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《河北工业大学》 2006年
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超级亲水易洁陶瓷材料的研究

张晋  
【摘要】:清洗陶瓷制品使用洗涤剂不仅污染环境,还会影响人体健康。因此,本文在陶瓷表面物理化学性质研究基础上,提出用易洁性评价陶瓷性质的新概念,建立了评价陶瓷易洁性能的实验方法和判据。在基本不改变现有生产工艺条件下,设计制备了一种超级亲水易洁功能陶瓷,研究了陶瓷表面油滴在水中运动行为及陶瓷釉化学成分、表面能、微观结构对陶瓷易洁性的影响规律,得到如下结论: (1) 根据固体材料表面物理化学基本原理,研制的超级亲水易洁陶瓷材料,通过调整陶瓷材料的化学组分设计,在正常烧结情况下即可改变原有陶瓷表面的物理化学特性,得到具有高表面能的陶瓷材料,原有陶瓷的转为超亲水性,实现陶瓷表面的超级亲水。超级亲水易洁陶瓷材料具有较高的表面自由能,表面亲水性较好,水在陶瓷表面能够迅速铺展,陶瓷表面油滴在水中能够迅速聚集脱离陶瓷表面。 (2) 易洁性可以准确描述陶瓷制品表面油污去除的难易程度。陶瓷釉的表面能随着烧成温度的升高一般呈增大趋势,表面能越高,陶瓷易洁性能越好。陶瓷的表面能相差不大时,表面能中极性分量所占比重决定了陶瓷的易洁性能,表面能中极性分量比重越大,陶瓷易洁性能越好。 (3) 陶瓷釉中Si与Al质量比对陶瓷表面能的组成影响较大,在质量比为10左右时表面能中极性分量所占的比例最大。稀土复合磷酸盐加入陶瓷釉可以提高陶瓷釉面的表面自由能和极性分量,加入量对表面自由能的组成有较大影响,加入量为3%时,表面自由能中极性分量与色散分量的比值最大。 (4) 陶瓷表面粗糙度对陶瓷易洁性能有很大影响。水在表面粗糙度高的陶瓷表面铺展会受到阻碍,如果陶瓷表面较为平滑,水能够顺利的在陶瓷表面的铺展浸入到油污与陶瓷界面之间,使陶瓷表面和油污分离开来。因此减小陶瓷表面粗糙度可以提高陶瓷的易洁性能。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ174

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