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山西省是我国重要的煤化工、煤电产业基地。长期以来一直是国家重要的能源输出基地和重工业省份,为国家的经济建设做出了卓越贡献,同时也产生和堆存了大量的煤基工业固体废弃物,如粉煤灰、煤矸石、脱硫石膏、镁渣和钢渣等。由此带来的如环境、生态安全和固体废弃物资源利用等一系列问题亟待解决。利用煤基固体废弃物研发和生产建筑材料是当前和今后一段时期实现资源循环利用的主要途径,但是总体利用率偏低仍然是制约固体废弃物快速消纳的重要因素。利用固废资源开发研究新的高附加值产品并实现广泛应用是缓减当前产消矛盾的重要方式。本论文在前人对粉煤灰矿物棉纤维研究的基础上,拓展研发粉煤灰基连续纤维,这是粉煤灰高附加值利用的重要方式,也为国内无机连续纤维产业的基础研究和发展开辟一个新的领域。本文选用粉煤灰和镁渣为主要原料,依照化学组分制备出不同配方的原料,通过灰熔融点测定仪、X射线衍射仪、红外吸收光谱等设备研究其升温过程中的熔融特性及晶态结构变化,使用高温旋转粘度测量仪测量其降温过程温度粘度变化等性质,并在实验室使用部分原料试制无机纤维。本文的主要研究内容及结论如下:(1)以粉煤灰和镁渣为主要原料,依据酸度系数配比MK1.0、MK1.2、MK1.4、MK1.6、MK1.8、MK2.0、MK2.2、MK2.4八种样品,测试样品熔融温度随酸度系数的变化规律。结果发现MK1.01.8样品的熔融温度逐渐下降,MK1.8样品的熔融温度最低,MK1.82.4样品的熔融温度逐渐升高。(2)在接近熔融温度区域内对样品进行梯度煅烧,测试其晶相的变化规律,发现在酸度系数较低的MK1.01.6样品中的主要晶体是镁黄长石和钙铝黄长石。随着酸度系数增大,在MK1.82.4样品中逐渐出现拉长石和倍长石等晶相,并且拉长石和钙长石等逐渐成为主要晶相。在这些晶体的影响下,样品的熔融温度随酸度系数呈先下降后上升的趋势。(3)测试样品粘度温度变化曲线,结果显示随着温度降低样品熔体粘度逐渐上升,但是不同组分的样品粘度大小和增长速率各不相同。测试中发现MK1.0和MK1.2的样品存在粘度增长速率突然增大的情况。通过探究组分中不同物质对熔体粘度的影响发现:组分中的SiO2会增加粘度;Al2O3的少量增加会降低粘度,而添加量增多会导致粘度和粘度增长速率升高;CaO和MgO会降低粘度,但是如果样品中含量过多的CaO和MgO会导致粘度在某一个温度点开始快速增大。(4)使用煤灰熔融粘度模型模拟计算粉煤灰-镁渣复配样品的粘度温度变化曲线,发现对S2模型进行修正后可以很好地预测MK1.42.4样品在25Pa*s以下的粘度值。(5)使用MK1.6样品试制粉煤灰基连续纤维,并与玄武岩纤维进行力学性能和耐热性能的对比。经过对纤维的性能测试发现:玄武岩纤维的拉伸强度可以达到1500MPa,拉伸模量可以达到15GPa以上,固废纤维可以达到900MPa和11GPa,在力学性能上略有不足。实验室试制的玄武岩纤维能耐受500℃,当煅烧温度达到600℃时玄武岩纤维已经开始严重断裂,而粉煤灰纤维在600℃煅烧后仍可保持完整的纤维形态,保留一定的力学性能。证明利用粉煤灰等固体废弃物制备连续纤维是切实可行的,虽然粉煤灰基纤维在绝对的力学性能上还略有不足,但是其表现出的良好耐热性,加上这种纤维低廉的成本和对固体废弃物的消纳,其前景和优势非常明显。需要依照现有研究结果对配方和工艺条件进一步改进,进行更深层次的研究。