本發(fā)明涉及微晶玻璃技術領域，尤其涉及一種含改性粉煤灰的堇青石基微晶玻璃及其制備工藝。
背景技術：
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，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)均有廣闊的應用空間。傳統(tǒng)的微晶玻璃主要由天然礦物原料制成，生產成本較高。
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行有效合理的處理利用，將會達到環(huán)境治理和降低生產成本的雙贏模式?！禖AS系粉煤灰微晶玻璃制備工藝試驗研究》一文利用燒結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致制備的微晶玻璃塑性較差，氣孔率高，成品率不穩(wěn)定，產品主要用在建筑材料方面，在其他行業(yè)的應用受到限制。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種含改性粉煤灰的堇青石基微晶玻璃。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
一種含改性粉煤灰的堇青石基微晶玻璃，該微晶玻璃由以下重量份的原料制成：改性粉煤灰20-30、廢玻璃粉12-16、石英砂10-15、純堿5-8、氧化鋁5-10、納米氮化鋁2-3、過硼酸鈉0.5-1、堇青石30-40。
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堇青石基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：配料投入反應容器中，在真空條件下以6-8℃/min的升溫速度加熱至1150-1220℃，隨后再以4-5℃/min的速度升溫至1430-1480℃，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520-580℃條件下退火，冷卻至室溫；
（4）核化晶化：將步驟（3）所得物料以8-10℃/min的速率升溫至650-700℃，核化0.5-1h后再繼續(xù)升溫至820-860℃，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)廢料粉煤灰經過改性處理后與堇青石、廢玻璃粉、石英砂等原料混合熔融制備一種性能優(yōu)異的微晶玻璃，改性后的粉煤灰是一種摻雜碳納米管的層狀雜化材料，其晶化過程得到有效調控，與其它礦物原料的相容性更好，加入的納米氮化鋁有細化晶粒、增強的功效，最終制得了高強度、耐壓抗折、結構致密的微晶玻璃，其生產工藝簡單高效，產品價值更高，應用范圍更廣。
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、廢玻璃粉12、石英砂10、純堿5、氧化鋁5、納米氮化鋁2、過硼酸鈉0.5、堇青石30。
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：配料投入反應容器中，在真空條件下以6℃/min的升溫速度加熱至1150℃，隨后再以4℃/min的速度升溫至1430℃，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520℃條件下退火，冷卻至室溫；
（4）核化晶化：將步驟（3）所得物料以8℃/min的速率升溫至650℃，核化0.5h后再繼續(xù)升溫至820℃，晶化2h后自然冷卻至室溫后即得。
該微晶玻璃呈藍灰色，表面光滑無氣孔，其性能測試結果為：密度：2.64g/cm3；莫氏硬度：6；抗折強度：54.3MPa；耐酸系數(shù)：0.2430；耐堿系數(shù)：0.2215。