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无机非金属材料总结完整版
第一章
1.粘土的定义:
是一种颜色多样,细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。
粘土是自然界中硅酸盐岩石(主要是长石)经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物,是多种微细矿物和杂质的混合体。
2.粘土的成因:
各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化,水解,热液蚀变等作用可变为粘土。
一次粘土(原生粘土)风化残积型:
母岩风化后残留在原地所形成的粘土。
(深层的岩浆岩(花岗岩、伟晶岩、长石岩)在原产地风化后即残留在原地,多成为优质高岭土的矿床,一般称为一次粘土)。
二次粘土(次生粘土)沉积型:
风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后,在低洼地方沉积而成的矿床,成为二次粘土。
一次粘土与二次粘土的区别:
分类化学组成耐火度成型性
一次粘土较纯较高塑性低
二次粘土杂质含量高较低塑性高
3.高岭土、蒙脱土的结构特点:
高岭土晶体结构式:
Al4[Si4O10](OH)8,1:
1型层状结构硅酸盐,Si-O四面体层和Al-(O,OH)八面体层通过共用氧原子联系成双层结构,构成结构单元层。
层间以氢键相连,结合力较小,所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。
蒙脱土(叶蜡石)是2:
1型层状结构,两端[SiO4]四面体,中间夹一个[AlO6]八面体,构成单元层。
单元层间靠氧相连,结合力较小,水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间水,层间水的数量是可变的。
4.粘土的工艺特性:
可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩、烧结性。
1)可塑性:
粘土—水系统形成泥团,在外力作用下泥团发生变形,形变过程中坯泥不开裂,外力解除后,能维持形变,不因自重和振动再发生形变,这种现象称为可塑性。
表示方法:
可塑性指数、可塑性指标
可塑性指数(w):
W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度大,渗水性强,便于压滤榨泥。
W1塑限:
粘土或(坯料)由粉末状态进入塑性状态时的含水量。
W2液限:
粘土或(坯料)由粉末状态进入流动状态时的含水量。
塑限反映粘土被水润湿后,形成水化膜,使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性的含水量。
塑限高,表明粘土颗粒的水化膜厚,工作水分高,但干燥收缩也大。
液限反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。
W2上升表明颗粒很细,在水中分散度大,不易干燥,湿坯强度低。
可塑性指标:
在工作水分下,粘土(或坯料)受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积,也可以以这时的相应含水率表示。
反应粘土的成型性能:
应力大,应变小——挤坯成型;应力小,应变大——旋坯成型
根据粘土可塑指数或可塑指标分类:
i.强塑性粘土:
指数>15或指标>3.6
ii.中塑性粘土:
指数7~15,指标2.5~3.6
iii.弱塑性粘土:
指数l~7,指标<2.5
iv.非塑性粘土:
指数<1。
2)结合性:
粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团,并且有一定干燥强度的能力。
粘土的结合性由其结合瘠性料的结合力的大小来衡量,可塑性强的粘土其结合力也大。
实验室中粘土的结合力通常以能够形成可塑泥团时所加入标准石英砂的数量及干后抗折强度来反映。
3)离子交换性:
粘土颗粒带电荷,能吸附其他异号离子,在水溶液中这种离子又可被其他相同电荷的离子置换。
交换发生在粘土粒子表面,不影响硅铝酸盐晶体结构。
原因:
粘土颗粒带电荷,来源于Si4+被Al3+,Fe2+等置换以及边缘断键,而出现负电荷。
表示方法:
离子交换能力用交换容量来表示,100g粘土所吸附能够交换的阳离子或阴离子的量,单位:
mol×10/g。
交换容量排序:
H+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+
阴离子的取代能力:
OH->CO32->P2O74->CNS->I->Br->Cl->NO3->F->SO42-
交换能力的影响因素:
离子性质;粘土矿物的种类和有序度及分散度,有序度高则交换能力差;有机物质的含量和粘土矿物结晶程度,一些活性基因-OH,-COOH具有吸附阳离子的能力,结晶程度差,交换能力强。
*pH对离子交换的影响:
4)触变性:
粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而流动性增加静置后能恢复原来状态。
反之,相同泥浆放置一段时间后,在维持原有水分的情况下会增加粘度,出现变稠和固化现象,上述现象可重复无数次,统称为触变性。
产生原因:
由于粘土片状颗粒的活性边面上尚残留少量电荷未被完全中和,以致形成局部边-边或边-面结合,使粘土颗粒之间常组成封闭的网络状结构。
这时,泥料中的大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中,使整个粘土-水系统好像水分减少,粘度增加,变稠及固化现象,但这样的网络状结构是疏松和不稳定的,当稍有剪切力的作用或振动时,网络即被破坏,又呈流动状态。
泥浆的厚化系数:
触变厚化现象可以用泥浆粘度变化之比或剪切应力变化的百分数来表示。
例:
厚化系数=τ30min/τ30s
τ30min——100ml泥浆静置30分钟后由恩式粘度计中流出的时间
τ30s——100ml泥浆静置30秒钟后由恩式粘度计中流出的时间
可塑泥团的厚化系数:
静置一段时间后,球体或锥体压入泥团达一定深度时剪切强度增加的百分数。
例:
厚化系数=(Pn-P0)/P0×100%
P0——泥团开始承受的负荷g
Pn——泥团静置一定时间后,球体或圆锥体压力相同深度时,泥团承受的负荷g
泥料触变性随时间变化不均匀,开始粘度增加快,以后慢慢减小。
5)收缩:
干燥收缩:
粘土泥料在干燥时颗粒间的水分排出,颗粒互相靠拢,引起体积收缩。
烧成收缩:
当粘土泥料煅烧时,由于发生一系列物理化学变化,粘土泥料再度收缩。
总收缩:
成型试样经干燥、煅烧后的尺寸总变化。
体收缩近似等于线收缩的三倍(误差6%~9%)。
一道计算题:
已知某瓷料的干燥收缩为2%,烧成收缩为15%,假设其径向和轴向收缩一致,则烧制直径为12,厚度为5的圆柱型瓷柱,模腔尺寸为多少?
控制厚度为多高?
答:
注意:
此处没有标记单位,即默认为mm,计算题注意有效数字的保留
首先干燥收缩为粘土泥料在干燥时颗粒间的水分排出,颗粒互相靠拢,引起体积收缩,分为线收缩和体收缩。
烧成收缩在干燥收缩之后,是当粘土泥料煅烧时,由于发生一系列物理化学变化,粘土泥料再度收缩,同样分为体收缩和线收缩。
这里我们要计算线收缩。
S干为干燥线收缩,S烧为烧成线收缩,式中L0为试样原始长度;L干为试样干后长度;L干为试样干后长度;L烧为试样烧后长度。
题中给出的是体收缩,我们要转化为线收缩,然后再依次计算。
除此之外,还有公式:
体积收缩率:
SV=(V0-V1)/V0×100%
V0——试样成型后的原始体积
V1——试样干燥后或烧成后的体积
干燥线收缩与烧成线收缩之间的关系:
6)烧结性:
烧结状态:
体积密度最高、气孔率最低的状态
烧成状态:
材料达到预期理化性能的状态
T1:
开始烧结温度。
开始出现液相,气孔率明显下降,收缩急剧增加。
T2:
烧结温度,液相达到一定的数量,收缩达最大,气孔率降到最低。
T3:
软化温度,随温度升高,液相继续增加,开始变形,气孔率、收缩率反常。
T2-T3为烧结范围
耐火度:
表征粘土原料抵抗高温作用不致融化的性能指标。
表示方法:
三角锥法——将一定细度的粘土原料(<0.2mm)制成一个等边截头三角锥(上底2mm,下底8mm,高30mm,截面正三角形)干燥后,在一定升温制度下,测出三角锥的顶端软化下弯至锥底平面时的温度)。
5.石英的多晶转变及特点:
常压下有七种结晶态和一种玻璃态,在一定条件下相互转化
多晶转变的特点:
高温型的迟缓转化(横向转化或一级转化):
由表面向内部逐步进行,结构变化。
因为形成新的稳定晶型,所以需较高的活化能;转变速度慢;体积变化较大,所以需较高温度及较长时间。
低温型的迅速转变(纵向转变或二级转变):
由表及里瞬间同时转化,体积变化小,结构不特殊变化,位移型转变(键之间的角度稍做变动为位移型转变),易进行,且转化可逆。
体积效应:
一级转变的体积变化大,但由于其转化速度慢,体积效应小,且在高温下有液相存在,对坯体影响不大。
二级转变的体积变化小,但转化速度快,瞬间完成,体积效应大,无液相,对坯体影响大,必须严格控制。
陶瓷生产实际转化情况:
升温快(快速烧成),无论是否有矿化剂,都经过半安定方石英这一过渡状态。
(有矿化剂存在时,最终有鳞石英形成;无矿化剂时,最终形成方石英。
矿化剂:
RO,R2O;矿化剂来源:
熔剂性原料。
在普通陶瓷生产过程中,石英的转化主要是二级转化,而不是一级转化。
实际生产中,由于烧成温度的限制(一般在1300℃),最终石英以半安定方石英存在,即所说的方石英。
)自然界中石英大部分以b—石英存在,很少以鳞石英或方石英的介稳状态存在。
α-方石英中两个硅氧四面体之间有一对称中心;
α-鳞石英中两个硅氧四面体之间有一对称面,两者之间的硅氧键夹角180o;
β-石英的键角是150o,键拉直时,与α-方石英结构相同。
6.长石的混熔特性:
几种基本类型的长石,由于其结构关系,彼此可混合形成共熔体。
1)钾长石和钠长石常以固熔体存在。
钾长石和钠长石高温互溶,低温分离;据含量不同,晶体折射不同;钾钠长石的固熔体,钠长石含量少时形成晶斑;含量多时,形成条纹。
2)钠长石和钙长石高温下任意比互溶,低温下也不分离。
3)钾长石和钙长石的固溶性差,小于10%,在任何温度下几乎不互溶。
调整配方时,钾长石中加入少量钙长石,利于降低烧成温度。
4)钾长石和钡长石可形成不同比例的固溶体。
7.粘土、长石和石英在陶瓷生产中的作用:
一句话总结:
粘土起可塑调节的作用;长石在烧成中起助熔作用;石英构成坯体骨架。
具体:
粘土:
赋予泥坯的可塑性;使注浆料与釉料具有悬浮性和稳定性;在坯料中结合其它瘠性原料,使具有一定干坯强度及最大堆积密度;是瓷坯中Al2O3的主要来源,也是烧成时生成莫来石晶体的主要来源。
石英:
烧成前,石英为瘠性料,可调节泥料的可塑性,是生坯水分排出的通道,降低坯体的干燥收缩,增加生坯的渗水性,缩短干燥时间,防止坯体变形;利于施釉。
烧成时,石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩;高温时石英部分溶解于液相,增加熔体的粘度,未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架,防止坯体软化变形。
可提高坯体的机械强度,透光度,白度。
釉料中,SiO2是玻璃质的主要成分,提高釉料的机械强度,硬度,耐磨性,耐化学侵蚀性;提高釉料的熔融温度与粘度。
长石:
在高温下熔融,形成粘稠的玻璃体,是坯料中碱金属氧化物的主要来源,能降低陶瓷坯体组分的熔化温度,利于成瓷和降低烧成温度。
熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒;液相中Al2O3和SiO2互相作用,促进莫来石的形成和长大,提高瓷体的机械强度和化学稳定性。
长石熔体能填充坯体孔隙,减少气孔率,增大致密度,提高坯体机械强度,改善透光性能及电学性能。
作为瘠性原料,提高坯体渗水性,提高干燥速度,减少坯体的干燥收缩和变形。
在釉料中做熔剂,形成玻璃相。
8.关于是否需要预烧:
石英需要预烧,有利于粉碎。
粘土,长石不需预烧。
氧化钛,氧化铝要预烧。
氧化镁当以菱镁矿作原料时不用预烧,以碱式碳酸镁作原料时要预烧。
9.简述粘土的化学组成和矿物组成?
评价粘土工艺性能的指标有哪些?
答:
化学组成——粘土是一种含水铝硅酸盐的混合物,组成为平均值,一般粘土的化学组成指九项全分析数据:
SiO2,Al2O3,Fe2O3,TiO2,CaO,MgO,K2O,Na2O,I.L.(烧失)。
矿物组成——高岭石(多水高岭石);蒙脱石(叶腊石);伊利石(水云母)。
评价粘土工艺性能的指标:
可塑性指数与可塑性指标,结合力(上面有详细的指标),交换容量,厚化系数,线收缩率,体积收缩率,气孔率,吸水率,体积密度,耐火度。
10.长石在陶瓷工业生产中有何作用?
钾长石和钠长石的熔融特性有何不同?
答:
作用上面有。
钾长石和钠长石熔融特性的区别:
钾长石的熔化温度范围为1130-1450℃,钠长石的熔化温度范围是1120-1250℃,钾长石的较宽。
高温下钾长石熔液的粘度较大,而且随温度增大熔液粘度缓慢降低。
天然的钠长石熔化温度较低,熔化时没有新的晶相产生,液相组成与未熔长石的组成相同,形成的液相粘度较低。
11.常压下二氧化硅有哪些结晶态?
石英在陶瓷生产中的作用是什么?
答:
有7种结晶态,一种玻璃态,分别是α-石英、β-石英、α-磷石英、β-磷石英、γ-磷石英、α-方石英、β-方石英以及石英玻璃。
石英的作用是构成坯体的骨架。
12.氧化铝有哪些结晶型态?
简述氧化铝原料的制备工艺。
答:
α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。
氧化铝原料的制备工艺:
高压溶出;溶出矿浆稀释和赤泥分离洗涤;晶种分解;氢氧化铝分离、洗涤、焙烧;分解母液的蒸发与碳酸钠的苛化。
第二章
1.按化学计算式计算配料比:
2.按瓷料的预期化学组成计算配料比:
第三章
1.坯料的种类与质量要求:
1)种类:
按成型方法可分为可塑性泥料、泥浆和干压粉料。
碗盘——滚压成型——可塑性泥料
陶瓷砖——模压成型——干压粉料
卫生洁具——注浆成型——泥浆
2)质量要求:
A.坯料总体质量要求:
配料准确组分均匀细度合理空气含量少。
B.对水分的要求:
可塑性泥料——滚压、旋坯:
18~25%
注浆泥浆——卫生洁具,茶壶:
28~35%
干压粉料——陶瓷砖:
8~15%(半干压)3~7%(干压)
C.注浆料的基本要求:
1、流动性好2、悬浮性好3、触变性恰当4、滤过性好5、泥浆含水量少。
D.可塑泥料的基本要求:
a)良好的可塑性:
可塑性指标大于2
b)具有一定的形状稳定性
c)含水量适当:
强可塑性原料多则含水量提高
d)干燥强度高和收缩率小
E.压制粉料的基本要求:
1、流动性好2、堆积密度大3、含水率及水分均匀性:
水分均匀4、颗粒形状、大小粒度分布。
2.何谓粉体的粒度和粒度分布?
答:
粒度是指粉料的颗粒大小,通常以颗粒半径r或直径d表示。
非球形颗粒的大小可用等效半径来表示。
粒度分布指各种不同大小颗粒所占的百分比。
3.粒度测定分析的方法有哪些?
答:
有筛分法、显微镜法、沉降分析法、光散射法。
4.粉体颗粒的表征方法有哪些?
答:
5.机械制粉的主要方法有哪些?
答:
球磨粉碎、振动粉碎、气流粉碎、搅拌磨粉碎。
6.影响球磨机粉碎效率的主要因素有哪些?
答:
球磨机的转速;研磨体的比重、大小和形状;球磨方式;料、球、水的比例;助磨剂(PPT上有详细说明)
7.化学法合成粉体的主要方法有哪些?
答:
固相法有高温固相反应法、还原-化合法、固相热分解法、自蔓延高温合成法。
液相法有反应沉淀法和溶胶凝胶法。
气相法有化学气相沉积、气相热分解法、蒸发-凝聚法。
8.氧化铝的预烧
氧化铝的预烧作用
1.在高温下使γ-Al2O3尽量转变为α-Al2O3,保证产品性能稳定。
2.预烧工业氧化铝时,所加入的添加物和Na20生成挥发性化合机离开氧化铝,可提高原料纯度。
3.由γ-Al2O3转变α-Al2O3为引起的体积收缩在烧成时已经完成,可以使产品尺寸准确,减少开裂。
4.采用预烧过的工业氧化铝配制热压注浆料时,可以减少用蜡的数量。
方法
γ-Al2O3矿化剂——混合——压制——预烧——粉碎
影响氧化铝的预烧的因素:
矿化剂H3BO3,NH4F,AlF3加入量0.3-3%
预烧气氛
滑石的预烧
滑石预烧结晶水排出,原有结构破坏,形成偏硅酸镁MgO·SiO2,不再是鳞片状结构,因而可防止挤制泥料时,因颗粒定向排列而带来的缺陷。
液相法合成原料
反应沉淀法
在某种金属盐溶液中添加沉淀剂制成另一种盐或氢氧化物,然后经热分解而得到该金属的氧化物。
若使用两种金属的盐同时沉淀,可得到复合的金属氧化物粉末,这种方法称为共沉淀法。
共沉淀法生产的复合氧化物粉末纯度高、组分均匀。
液相法(溶胶-凝胶法)
金属有机或无机化合物(称前驱物)经溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理转化为氧化物或其它化合物固体材料的方法,是应用胶体化学原理制备无机材料的一种常见方法。
溶胶-凝胶法的工艺过程。
机械粉碎的方法和特点。
常用的机械粉碎方法
•球磨粉碎:
常量大高,成本低
•振动粉碎
特点:
粉碎时间短,细度大。
效率比球磨粉碎要高得多,混入的杂质较少,坯料工艺性能好。
•气流粉碎
特点:
不需固体研磨介质,混入的杂质较其他粉碎设备小些,粉碎过程中颗粒自动分级、粒度较均匀,不会使物料受热,但设备耗电量大,需要的附属设备也多
•搅拌磨粉碎:
摩擦磨,砂磨,筒体垂直,磨球体之间、球壁之间产生剧烈的摩擦、滚碾作用。
喷雾干燥的原理
喷雾干燥是把要干燥的泥浆喷洒成雾状细油,并立即和热气流接触,雾滴中的水分在很短时间内(几秒至十几秒)蒸发,从而得到干燥粉末的方法。
压制、可塑、注浆成型坯料制备的工艺流程
第四章
1.可塑泥团的流变特性,可塑性指标。
以上为流变特性曲线,具体流变表现为:
1)当受外力时,坯料首先表现为弹性变形。
应力很小时,应力—应变之间表现为直线关系。
力作用时间很短时,去掉外力泥料可恢复原来的状态。
(这种弹性变形主要是由于泥团中含有少量空气和有机塑化剂,它们具有弹性;同时由于粘土粒于表面形成水化膜所致。
)
2)外力增大,达到屈服点后,泥料的弹性随应力的增大而减小,开始出现塑性变形。
去掉外力,泥料不能恢复到原来的状态。
会部分地回复原来状态(用εy表示),剩下的不可逆变形部分叫做假塑性变形(εn)。
(这是由于矿物颗粒产生相对位移所致)
3)随外力的增大,变形量增加,直到破裂点。
从屈服点到破裂点的塑性变形范围,为延伸变形量。
流变性产生的原因:
从流变性的表现看:
要有一定的外力才变形,说明颗粒间有结合力,即屈服值。
(颗粒聚集为坯料时,疏松结合水成为毛细管水,依靠毛细管力扯紧相邻两颗粒,形成结合力。
毛细管越细(粘土颗粒越细),结合力越大。
)
从流变性的表现看:
形变时不开裂,说明形变过程存在某种连系,称为延伸能力。
出现裂纹前的最大变形量。
(若给存在结合力的某一晶片一个滑移力,其位移量(不开裂时)取决于疏松结合水的厚度,厚度越大,位移量越大。
延伸量越大,屈服值越小。
)
可塑性指标:
通常用屈服值与延伸量的乘积来表示可塑性,即可塑性指标。
含水率过大或过小,屈服值与延伸量乘积都小。
含水率合适,乘积大,具有最好的可塑成型能力。
2.影响坯料可塑性的因素,塑化剂的作用和选择。
影响坯料可塑性的因素:
矿物种类;固相颗粒大小和形状;吸附阳离子的种类;液相的数量和种类。
1)矿物种类:
高岭石的层状结构中,每层的边缘处为OH-与O2-,层与层之间有氢键的作用力,水不易进入二层之间,毛细管力也小,所以高岭土的塑性较低。
蒙脱石晶层最边缘处为O2-,层与层之间是通过范德华力来联接。
这种键力较弱,吸附力强,水分子能进入晶层之间,形成水膜,产生大的毛细管力,因而膨润土的可塑性强。
2)固相颗粒大小和形状:
颗粒愈粗,呈现最大塑性时所需的水分愈少,最大可塑性也愈低。
颗粒愈细,比表面愈大,每个颗粒表面形成水膜所需的水分也就愈多。
另外,由细颗粒堆积而形成的毛细管半径越小,产生的毛细管力越大,可塑性也愈高。
3)吸附阳离子的影响:
从离子半径来考虑,离子半径越小,则其表面上电荷密度越大,水化能力越强,水化后的离子半径也大,塑性降低。
4)液相的数量和种类:
坯料中水分适当时才能呈现最大的可塑性。
高粘度的液体介质提高坯料的塑性;表面张力大的液体介质可提高坯料的塑性。
塑化剂的作用和选择:
塑化剂的作用是使瘠性原料具有可塑成型能力。
选择原则:
A.具有极性,能良好地湿润和吸附在坯料颗粒表而上;
B.希望粘合性能和表面张力大些,以便成型和保证坯体强度;
C.和坯料颗粒不会发生化学反应;
D.挥发温度范围宽,灰分少些。
塑化剂的组成:
粘合剂:
常温下能将坯料颗粒粘合在一起,使坯料具有成型性能,烧成时它们会氧化、分解和挥发。
增塑剂:
用来溶解有机粘合剂和湿润坯料颗粒,在颗粒之间形成液态间层。
溶剂:
能溶解粘合剂、粘结剂及增塑剂,分子结构和它们相似或有相同的官能团。
塑化剂作用和选择
塑化剂作用:
使瘠性的原料具有可塑成型能力
选择有机塑化剂(主要是粘合剂)时应能满足以下要求:
(1)具有极性,能良好地湿润和吸附在坯料颗粒表而上;
(2)希望粘合性能和表面张力大些,以便成型和保证坯体强度;
(3)和坯料颗粒不会发生化学反应;
(4)挥发温度范围宽,灰分少些。
3.轧膜成型:
轧膜成型是将准备好的陶瓷粉料,拌以一定量的有机粘合剂和溶剂,通过粗轧和精轧成膜片。
粗轧是将粉料,粘结剂和溶剂等成分置于两辊轴之间充分混合,混练均匀,伴随着吹风,使溶剂逐渐挥发,形成一层膜精轧是逐步调近轧辊间距,多次折叠,900转向反复轧练,以达到良好的均匀度、致密度,光洁度和厚度。
轧膜成型对粉料粒度的要求越细越圆润,含粘合剂量越多,轧辊的精度也越高。
轧膜成型的特点:
工艺简单,生产效率高,膜片厚度均匀,生产设备简单,粉尘污染小,能成型厚度很薄的膜片等优点,但用该法成型的产品干燥收缩和烧成收缩较干压制品的大。
该法适于生产批量较大的1mm以下的薄片状产品,在新型陶瓷生产中应用较为普遍。
轧膜成型的缺陷:
气泡、厚薄不均、无法成膜。
4.注浆成型料浆流动特性,稀释剂种类和作用原理。
浆料流动特性:
注浆用的浆料属于宾汉流体。
稀释剂的种类:
无机电解质:
如水玻璃、碳酸钠、磷酸钠、六偏磷酸钠等。
有机电解质:
如腐植酸钠、单宁酸钠、柠檬酸钠、松香皂
聚合电解质:
聚丙烯酸、羧甲基纤维素、木质素磺酸盐、阿拉伯树胶等
稀释剂的作用原理:
无机电解质-离子交换原理:
反应后能生成流动性较好的Na粘土。
对于氢粘土,
有机电解质:
在粘土-水系统中,腐植酸钠电离出来的钠离子吸附在胶土胶团上,增厚扩散层,加大ζ电层;使胶团斥力增加,能长期悬浮。
腐植酸RCOO-中的羰基同一方向排列,使泥浆粘度降低。
聚合电解质:
低分子量聚合物在胶团表面接枝,链与链之间的相互作用(空间位阻产生斥力)使胶团间距离增大,变稀,能够长期悬浮。
5.瘠性物料的注浆成型:
让瘠性物料料浆悬浮的方法一般有两种:
控制料浆的pH值;通过有机表面活性物质的吸附。
1)控制料浆的pH值:
在不同的酸度下,氧化物表现出不同的粘度和ζ电位。
生产中应用此原理来调节Al2O3料桨的pH值,使之悬浮或聚凝:
如酸洗过程中加入Al2(SO4)3使之聚凝。
生产制品时一般控制pH=3~4,使料浆获得较好的流动性和悬浮能力。
2)有机胶体与表面活性物质的吸附:
生产中常用阿拉伯树胶、明胶和羧甲基纤维素来改变Al203料浆的悬浮性能。
当阿拉伯树胶用量少时,由于粘附的Al203胶粒较多,使质量变大而引起聚沉。
但增加阿拉伯树胶时.它的线型分子在水溶液中形成网络结构,而胶粒表面形成一层有机亲水保护膜。
6.热压注成型、流延成型。
热压注成型:
特殊的注浆成型方法,用于瘠性料的特种瓷,电子瓷,氧化物陶瓷和金属陶瓷。
手段:
以有机结合剂为分散介质,固体颗粒为分散相,在一定温度下(70~85℃)配成料浆,在金属模具中成型。
工艺过程:
蜡浆制备→浇注成型→排蜡→烧成
流延成型:
主要用来成型超薄瓷片<0.05mm。
浆料:
粉料+塑化剂、增塑剂
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