本發(fā)明涉及微晶玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含改性粉煤灰的調(diào)溫微晶玻璃及其制備工藝。
背景技術(shù)：
微晶玻璃又稱微晶玉石或陶瓷玻璃，是一種兼具玻璃和陶瓷雙重性能的綜合玻璃，其具備許多優(yōu)異的使用性能，比陶瓷的亮度高，比玻璃韌性強，熱膨脹系數(shù)可調(diào)，耐磨耐蝕，熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)穩(wěn)定，在電子、電力、化工、建筑等等行業(yè)均有廣闊的應(yīng)用空間。傳統(tǒng)的微晶玻璃主要由天然礦物原料制成，生產(chǎn)成本較高。
許多工業(yè)固體廢棄物如廢渣土、粉煤灰、爐渣粉等等含有制造微晶玻璃的大部分原料，如果能將這些原料進(jìn)行有效合理的處理利用，將會達(dá)到環(huán)境治理和降低生產(chǎn)成本的雙贏模式。《CAS系粉煤灰微晶玻璃制備工藝試驗研究》一文利用燒結(jié)法制備了高性能的粉煤灰微晶玻璃，但是因為粉煤灰成分差異導(dǎo)致制備的微晶玻璃塑性較差，氣孔率高，成品率不穩(wěn)定，產(chǎn)品主要用在建筑材料方面，在其他行業(yè)的應(yīng)用受到限制。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種含改性粉煤灰的調(diào)溫微晶玻璃。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種含改性粉煤灰的調(diào)溫微晶玻璃，該微晶玻璃由以下重量份的原料制成：改性粉煤灰20-30、二氧化釩納米線4-5、硅灰石10-15、石英砂40-50、純堿5-8、氧化鉀8-12、氟化鈉1-5。
所述的改性粉煤灰由重量份的原料制得：粉煤灰30-40、碳納米管1-2、碳酸鈉20-30，其制備方法包括以下步驟：
（1）將粉煤灰過100-200目篩，過篩物投入馬弗爐中，在600-800℃條件下焙燒2.5-4h除殘?zhí)己笞匀焕鋮s備用；
（2）將步驟（1）的物料投入反應(yīng)容器中，加入碳酸鈉、碳納米管，高速攪拌混合均勻后在850-900℃、氮氣氛圍下焙燒2-3h，產(chǎn)物冷卻后破碎過200-300目篩，水洗2-3次后完全干燥，即得改性粉煤灰。
所述的一種含改性粉煤灰的調(diào)溫微晶玻璃的制備工藝包括以下步驟：
（1）配料：按照配制將各原料混合，球磨分散20-30min；
（2）熔制：配料投入反應(yīng)容器中，在真空條件下以5-8℃/min的升溫速度加熱至1150-1250℃，隨后再以4-5℃/min的速度升溫至1500-1600℃，保溫1-1.5h，保溫過程中每隔30min攪拌脫泡4-5次；
（3）成型退火：所得熔體傾倒于鋼板上成型，成型后在400-500℃條件下退火，冷卻至室溫；
（4）核化晶化：將步驟（3）所得物料以10-15℃/min的速率升溫至700-750℃，核化0.5-1h后再繼續(xù)升溫至950-1050℃，晶化2-3h后自然冷卻至室溫后即得。
本發(fā)明優(yōu)點在于，將工業(yè)廢料粉煤灰經(jīng)過改性處理后與其它原料混合熔融制備微晶玻璃，制備的改性粉煤灰是一種摻雜碳納米管的層狀雜化材料，其礦化過程得到有效調(diào)控，改善玻璃熔體的塑化性和成核性，增強效果顯著，加入的二氧化釩納米線賦予復(fù)合微晶玻璃調(diào)溫性能，兼有細(xì)化晶粒的功效，再結(jié)合其他原料，最終制得了高強度、高彈性、高可塑性、智能調(diào)溫、高透明度的微晶玻璃，且其生產(chǎn)工藝簡單高效，提升了傳統(tǒng)粉煤灰微晶玻璃的產(chǎn)品價值。
具體實施方式
該實施例微晶玻璃由以下重量份的原料制成：改性粉煤灰20、二氧化釩納米線4、硅灰石10、石英砂40、純堿5、氧化鉀8、氟化鈉1。
其中改性粉煤灰由重量份的原料制得：粉煤灰30、碳納米管1、碳酸鈉20，其制備方法包括以下步驟：
（1）將粉煤灰過100目篩，過篩物投入馬弗爐中，在600℃條件下焙燒2.5h除殘?zhí)己笞匀焕鋮s備用；
（2）將步驟（1）的物料投入反應(yīng)容器中，加入碳酸鈉、碳納米管，高速攪拌混合均勻后在850℃、氮氣氛圍下焙燒2h，產(chǎn)物冷卻后破碎過200目篩，水洗2次后完全干燥，即得改性粉煤灰。
該實施例微晶玻璃的制備工藝包括以下步驟：
（1）配料：按照配制將各原料混合，球磨分散20min；
（2）熔制：配料投入反應(yīng)容器中，在真空條件下以5℃/min的升溫速度加熱至1150℃，隨后再以4℃/min的速度升溫至1500℃，保溫1h，保溫過程中每隔30min攪拌脫泡4次；
（3）成型退火：所得熔體傾倒于鋼板上成型，成型后在400℃條件下退火，冷卻至室溫；
（4）核化晶化：將步驟（3）所得物料以10℃/min的速率升溫至700℃，核化0.5h后再繼續(xù)升溫至950℃，晶化2h后自然冷卻至室溫后即得。
該微晶玻璃呈咖啡色，結(jié)構(gòu)致密無孔，色澤均勻，其性能測試結(jié)果為：密度：2.64g/cm3；莫氏硬度：7；抗折強度：60.5MPa；耐酸系數(shù)：0.2168；耐堿系數(shù)：0.2104。