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內容簡介

　　微晶玻璃作為一種結構特殊的新型無機非金屬材料，其應用領域越來越廣，但是目前系統(tǒng)論述微晶玻璃的書籍很少，特別是系統(tǒng)研究利用尾礦、礦渣為主要原料制備微晶玻璃的書籍就更顯缺乏。本書根據(jù)作者二十多年的教學和科研實踐，依據(jù)國內外在該領域的研究成果與動態(tài)，充分論述了微晶玻璃的理論知識、制備原理、生產(chǎn)工藝、質量控制，對微晶玻璃的組成、結構、性能及其應用做了深入、系統(tǒng)的闡述，本書內容全面，深入淺出，理論聯(lián)系實際，全面反映了該領域國內外研究的新成果，具有很強的實用性。本書可供從事微晶玻璃材料研究的科研人員參考，可作為高等院校相關專業(yè)的教學參考書，也可供礦業(yè)企業(yè)、冶金企業(yè)的管理與技術人員研讀，選擇相應的產(chǎn)品進行產(chǎn)業(yè)轉型與升級。

作者簡介

　　何峰，武漢理工大學材料科學與工程學院，無機非金屬材料系主任、教授，玻璃科學與技術研究所所長，兼硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室教授，中國硅酸鹽協(xié)會玻璃分會理事。以微晶玻璃材料為主要研究領域，在國內外期刊上已經(jīng)發(fā)表論文40余篇，授權專利20余項。長期從事玻璃、微晶玻璃和建筑陶瓷材料研究，具有堅實而系統(tǒng)的理論基礎和專業(yè)知識，以及豐富的實踐經(jīng)驗。作為我國建筑裝飾微晶玻璃材料發(fā)展的重要奠基人之一，利用燒結動力學理論，很好地解決了板面致命缺陷“氣孔”的重大難題。帶領研究團隊成功地研發(fā)出我國第1座微晶玻璃熔化窯和第1條連續(xù)高性能高產(chǎn)量微晶玻璃晶化窯。為我國建筑裝飾微晶玻璃的發(fā)展作了許多基礎性與創(chuàng)新性的研究工作，由此所形成的“建筑裝飾微晶玻璃成套生產(chǎn)技術及產(chǎn)業(yè)化”項目獲2010年度湖北省科學技術進步一等獎。通過產(chǎn)學研合作，以建筑陶瓷生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排為研究目標，通過有關裝備與節(jié)能燃燒關鍵技術的研究與開發(fā)，取得多項具有自主知識產(chǎn)權的成果，推動了行業(yè)技術進步。由此形成的“高性能陶瓷窯爐成套技術與產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)業(yè)化”項目獲2011年度湖北省科學技術進步一等獎。近5年，承擔與參與科學研究與工程研發(fā)，參加國家自然科學基金項目3項；主持“十一五”國家科技支撐計劃項目子課題1項、“十二五”國家科技支撐計劃項目子課題2項、湖北省重大科技攻關項目各1項。參與編寫專著與教材4部。

圖書目錄

第1章晶體與玻璃態(tài) 1
1．1晶體形成的一般方法2
1．1．1由氣相直接結晶3
1．1．2由液相結晶3
1．1．3從固體轉變?yōu)榫w5
1．1．4單晶、多晶與微晶玻璃8
1．2玻璃形成9
1．2．1玻璃形成的熱力學理論9
1．2．2玻璃形成的動力學理論11
參考文獻15
第2章玻璃的結構及性能 17
2．1玻璃的定義與結構學說18
2．1．1玻璃的定義18
2．1．2玻璃的結構學說18
2．1．3玻璃的結構因素與性質20
2．2玻璃態(tài)的通性21
2．2．1各向同性22
2．2．2介穩(wěn)性22
2．2．3無固定熔點22
2．2．4性質變化的連續(xù)性和可逆性22
2．2．5玻璃的組成與結構22
2．3氧化物玻璃的形成24
2．3．1一元系統(tǒng)玻璃生成24
2．3．2二元系統(tǒng)玻璃生成25
2．3．3硅酸鹽玻璃26
2．3．4硼酸鹽玻璃29
2．3．5磷酸鹽玻璃32
2．4玻璃熔體的黏度34
2．4．1熔體結構-聚合物理論34
2．4．2玻璃的黏度的定義與參考點36
2．4．3影響玻璃的黏度因素37
2．5玻璃的表面張力39
2．5．1玻璃表面張力的物理與工藝意義39
2．5．2玻璃表面張力與組成及溫度的關系39
2．5．3玻璃表面張力的利用40
2．6玻璃的密度41
2．6．1影響玻璃密度的主要因素41
2．6．2密度在生產(chǎn)控制上的應用43
2．7玻璃的力學性能43
2．7．1玻璃的理論強度和實際強度43
2．7．2玻璃的硬度和脆性45
2．8玻璃的熱學性能45
2．8．1玻璃的熱膨脹系數(shù)45
2．8．2影響玻璃熱膨脹系數(shù)的主要因素46
2．9玻璃的化學穩(wěn)定性49
2．9．1玻璃表面的侵蝕機理49
2．9．2影響玻璃化學穩(wěn)定性的主要因素51
2．10玻璃的光學性能52
2．10．1玻璃的折射率52
2．10．2玻璃的光學常數(shù)54
2．10．3玻璃的著色54
參考文獻58
第3章玻璃的相變與析晶 59
3．1玻璃相變60
3．1．1兩種相變結構及機理62
3．1．2二元系統(tǒng)玻璃相變63
3．1．3三元系統(tǒng)玻璃相變64
3．1．4玻璃相變原因66
3．1．5相變對玻璃性能的影響67
3．2玻璃析晶70
3．2．1成核過程70
3．2．2晶體生長74
3．2．3影響玻璃析晶的因素76
3．3微晶玻璃的顯微結構80
3．3．1孤島狀微晶結構81
3．3．2顆粒狀微晶結構81
3．3．3纖維狀微晶結構82
3．3．4樹枝狀微晶結構82
3．3．5云母片狀微晶結構83
3．3．6多孔膜微晶結構84
3．3．7納米微晶結構85
3．3．8塊柱狀微晶結構85
3．3．9花瓣狀微晶結構86
3．4微晶玻璃的析晶能力判斷方法86
3．4．1析晶能力判斷方法的原理86
3．4．2玻璃析晶能力判斷方法87
3．5微晶玻璃的電鏡研究89
3．5．1掃描電鏡和EPMA顯微分析89
3．5．2微晶玻璃的透射電鏡研究92
參考文獻106
第4章微晶玻璃制備工藝過程 110
4．1原料111
4．1．1主要原料111
4．1．2著色劑121
4．2微晶玻璃的制備工藝122
4．2．1微晶玻璃的壓延法制備122
4．2．2微晶玻璃的壓制法制備124
4．2．3微晶玻璃的澆鑄法制備126
4．2．4微晶玻璃的燒結法制備128
4．2．5微晶玻璃的浮法制備135
4．3微晶玻璃的缺陷及質量控制138
4．3．1CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)燒結法微晶玻璃的缺陷與控制139
4．3．2透明微晶玻璃的缺陷與控制146
參考文獻149
第5章尾礦與礦渣微晶玻璃體系 151
5．1尾礦與礦渣微晶玻璃概述152
5．1．1概述152
5．1．2微晶玻璃的分類153
5．2適用于礦渣微晶玻璃制備基礎體系154
5．2．1CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃155
5．2．2MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃158
5．2．3Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃166
5．3尾礦與礦渣微晶玻璃的基礎組分設計166
5．3．1尾礦與礦渣的組分特點166
5．3．2尾礦與礦渣基礎組分的改性167
參考文獻169
第6章尾礦微晶玻璃 170
6．1金礦尾礦微晶玻璃171
6．1．1燒結法制備金礦尾礦微晶玻璃171
6．1．2熔融澆鑄法制備金礦尾礦微晶玻璃177
6．2銅礦尾礦微晶玻璃180
6．2．1基礎玻璃的組分設計、玻璃與微晶玻璃的制備181
6．2．2熔融澆鑄法銅礦尾礦微晶玻璃的結構與性能182
6．3鉬礦尾礦微晶玻璃185
6．3．1基礎玻璃的組分設計、玻璃與微晶玻璃的制備185
6．3．2熔融澆鑄法鉬礦尾礦微晶玻璃的結構與性能187
6．4鐵礦尾礦微晶玻璃192
6．4．1熔融澆鑄法制備鐵礦尾礦微晶玻璃193
6．4．2燒結法制備鐵礦尾礦微晶玻璃198
6．5鉭鈮尾礦微晶玻璃199
6．5．1基礎玻璃的組分設計、玻璃與微晶玻璃的制備199
6．5．2Al2O3對玻璃顆粒的起始燒結和起始析晶的影響200
6．5．3燒結法鉭鈮尾礦微晶玻璃的結構與性能201
6．6鎢礦尾礦微晶玻璃202
6．6．1基礎玻璃的組分設計、玻璃與微晶玻璃的制備202
6．6．2熔融法鎢礦尾礦微晶玻璃的結構與性能203
6．7高嶺土尾礦微晶玻璃204
6．7．1燒結法制備高嶺土尾礦裝飾微晶玻璃205
6．7．2高嶺土尾礦低溫燒結微晶玻璃207
6．8花崗巖尾礦微晶玻璃209
6．8．1燒結法制備花崗巖尾礦微晶玻璃210
6．8．2熔融法制備花崗巖尾礦微晶玻璃214
6．9石棉尾礦微晶玻璃219
6．9．1燒結法制備石棉礦尾礦微晶玻璃220
6．9．2熔融澆鑄法制備石棉礦尾礦微晶玻璃223
參考文獻225
第7章礦渣微晶玻璃 226
7．1礦渣微晶玻璃的發(fā)展227
7．2鋼渣微晶玻璃228
7．2．1基礎玻璃的組分設計、玻璃與微晶玻璃的制備229
7．2．2熔融澆鑄法鋼渣微晶玻璃的結構與性能230
7．3高爐渣微晶玻璃233
7．3．1基礎玻璃的組分設計、玻璃與微晶玻璃的制備234
7．3．2高爐水渣微晶玻璃熱處理制度的確定235
7．3．3澆鑄法高爐水渣微晶玻璃的結構與性能235
7．4鈦渣微晶玻璃239
7．4．1基礎玻璃的組分設計、玻璃與微晶玻璃的制備239
7．4．2高爐鈦渣微晶玻璃的結構與性能241
7．5鉻渣微晶玻璃242
7．5．1基礎玻璃的組分設計、玻璃與微晶玻璃的制備242
7．5．2鉻渣微晶玻璃的結構與性能243
7．6磷渣微晶玻璃245
7．6．1燒結法制備磷渣微晶玻璃246
7．6．2澆鑄法制備磷渣微晶玻璃249
7．7粉煤灰微晶玻璃252
7．7．1燒結法粉煤灰微晶玻璃253
7．7．2澆鑄法制備粉煤灰微晶玻璃255
參考文獻257