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《武汉理工大学》 2007年
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玻化砖乳浊剂的研究

王瑞峰  
【摘要】: 在现代陶瓷装饰中玻化砖、尤其是超白玻化砖因其独特的外观有着广泛的应用。目前,玻化砖中乳浊剂主要采用的是锆英石,其增白机理是在玻化砖中形成硅酸锆晶体,利用硅酸锆晶体与玻璃相之间的折射率差使可见光发生散射,从而产生增白效果。但是锆英石有着如下缺点:与放射性元素伴生且在后期加工中难以分离,在玻化砖中加入量过大会对人的身体有害。国内高档锆英石的储备不足,进口锆英石每年递增,造成锆英石价格昂贵。优质的陶瓷原料越来越少,玻化砖的白度较低,因此需寻找新的乳浊剂。 本文对玻化砖乳浊剂进行研究,寻求经济、高效的乳浊剂替代锆英石。选择磷灰石和滑石作为主要原料,在传统工艺下,对两个系统展开了研究,白度可以达到66和65。对磷灰石系统,以磷灰石、氧化镁、氧化锌、氧化铈为原料,进行4因素3水平正交实验,得到的最佳配方(质量分数)为磷灰石12%、MgO1%、ZnO1%、CeO_20.5%,白度为70。原始试样白度为49,加入10%(wt%)硅酸锆的试样白度为67,乳浊效果明显。对比添加乳浊剂前后的试样,经过耐酸碱性、密度和维氏硬度等测试,证明乳浊剂对玻化砖基本性能没有影响。 原始试样析出晶体为针状莫来石和少量石英,尺寸在0.1μm左右,正交实验中最佳试样主要析出晶体为片状莫来石和Ca_9Al(PO_4)7,尺寸在1μm左右,添加滑石试样主要析出晶体为板粒状莫来石和Mg_3Al_2(SiO_4)_3,尺寸在0.5~1μm。磷酸盐系统中玻璃相成分发生较大变化,一部分P进入到硅氧四面体中取代Si,与Si一起形成了网络结构,促使析晶。当晶体尺寸与可见光波长0.4~0.75μm接近时,对可见光有强烈的散射作用,从而产生增白效果。 讨论了工艺条件如烧成温度、保温时间、颗粒直径对试样白度的影响。烧成温度1200℃左右、保温时间10~15分钟、颗粒直径与可见光波长相当时,可得到白度较高的玻化砖。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ174.4

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