运动受阻使材料内部产生介电损耗并减弱了电场,这种损耗的结果就是整体性的加热。在特定的频率和温度下,材料对微波的吸收以及将微波能量转变为热能的程度是一定的,这主要是由材料的介电损耗因子(tanδ)决定,材料的介电损耗,是衡量材料将电磁能转变为热能的效率的标准;材料的介电常数(ε),是衡量材料受外部电场的影响,分子极化能力的标准。tanδ越大,材料受微波能量的影响越大,将电磁能转化为热能的能力越强。对于混合材料体系,由于不同的材料具有不同的介电损耗因子和介电常数,微波在通过物料时会被物料吸收、反射或透过,因此物料所产生的热效应也有所不同。利用微波加热的这一特点可实现材料的局部加热或微波能的聚焦,从而实现对材料的选择性加热,这样可能获得微观结构新颖及性能优良的特殊材料。材料的结构和性能存在一一对应的关系,不同的结构对应不同的性能。S.Sures ...
【技术保护点】
一种利用微波加热制备的结构梯度尾矿微晶玻璃材料,其特征是:该材料由以下原料制备而成:以重量百分比计的原料为:55~65%的铁尾矿、15~25%的金尾矿、10~20%的SiO2、0.5~2%的CaO、1~4.5%的Al2O3和1~5%的Na2CO3,以上原料总量为100%,外加所述原料总量0.1~0.5%的Cr2O3;将原料铁尾矿、金尾矿、SiO2、CaO、Al2O3、Na2CO3和Cr2O3计量后加入球磨混料机混匀,将混合物熔化后浇铸到事先预热的钢质模具中,成型后加入马弗炉进行退火处理;退火后将样品放入多模微波炉,在样品周围纵向分段添加辅助介质,进行析晶处理,得到所述的微晶玻璃材料。
【技术特征摘要】
1.一种利用微波加热制备的结构梯度尾矿微晶玻璃材料,其特征是:该材料由以下原料制备而成:以重量百分比计的原料为:55~65%的铁尾矿、15~25%的金尾矿、10~20%的SiO2、0.5~2%的CaO、1~4.5%的Al2O3和1~5%的Na2CO3,以上原料总量为100%,外加所述原料总量0.1~0.5%的Cr2O3;将原料铁尾矿、金尾矿、SiO2、CaO、Al2O3、Na2CO3和Cr2O3计量后加入球磨混料机混匀,将混合物熔化后浇铸到事先预热的钢质模具中,成型后加入马弗炉进行退火处理;退火后将样品放入多模微波炉,在样品周围纵向分段添加辅助介质,进行析晶处理,得到所述的微晶玻璃材料。2.根据权利要求1所述的结构梯度尾矿微晶玻璃材料,其特征在于,所述辅助介质包括:碳化硅、石墨、活性炭、三氧化二铁、四氧化三铁、石墨烯、碳纳米管、石墨毡中的两种或两种以上。3.根据权利要求2所述的结构梯度尾矿微晶玻璃材料,其特征在于,所述碳化硅为黑碳化硅或绿碳化硅;所述石墨为鳞片状石墨或微晶石墨;所述活性炭为粒状活性炭、棒状活性炭或粉状活性炭。4.根据权利要求2所述的结构梯度尾矿微晶玻璃材料,其特征在于,混合物熔化的温度为1350~1450℃;钢模具的预热温度为550℃。5.根据权利要求1-4任一项所述的结构梯度尾矿微晶玻璃材料,其特征在于,所述退火处理时的退火温度为550~600℃,退火后的微晶玻璃在频率为2.45GHz的多模微波炉中进行析晶处理,析晶处理时的温度为600~920℃,保温时间为0.5~4h。6.一种结构梯...
【专利技术属性】
技术研发人员:张雪峰,李保卫,贾晓林,李红霞,刘芳,邓磊波,张明星,徐文利,马强,刘艳丽,
申请(专利权)人:内蒙古科技大学,
类型:发明
国别省市:内蒙古,15
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