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【生产与应用】不增加粘度的新型陶瓷增强剂(二)

佛山陶瓷期刊2019-01-10 15:30:30

3.2  试验过程

      试验所用中铝瓷坯料组成见表2,试验条件见表3。

      试验所用仪器有:立式快速实验球磨机,抗折仪(佛山市华洋仪器),电子天平(常熟市双杰测试仪器厂,型号:JJ1000,Max=1000 g,d=0.01 g,e=0.01 g),电子天平(上海良平仪器仪表有限公司,型号:FA1004,Max=200 g,d=0.0001 g,e=0.001 g),NDJ-5型涂-4粘度计,比重杯,秒表。

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4    试验结果

4.1  浆料粘度

     采用NDJ-5型涂-4粘度计检测浆料流速以衡量其粘度大小。结果见表4和图3。

4.2  生坯抗折强度

4.2.1生坯试条制备

      将所制备的浆料经110℃干燥后制成含水率7.5%的粉料,密封陈腐24 h后,准确称量200 g,采用30 MPa的压强压制成120 mm×20 mm的试条,放置于干燥箱,自室温缓慢升温干燥,避免因升温过快产生小裂纹,影响实验结果。每一增强剂(包括空白),试条制备7个试样,干燥后放入干燥器冷却制室温(避免坯体吸潮因水份差异对强度的影响)并测抗折强度。

4.2.2 生坯强度

电动液压抗折试验仪跨度L取100 mm±0.1 mm,加压速度约0.25 mm/s,试条压断后用游标卡尺测量试条断面的宽度b和厚度h。依据公式:

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5   结果讨论

      从试验数据可知,甲基CMC1200从添加量从0.03%~0.04%开始对浆料粘度有明显的增粘,添加量增加到0.10%时,浆料粘度增加较多,以至于流不完甚至不能流动。

      将PVA添加到浆料里后,添加量小于0.08%;粘度增加不大,大于0.08%之后,浆料气泡随着添加量的增加而增多,甚至形成泡沫。在实际陶瓷生产中,气泡将导致球磨机空位不足,球磨效率将降低;添加量大于0.10%之后,浆料粘度逐渐增大。

      我司生产的增强剂FBT-2003,随添加量的增加,粘度增加幅度较小,相对于甲基和PVA,粘度的增加基本可以忽略,即不增加粘度,浆料流速从不添加的26 s到添加1.0%时才增加到36 s。添加量增加到0.7%后,强度的增加幅度逐渐减小。

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6   坯体增强剂在陶瓷制备中应用

6.1  坯体增强剂的选择

      陶瓷坯体增强剂的正确选择和使用是提高陶瓷产品质量的关键之一。如果选择不当将导致浆料粘度增大、流动性降低,触变性变大。因此,在选择坯体增强剂时需遵行以下步骤:(1)对现有各类增强剂的性能和使用方法有一个基本了解;

(2)对陶瓷坯体原材料性能的基本了解;(3)反复试验,了解增强剂添加量与干燥强度的关系曲线。多试验、多比较,尽量采用多功能型代替单一型以互相补充;(4)既要考虑增强效果,也要考虑经济性,即采用普适性强、性价比高的增强剂。

6.2  增强剂的用量

      大量实践经验表明,坯体增强剂存在一个最佳用量。每种增强剂的最佳用量及使用范围都用不同,增加剂的增强效果不是越大越好,随着添加量的增加,坯体的干燥强度逐渐增大,当超过一定量后,其强度效果逐渐趋于平稳甚至下降,主要原因是当所添加的增强剂过量时,颗粒表面完全被增强剂分子包裹,而包裹层较厚,颗粒之间的距离将会增大,反而降低了颗粒间的毛细管力、范德华力和静电引力,从而使强度增加趋于平缓甚至略有降低。

参考文献


[1] 李家驹.陶瓷工艺学[M].北京:中国轻工业出版社,2001.

[2] 涂键萍,欧阳萍,卢维奇.陶瓷坯体增强剂的增强机理与发展趋势[C].中国化学会第八届全国应用化学年会.2003.

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