【原创】赤泥绿色制备高性能玻璃纤维的应用基础研究


来源:中国粉体网   昧光

[导读]  12月18日,中国粉体网将在山东淄博举办“2026第二届全国赤泥综合利用技术创新与发展论坛”,济南大学康俊峰副教授将作《赤泥绿色制备高性能玻璃纤维的应用基础研究》专题报告。

中国粉体网讯 赤泥的化学组成主要是Fe2O3、SiO2、Al2O3和CaO,同时还有少量的Na2O和TiO2,可作为CaO-Al2O3-SiO2(CAS)体系玻璃的主要原料。此外Fe2O3和TiO2为成核剂,可用于制备微晶玻璃。


济南大学用赤泥制备玻璃纤维研究成果


ZrO2赤泥玻璃纤维


济南大学特种玻璃实验室岳云龙教授等采用赤泥作为制备玻璃纤维的主要原料,并研究了不同ZrO2含量对赤泥制备玻璃纤维的影响。威布尔分布函数的结果表明,在ZrO2含量增加到1.0wt%时,纤维抗拉强度的分散性最大,纤维的失效应力范围最窄,并且玻璃纤维的失效概率增速最慢。扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析表明,在腐蚀环境中,适量ZrO2的加入,Zr4+离子为锚点可以在玻璃纤维表面形成保护壳,显著提高了玻璃纤维的耐腐蚀性能。由于保护壳的存在,当ZrO2含量增加到1.5wt%时,玻璃纤维的抗拉强度保留率最高,为631±17MPa,腐蚀后的抗拉强度损失率最低,为63.8%。


SiO2/FexOy/ZrO2赤泥玻璃纤维


济南大学特种玻璃实验室陈子圣等以赤泥为主要原料,配合石英砂、氧化铝、白云石等工业原料制备玻璃纤维,通过调整玻璃的组分,系统的研究了不同SiO2/FexOy比,ZrO2含量对玻璃纤维结构,以及包括耐碱性和力学性能的影响规律。通过对玻璃纤维的耐碱性及抗拉强度综合考量后发现,当Si/Fe=14.16时,玻璃纤维的抗拉强度达到1883±26MPa,抗拉强度损失率为74.1%,质量损失率为4.02%,是SF组中综合性能最优的组分。在上述组分基础上,引入不同质量分数的ZrO2优化玻璃组分。当ZrO2含量达到1.5wt%时,玻璃网络结构最致密,玻璃化转变温度Tg和热稳定参数ΔT达到最大值,玻璃的热稳定性最好。


一种改性赤泥耐碱玻璃纤维的制备方法


济南大学特种玻璃实验室康俊峰等提供了一种改性赤泥耐碱玻璃纤维的制备方法。本发明的有益效果为:为赤泥的处理提供了一种新思路,实验效率有所提高,同时提高赤泥的综合利用率,增加了产品的附加值,能够实现经济发展和环境保护的双向收益。


一种中间体氧化物改性的工业废弃物耐碱玻璃纤维的制备方法


济南大学特种玻璃实验室康俊峰等提供了一种中间体氧化物改性的工业废弃物耐碱玻璃纤维的制备方法。它的特点是掺入的工业废弃物质量百分比为26-39%且赤泥和高炉矿渣的比例为1:2.1-3,利用中间体氧化物氧化铁和氧化铝进行改性,经过原料预处理、混料、熔制、拉丝等一系列工序,最终制得原料中工业废弃物比例较高且耐碱性能较优的玻璃纤维。


12月18日,中国粉体网将在山东淄博举办“2026第二届全国赤泥综合利用技术创新与发展论坛”,济南大学康俊峰副教授将作《赤泥绿色制备高性能玻璃纤维的应用基础研究》专题报告,分享采用赤泥为主要原料制备玻璃纤维原理、技术工艺和产业化实践经验。


专家介绍



康俊峰,济南大学副教授,学术骨干,博士研究生导师,全国黄大年式教师团队骨干成员,山东省青创团队负责人,中国硅酸盐学会玻璃分会理事。


主要从事特种玻璃和玻璃纤维开发、玻璃结构模拟与性能计算、固废资源化利用等方面的研究,承担国家自然科学基金2项、山东省青创团队计划项目1项,山东省自然科学基金2项,企业委托项目5项。


以第一作者或通讯作者在Ceramics International、Journal of Non-Crystalline Solids等本领域重要学术期刊发表SCI论文30余篇,申请发明专利20余项。


参考文献:

专利之星

岳云龙:ZrO2含量对赤泥玻璃纤维结构和耐碱性的影响,济南大学

陈子圣:利用赤泥制备玻璃纤维耐碱及力学性能的研究,济南大学


(中国粉体网编辑整理/昧光)

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作者:昧光

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