低温（<900℃）烧成的陶瓷配方及生产工艺技术研究

【摘要】： 本文对低温陶瓷研究的现状、主要生产技术及其应用作了较系统的综述，以 废玻璃、熟矾土、粘土为主要原料，研制了一种烧结温度范围在850-870℃之间 的低温陶瓷，用X射线衍射仪测定了材料的物相组成，其主晶相为刚玉；用扫描 电子显微镜观察了材料的显微结构。研究发现：低温陶瓷和普通日用陶瓷的显微 结构基本一致，都是由玻璃相、晶相和少量气相构成，晶相是构成坯体的骨架， 玻璃相为骨架间的填充物，所不同的是普通日用瓷中的主晶相--莫来石是通过 高温物化反应从玻璃熔体中析晶出来的，而低温陶瓷中的晶相--刚玉、方石英 等均是原料中自身带来的，低温陶瓷的致密化是由于在液相表面张力作用下引起 坯料组份产生粘滞流动的结果。 研究了“准非反应”的烧结机理，并探讨了其影响因素。研究表明，影响“准 非反应”烧结的因素主要有废玻璃的软化温度、颗粒尺寸及其加入量。废玻璃的 软化温度越低，颗粒尺寸越小，加入量越多，则烧结温度越低，烧结速度越快， 这与理论推导的烧结过程中相对密度变化速率公式：相一致。研究 还表明，当“准非反应”配料中玻璃含量为40-60％，颗粒平均尺寸为10 μ m左右 时，可在接近玻璃软化点温度下烧结，其烧成时间约1h。 鉴于坯料中瘠性料含量高达60％以上，致使坯料的塑性差、成坯率低。为此， 还研究了增塑剂的增塑机理，确定以多种增塑剂复合使用的方案。实验表明：当 藻类物质JA、多糖HS、腐植酸钠加入量分别为0． 15％、0． 2％、0． 2％(干基用量) 时，坯料的可塑指标由1． 85kg·cm增加到3． 42kg·cm，可满足塑性成型要求。 对以玻璃粉为主要原料的陶瓷浆料稳定性进行了研究，当PH=7，添加0． 4％的 聚丙烯酸作为稀释剂时，浆料的稳定性和脱模性均较好。