新材料兼具玻璃陶瓷和金属性能 大幅提高管材寿命

  12月19日，内蒙古科技大学披露：利用白云鄂博尾矿、钢渣、铁渣及粉煤灰等固体废弃物研制并生产出500吨同时具备玻璃陶瓷与金属性能的纳米级微晶玻璃复合管材。这种新型材料目前国内外未见报道，国家有关部门将此材料作为国家标准于12月10日进行公示。

　　经国家建材检测中心检测，这种微晶玻璃管材抗弯强度达到192兆帕（金属性能），耐酸性大于99%，耐碱性大于97%，莫氏强度接近金刚石达到9级，耐磨性每平方厘米小于0.04克，体积密度每立方厘米3.2克。包头市天龙混凝土公司试用该管材，其管道使用寿命提高了3—4倍。

　　白云鄂博矿是以稀土为特色的多金属共生铁矿，包钢每年产生700万吨尾矿，同时每年排放400多万吨钢渣、铁渣，其中含有一定量的稀土、铌、铁等金属元素。内蒙古科技大学教授李保卫，从2004年开始带领课题组组建内蒙古白云鄂博矿多金属资源综合利用实验室，研究白云鄂博尾矿、粉煤灰等固体废弃物制备高性能微晶玻璃。经研究发现白云鄂博尾矿、钢渣、铁渣残留的铁、铌、稀土、萤石可作为复合晶核剂，与粉煤灰中的硅、钙、铝互补，满足微晶玻璃的基础成分要求。

　　从2009年开始，课题组采用熔融—离心铸造法制备微晶玻璃，进行了微晶玻璃纳米晶粒的工艺控制研究，设计配方、开展实验，探索铁、铌、稀土等元素在微晶玻璃制备过程中的综合作用机理，详细研究退火、晶化热处理制度与玻璃软化、晶化制度等系统全面的工艺参数，建立了各种工艺参数与微晶玻璃变形缺陷之间的关系。在国家、自治区、包头市三级科技管理部门的支持下，开发出适合生产微晶玻璃管材的成套装备，优化形成了微晶玻璃管材成型工艺，建设了一条日生产能力3000公斤的微晶玻璃管材中试生产线。