SiO2对玄武岩玻璃析晶性能的影响研究
2021-03-03舒凤娇安倩马跃国李双慧周悦杨光祥葛源
舒凤娇,安倩,马跃国,李双慧,周悦,杨光祥,葛源
(六盘水师范学院化学与材料工程学院,贵州六盘水553004)
玄武岩纤维作为绿色环保、高强度纤维,能够应用于军工、建筑、环保等领域。玄武岩纤维的制备受到很多因素的影响,如熔融特性、粘度特性、析晶特性等,其中析晶特性决定了纤维的成丝率、强度等,是十分关键的因素。
本文以贵州六盘水地区玄武岩为研究对象,通过添加二氧化硅研究其对玄武岩玻璃析晶性能的影响,为玄武岩纤维生产中析晶性能的调控提供参考。
1 原料及分析
原料玄武岩来自于贵州省六盘水某玄武岩矿,经破碎、磨矿、干燥获得实验样品。利用X 射线荧光光谱分析其化学组成,如表1。

表1 玄武岩化学组成(%)
2 实验方案
称取5 份玄武岩矿粉各20 g,分别添加0 g、0.82 g、1.71 g、2.68 g、3.76 g分析纯二氧化硅,以研究二氧化硅对玄武岩析晶特性的影响。对不同二氧化硅添加量的玄武岩进行化学组成换算,如表2所示。
利用Factsage 热力学软件中的Equilb 模块,选择氧化物数据库,压力为1.01×10Pa,温度800℃~1 600℃,计算玄武岩的高温物相变化过程。
称取5份不同二氧化硅添加量的玄武岩粉末各5 g进行高温实验,具体为:将盛放玄武岩的刚玉坩埚置于高温电阻炉中,升温速率10℃/min,室温升至1 450℃,保温2 h,降温速率10℃/min,降至1 200℃,保温0.5 h,取出水冷,80℃真空干燥4 h,粉碎、研磨获得玄武岩玻璃粉末,利用红外分析仪器,对玄武岩玻璃的官能团结构进行检测。

表2 玄武岩化学组成(%)

收稿日期:2020-08-20
基金项目:贵州省级大学生创新创业训练计划项目(编号:20195201492,20195201521);……
