Na₂CO₃助熔剂与基于石棉尾矿微晶陶瓷晶相转变和理化性能的关联规律探索

周果^1,2，孙红娟^1,2，彭同江^1,2,3

1. 西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室2. 西南科技大学矿物材料及应用研究所3. 西南科技大学分析测试中心

摘 要：以石棉尾矿为主要原料,Na₂CO₃作为助熔剂,采用一次烧结法制备出以镁橄榄石为主晶相的微晶陶瓷。采用X射线衍射分析、场发射扫描电子显微镜等测试手段对不同条件制备的微晶陶瓷样品进行表征,研究了烧结温度、Na₂CO₃添加量对微晶陶瓷晶相转变、显微结构和理化性能的影响。结果表明:未添加Na₂CO₃时,提高烧结温度仅使赤铁矿消失;当Na₂CO₃添加量为4%（质量分数,下同）时,赤铁矿与顽火辉石消失。高温烧结过程中赤铁矿与顽火辉石逐渐转化为镁铁尖晶石和镁橄榄石。Na₂CO₃添加量为4%（质量分数）时,在烧结温度1 150℃条件下制备的微晶陶瓷的理化性能达到最佳,其体积密度、线性收缩率、抗折强度分别为2.85 g/cm³、11.4%、65.4 MPa。添加Na₂CO₃对石棉尾矿微晶陶瓷晶相转变及理化性能具有重要的影响。

关键词：助熔剂;石棉尾矿;微晶陶瓷;晶相半定量;