石英砂热形态和表面微观结构

使用由德国生产的LEIAZ-ⅡA型高温热显微镜对异密度循环流化床床料——石英砂在加热过程中所表现出的熔融特性和热膨胀特性进行了研究。高纯度石英砂在升温过程（室温～1600℃）中存在3个相对独立的特征温度区间：缓慢膨胀区（室温～870℃），在此区间试样尺寸变化比较均匀，线膨胀速率k比较小；膨胀停滞区(1000～1350℃)内，试样的体积和形状几乎不随温度的升高而改变，k在此区间近于零；快速膨胀区(1400～1550℃)内，k在此区间突然增大，形成一个陡峭的波峰。升温过程中高纯度石英砂试样的膨胀特性与其多晶型转变温度有对应关系。通过不同纯度两个试样的对比实验发现，纯度直接影响石英砂的熔融特性，纯度高，则相应的特征温度值高。利用HITACHIS2150型扫描电子显微镜（SEM）对加热到不同终端温度并冷却到室温的高纯度石英砂颗粒亚稳相的微米级表面结构进行观察，当终端温度进入快速膨胀区后，试样由于剧烈的膨胀在表面和内部产生大量微观裂纹，大量微观裂纹的存在导致试样的力学性能急剧下降，表现为弹性能力的消失。