Published January 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Utilization of waste glass with natural pozzolan in the production of self-glazed glass-ceramic materials
- 1. King Abdulaziz University
- 2. National Research Centre
Description
Abstract Significant self-glazed glass-ceramic was obtained from a natural pozzolan and external glass cullet. Natural pozzolan with/without glass cullet was fused to glass melt that quenched in water to glass frits. The dried glass frits were pulverized (<0.083 mm) and then shaped in a stainless mold. The thermal behavior of the glasses shows a widening of the crystallization temperature with the incorporation of the glass cullet between ∼800 and 950°C. Sintering of the shaped glass powder at 1,050°C/2 h lead to the crystallization of augite, enstatite, cristobalite, and hematite. The microcrystalline structure shows massive texture with pores in-between; however, at high magnification regular euhedral to subhedral crystals in submicron to nearly submicron size was developed in the glassy matrix and their microanalysis indicates the dominant augite. The density of the glass-ceramic samples decreases from 2,706 to 2,539 kg/m 3 with the incorporation of glass wastes. The sample surfaces show, through force electron microscopy, the fineness and smoothness of the grains with the incorporation of the glassy portion. The microhardness values were between 6.43 and 6.11 GPa. The coefficient of thermal expansion increased from 32.87 (25–300°C) to 66.89 (25–500°C) × 10 −7 °C −1 . The chemical resistance of samples in water (0.0002–0.0016) is better than in an acidic medium (0.0011–0.0017). These glass-ceramic enjoy good density, hardness, and thermal expansion and can be used in the ceramic industry and cladding walls and floors.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
مجردة تم الحصول على سيراميك زجاجي مزجج ذاتيًا مهمًا من بوزولان طبيعي ومخرطة زجاجية خارجية. تم صهر البوزولان الطبيعي مع/بدون المجرفة الزجاجية إلى الزجاج الذائب الذي يطفأ في الماء إلى فريت زجاجي. تم سحق الفريتات الزجاجية المجففة (<0.083 مم) ثم تم تشكيلها في قالب غير قابل للصدأ. يُظهر السلوك الحراري للنظارات اتساعًا في درجة حرارة التبلور مع دمج الطوق الزجاجي بين 800 و 950 درجة مئوية. يؤدي تلبد المسحوق الزجاجي الشكل عند 1050 درجة مئوية/ساعتين إلى تبلور الأوجيت والإينستاتيت والكريستوباليت والهيماتيت. تُظهر البنية البلورية الدقيقة نسيجًا هائلاً مع مسام بينهما ؛ ومع ذلك، في بلورات اليوهدرال عادية عالية التكبير إلى بلورات تحت السطوح في حجم دون الميكرون إلى ما يقرب من حجم دون الميكرون تم تطويرها في المصفوفة الزجاجية ويشير تحليلها الدقيق إلى الأوجيت السائد. تنخفض كثافة عينات السيراميك الزجاجي من 2,706 إلى 2,539 كجم/م 3 مع دمج النفايات الزجاجية. تُظهر أسطح العينة، من خلال الفحص المجهري الإلكتروني بالقوة، دقة ونعومة الحبوب مع دمج الجزء الزجاجي. كانت قيم الصلابة الدقيقة بين 6.43 و 6.11 جيجا باسكال. زاد معامل التمدد الحراري من 32.87 (25-300 درجة مئوية) إلى 66.89 (25-500 درجة مئوية) × 10-7 درجة مئوية -1 . المقاومة الكيميائية للعينات في الماء (0.0002–0.0016) أفضل منها في الوسط الحمضي (0.0011–0.0017). يتمتع هذا السيراميك الزجاجي بكثافة جيدة وصلابة وتمدد حراري ويمكن استخدامه في صناعة السيراميك وتكسية الجدران والأرضيات.Translated Description (French)
Résumé Une vitrocéramique autolivrée significative a été obtenue à partir d'une pouzzolane naturelle et d'un calcin de verre externe. La pouzzolane naturelle avec/sans calcin de verre a été fondue pour faire fondre le verre qui s'est trempé dans l'eau pour former des frittes de verre. Les frittes de verre séchées ont été pulvérisées (<0,083 mm) puis mises en forme dans un moule inox. Le comportement thermique des verres montre un élargissement de la température de cristallisation avec l'incorporation du calcin de verre entre ∼800 et 950°C. Le frittage de la poudre de verre façonnée à 1 050 °C/2 h conduit à la cristallisation de l'augite, de l'enstatite, de la cristobalite et de l'hématite. La structure microcristalline montre une texture massive avec des pores entre les deux ; cependant, à fort grossissement, des cristaux euédriques à subédriques réguliers de taille submicronique à presque submicronique ont été développés dans la matrice vitreuse et leur microanalyse indique l'augite dominante. La densité des échantillons vitrocéramiques diminue de 2 706 à 2 539 kg/m 3 avec l'incorporation de déchets de verre. Les surfaces de l'échantillon montrent, par microscopie électronique de force, la finesse et la douceur des grains avec l'incorporation de la partie vitreuse. Les valeurs de microdureté étaient comprises entre 6,43 et 6,11 GPa. Le coefficient de dilatation thermique est passé de 32,87 (25-300 °C) à 66,89 (25-500 °C) × 10 −7 °C −1 . La résistance chimique des échantillons dans l'eau (0,0002-0,0016) est meilleure qu'en milieu acide (0,0011-0,0017). Cette vitrocéramique bénéficie d'une bonne densité, dureté et dilatation thermique et peut être utilisée dans l'industrie céramique et les murs et sols de revêtement.Translated Description (Spanish)
Resumen La vitrocerámica autovidriada significativa se obtuvo a partir de una puzolana natural y vidrio de desecho externo. La puzolana natural con/sin vidrio de desecho se fusionó con vidrio fundido que se enfrió en agua para dar fritas de vidrio. Las fritas de vidrio secas se pulverizaron (<0.083 mm) y luego se conformaron en un molde inoxidable. El comportamiento térmico de los vidrios muestra un ensanchamiento de la temperatura de cristalización con la incorporación del vidrio de desecho entre ~800 y 950 °C. La sinterización del polvo de vidrio conformado a 1050 °C/2 h conduce a la cristalización de augita, enstatita, cristobalita y hematita. La estructura microcristalina muestra una textura masiva con poros intermedios; sin embargo, a gran aumento, se desarrollaron cristales euédricos a subédricos regulares en tamaño submicrométrico a casi submicrométrico en la matriz vítrea y su microanálisis indica el augito dominante. La densidad de las muestras vitrocerámicas disminuye de 2.706 a 2.539 kg/m 3 con la incorporación de residuos de vidrio. Las superficies de la muestra muestran, a través de microscopía electrónica de fuerza, la finura y suavidad de los granos con la incorporación de la porción vítrea. Los valores de microdureza estaban entre 6,43 y 6,11 GPa. El coeficiente de expansión térmica aumentó de 32,87 (25-300 °C) a 66,89 (25-500 °C) × 10 −7 °C −1 . La resistencia química de las muestras en agua (0,0002-0,0016) es mejor que en un medio ácido (0,0011-0,0017). Estas vitrocerámicas gozan de buena densidad, dureza y expansión térmica y se pueden utilizar en la industria cerámica y en revestimientos de paredes y suelos.Files
pdf.pdf
Files
(2.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:2b9895452c2313258b46723a4eef3c14
|
2.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استخدام نفايات الزجاج مع البوزولان الطبيعي في إنتاج مواد السيراميك الزجاجية ذاتية التزجيج
- Translated title (French)
- Utilisation de déchets de verre avec de la pouzzolane naturelle dans la production de matériaux vitrifiés en vitrocéramique
- Translated title (Spanish)
- Utilización de residuos de vidrio con puzolana natural en la producción de materiales vitrocerámicos autoacristalados
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4383739189
- DOI
- 10.1515/ntrev-2022-0565
References
- https://openalex.org/W1967381253
- https://openalex.org/W2049165430
- https://openalex.org/W2152650281
- https://openalex.org/W2235988319
- https://openalex.org/W2338855391
- https://openalex.org/W2791662261
- https://openalex.org/W2900629435
- https://openalex.org/W2965540464
- https://openalex.org/W2985171882
- https://openalex.org/W3011417282
- https://openalex.org/W3164080167
- https://openalex.org/W4282976249
- https://openalex.org/W4285389294
- https://openalex.org/W4321020025
- https://openalex.org/W613886844