求利用生活中的简单易得的原料制作低温陶瓷釉料的配方。
1、中高温发光陶瓷釉研究 发光陶瓷,是长余辉发光材料在陶瓷行业的应用本文利用溶胶—凝胶法制备出了发光性能优异的Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+新型长余辉发光材料,继而将其成功应用于1050℃-1150℃中高温釉料,首次制备出了Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+中高温发光陶瓷釉本文系统研究了溶胶—凝胶法制备Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+发光体的基本工艺;讨论了Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+发光材料的耐水性能、化学稳定性和耐高温性能;讨论了Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+发光材料的发光性能,并且初步探讨了其发光机理;在发光材料研究的基础上,进而研究了Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+发光陶瓷釉的制备工艺;研究了发光釉的共55页2、超平滑陶瓷釉研究以钾长石、石英、高岭土、方解石、白云石等为原料,采用常规烧成方法制备了超平滑釉,探讨了釉浆性质、釉料高温性质、釉层的显微结构等对釉面粗糙度的影响。 釉浆性质如釉料组成、粒度、浓度、流动性等不仅是影响施釉过程的关键因素,同时也对烧后釉面质量有较大的影响。随釉料中熔块含量的增加,烧后釉面粗糙度逐渐降低,光泽度逐渐增加。当熔块含量达60wt%以上时,釉面粗糙度(Ra)小于10nm含量增加至80wt%以上时,釉面光泽度大于110%。随釉浆粒度的减小,釉面粗糙度逐渐降低,D90介于40~75μm之间时,釉面粗糙度小于10nm。生坯施釉时釉浆浓度以15~16g·cm-3为宜,素坯施釉时釉浆浓度应控制在16~17g·cm-3,可以获得釉面质量较好的试样共47页3、陶瓷釉面抗菌自洁薄膜制备工艺与性能研究 对陶瓷釉面抗菌自洁薄膜的制备工艺和性能进行了研究。文章使用胶溶法制备稳定的载银纳米二氧化钛水溶胶,以溶胶的Zeta电位、透过率及粒径分布为主要表征指标,着重考察溶胶pH值、胶体配制浓度、胶溶剂浓度、制胶温度及载银改性对其分散稳定性的影响,优化了制备工艺条件,并对其在陶瓷釉面基底上的镀膜效果以SEM和EDS进行了表征和测试。研究结果表明:当制胶水浴T=40~80℃,溶胶pH=12~20时,使用质量分数为5﹪的稀硝酸或质量分数为3﹪的稀盐酸胶溶按005~03mol/L配制的正钛酸前驱体,均能够制备出较稳定的纳米二氧化钛水溶胶;但使用硝酸胶溶共49页4、低锆乳浊釉与其结构的研究 硅酸锆是陶瓷釉中常用的乳浊剂,但其来源有限、价格昂贵、过多使用还会造成釉面缺陷及使产品产生辐射等不足,目前研制及使用少锆和不含锆的乳浊釉已是国内外陶瓷界的一个趋势。本文旨在少用或不用硅酸锆,通过调整磷灰石的添加量,制备了低锆或无锆的P-Zr、P-Zn及P-Li-Zn3个系列的复合乳浊釉。采用XRD、SEM等现代测试技术分析了样品的性能及微观结构,探讨了釉的乳浊机理及坯釉结合机理。坯体采用固体废弃物武汉市东湖淤泥、粉煤灰和硅灰石为原料,经1100℃烧成后,坯体呈玫瑰棕色,吸水率为724%、气孔率为1582%、体积密度为219gcm-3。热膨胀系数为467×10-6/℃,酸度系数为075。坯体的主晶相为针棒状的蓝晶石晶体(Al2SiO5)、颗粒状的石英晶体(SiO2)和块共52页5、新型纳米金属光泽釉研究 通过湿化学方法首先合成金属光泽剂CuMn2O4粉体,添加到基础釉中,制备纳米金属光泽釉。通过TG—DTA、XRD、FE—SEM、EPMA现代测试技术研究了CuMn2O4的合成工艺及金属光泽釉的制备工艺,探讨了金属光泽釉的呈色机理。 以CuSO4·5H2O、MnSO4·H2O为原料,采用共沉淀法合成CuMn2O4粉体的最佳工艺参数为:pH=10,反应温度为45℃,反应物浓度01g/mL,热处理温度850℃,样品主晶相为正CuMn2O4,属立方晶系,平均晶粒尺寸约120nm。研究表明,热处理温度的高低直接影响产物的结晶状况,随热处理温度的升高,CuMn2O4粉体的平均结晶度呈现先增大后减小的趋势,热处理温度为800℃时平均结晶度最大,为8915%,晶粒尺寸约100nm。热处理温度850℃时平均结晶度为8333%,晶共43页6、陶瓷坯釉料配方优化与显微结构定量分析 针对实际的陶瓷生产工艺中的制约陶瓷生产质量的两点关键性技术问题,从理论上提出相应的改进方案并在技术实现上加以改进,具体方案详述如下:第一,针对配方优化方面,利用最优化算法对陶瓷配方进行优化设计,将繁琐的传统手工计算交由计算机来处理,缩短产品设计周期,提高生产效率。在分析数值优化算法的基础上,针对陶瓷配方优化方法的特点,分别采用复合形法和遗传算法对陶瓷配方进行设计。通过两种算法的结果对比分析,发现标准遗传算法在计算后的结果不理想,与复合形法的结果相比还有一定的差距,因此重点对标准遗传算法进行了优化和共65页7、利用花岗石废料制备陶瓷釉料研究 石材从原料加工到成品,会产生大量的废弃物。花岗石在开采和切割加工过程中,同样会产生大量碎片和切割粉屑并作为废料丢弃,造成资源浪费。目前,艺术陶瓷和琉璃瓦所用的釉料,都是由多种天然原料(如石英、长石、石灰石等)加工?而成。由于釉料的矿源日益减少,共40页8、超低温釉制备与烧成机理的研究设计了釉料配方和添加剂,成功制备出烧成温度低于800℃的优质釉面;用DSC-TG、XRD、SEM、拉曼光谱对样品的结构、微观形貌、形成过程等进行了表征,测试了釉面的物理性能,研究了超低温釉的低温烧成机理和最佳烧成制度,讨论了ZnO、Na2B4O7对釉料烧成温度的影响以及烧成制度对釉面质量的影响。结果表明,釉料配方中,B2O3:SiO2为1367:1(质量比),ZnO含量为1174%,釉料烧成温度在780℃左右,烧成后釉面平整光滑,光泽度高,透明性好,有较强的耐热性,胚釉断面有结合层生成。与原配方相比,始熔温度降低了500℃左右;熔融过程温宽增加9、超细无机复合抗菌搪瓷的制备研究对搪瓷及抗菌搪瓷的发展现状作了简要介绍;对抗菌剂的分类、制备方法和抗菌机理以及抗菌剂引入搪瓷方法进行了阐述;并对抗菌制品的检测方法作了简要介绍。研究确定了超细无机复合抗菌粉体制备的适宜工艺条件,即在体系总液量一定,原料配比一定的情况下,搅拌速度为750r/min,分散剂用量为013g(10%),反应时间为40min,反应温度为98℃,煅烧过程中温度为750℃,时间为3 h。根据适宜工艺条件制得的超细抗菌粉体用激光粒度仪测得平均粒径为230nm左右,粒径均匀,分布较窄。抗菌粉体为非溶出性抗菌剂,此抗菌剂在浓度为100mg/L时,30min内对大肠杆菌共55页10、低温快烧结晶釉的研制以缩短传统结晶釉的烧成周期、减少生产成本为主要目的,从配方、工艺方面着手,以氧化锌和二氧化硅为主要原料,通过添加萤石降低釉的粘度和用金红石型TiO2作成核剂研制出符合现代建筑陶瓷产品低温快烧要求的硅酸锌系结晶釉。通过不断调整釉料配方和工艺,同时引入品种,获得了制备结晶效果好、烧成温度低、烧成周期短的结晶釉的工艺方法。利用X射线衍射分析和偏光显微镜研究和分析了结晶釉的组成和显微结构,并确定本实验中釉中析出的主晶相为Zn2SiO4晶体。探讨了快烧结晶釉的析晶机理,分析了各组共50页11、低温烧成乳浊釉的研究及乳浊机理探讨釉料配方中采用价格低廉的磷灰石取代或部分取代锆英石作为乳浊剂制备磷乳浊釉和磷锆复合乳浊釉。黄河泥沙质陶瓷坯体采用注浆成型法制备,1080~1180℃烧成。测试了样品的吸水率、气孔率、体积密度。采用现代测试手段XRD、SEM、EPMA对样品的晶相组成和微观结构进行了分析。结果表明,烧后坯体的主晶相为柱状的莫来石(A16Si2013)和颗粒状的石英晶体(Si02)。黄河泥沙质陶瓷坯体烧成后呈色较深,本文成功研制了一种可以遮盖坯体颜色的低温乳浊釉,研究了其最佳配方组成及合理的制备工艺,测试了典型样品的釉面的白度、显微硬度等性能。分析了釉层结构和性能,并探讨了釉层的乳浊机理和坯体与釉层的结合机理。其中较佳磷釉的共65页12、多孔釉膜的制备及性能研究以石英砂、长石、石灰石、膨润土、硼砂和工业级氧化铝粉为原料,以可溶性淀粉为造孔剂,采用喷涂工艺涂膜,在高温下烧结,可得到表面光滑、机械强度高、孔径分布均匀的多孔釉膜。膜层厚度受喷涂时间、釉浆浓度的影响,膜孔径的大小受造孔剂种类、添加量、釉膜烧结温度、保温时间的影响。通过调节这些因素,即可制备出孔径可控的多孔釉膜。造孔剂的最大用量不能超过15%,否则造成釉膜表面出现大面积缺陷。用扫描电子共40页13、防污功能陶瓷材料的制备与性能研究研究功能陶瓷对水的表面张力、接触角、溶解氧、乳液稳定性、植物种子发芽等的影响,测试了陶瓷表面油滴在水中的运动规律。研究结果表明:将稀土复合磷酸盐无机抗菌材料添加到陶瓷釉料中制备的陶瓷具有较好的防污功能;这种陶瓷与水接触后可使水分子活化、降低水的表面张力、减小水在陶瓷表面的接触角、提高乳液的稳定性,使得陶瓷表面具有防油污功能;经防污功能陶瓷处理后的水,还可共46页14、高白釉的研制及性能研究以锆英石为乳浊剂,研制出烧成温度大于 1300℃。白度大于 80,符合国标的高温乳浊白釉。并借助于 OM、SEM、XRD等手段。系统研究了该釉的工艺条件和形成机理。结果表明:锆英石最佳引入量为9%~13%,SiO2:Al2O3值为7.32:1;釉层中主要晶体为硅酸锆和石英;影响釉面效果的主要因素有釉料组成、粒度、乳浊剂和熔剂的引入量、SiO2:Al2O3的比值、烧成制度等。共50页15、一次烧成釉面砖坯釉配方设计及坯釉性能的研究系统分析了一次烧成釉面砖坯釉料配方的特点,通过合理选择原料,引入适合低温快烧的透辉石、硅灰石、瓷石等唐山本地原料,在配方中调整Si2O、Al2O3的含量以及他们与K2O、Na2O之间的数量关系,确定了一次烧成釉面砖坯釉配方的化学组成范围及最佳配方,在烧成中采用“阶梯式升温”与快、缓升温结合,升温过程中进行两次保温,对气体排出完全,避免出现针孔,保证釉料充分熔融,形成质量稳定的釉面起到了促进作用。通过对坯体配方热重曲线、差热曲线、胀缩曲线的测试分析,坯釉膨胀系数的测定,釉熔融温度等性能的测定,可看出坯体的烧失量小
陶瓷是我国古代劳动人民的重大发明之一,欧洲人也一向视中国陶瓷为无价之宝,所以,欧洲人把瓷器叫做“China”,久而久之,“China”成了中国的英文名称。陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷的产生和发展是中国灿烂的古代文化的重要组成部分。早在公元前5000年的新石器时代,我们的祖先就开始用普通粘土在很高的温度下烧制陶器,这是一种粗糙简陋的器皿,以后经过不断改进,到新石器时代的晚期,已经能造出比较光滑,质地较坚固而且具有不同颜色的陶器了,但它的缺点是容易渗水。到了奴隶社会的商代,人们已经发明了陶器上釉的技术,使陶器既美观,而且不渗漏,不易被污染。同时,人们已经开始选择比较好的粘土来烧制瓷器了。至此,陶瓷日用品和工艺品的水平不断完善。陶瓷产品最负盛名的当属宜兴和景德镇了。江苏宜兴,以生产陶器闻名于世。帮助越王勾践灭吴的大夫范蠡,在灭吴以后,带着西施隐居宜兴烧起陶器来,开创了宜兴的陶业,因此,历代制陶艺人都奉范蠡为祖师爷。宜兴的茶壶,曾为许多文人墨客所推崇,当年苏东坡择居宜兴蜀山,特别喜欢用提梁壶饮茶。重感情的陶工为了纪念他,就将这种提梁壶称为“东坡壶”。宜兴被称为“陶都”是当之无愧的。江西的昌南镇,自汉朝开始烧制白瓷,到宋朝景德年间已盛名中外,从此昌南镇改名为景德镇,作为“瓷都”盛名绵延至今。普通陶瓷以粘土、石英、长石为重要原料。故又叫三组分陶瓷。粘土是一种细颗粒的含水铝硅酸盐,当与水混合时产生塑性。尽管各地的粘土,其化学、物理性质各不相同,但共同的特点是具有结晶状的电中心层状结构,从而使其有柔软性、润滑性、易于劈裂等一系列物理性能。陶瓷坯体中,粘土一般要占到 45%~ 60%,其主要作用是为成型提供细颗粒物质和良好的可塑性,并在烧成的过程中使坯体具有一定的强度与耐火性能。 制造陶瓷的第二种重要材料是石英。它的分子式是SiO2,大多以结晶态存在于石英矿中。石英非常硬,不溶于水,高温溶化时为无色透明液体。石英是酸性氧化物,是地球上数量最大的一类矿物。以它为基础的硅酸盐材料是无机非金属材料中最重要的部分。石英在陶瓷中的作用主要是提供坯体耐熔的骨架,使之不在烧成时变形,并且提高陶瓷的机械强度及半透明度。 瓷中是作为助熔剂的。在未烧成前,可降低可塑性,缩短干燥时间,减少坯体收缩,在烧成时,促进形成玻璃相,降低制品的烧成温度。普通陶瓷的生产工艺大致相同,主要工序是:泥料制备、成型、干燥、上釉和烧成。一、泥料制备由于原料来源不一,制品品种繁多,成型方法各异,所以泥料制备十分复杂。一般制备过程如下:二、成型成型又叫制坯。它是将泥料拌适量的水,灌注在石膏或金属模具中使之成为制品的生坯。三、干燥为了防止在烧成时裂开,生坯要进行干燥,通常在室式或隧道式干燥室内用热空气进行,也可用电热、远红外等进行快速干燥。含水量较大的坯体,在水份蒸发时,会发生较大的收缩,为了避免坯体翘曲或开裂,应小心控制干燥速度。四、上釉釉涂在陶器或瓷器表面,起着美观、光滑、不渗水等作用。釉是由长石、石英、硼砂、氧化锌调配而成的,其中还掺有少量的金属氧化物如氧化铁、氧化铅、氧化铜等作显色剂。五、烧成陶瓷制作的最后一道工序是烧成,坯体在高温过程中发生一系列物理、化学反应,形成一定的物相组成与显微结构,从而使陶瓷具有所需要的机械、电、热等性能。烧制时发生的物理和化学变化主要为脱水、分角和氧化。用化学方程式表示:脱水:分解:烧成:另外,还发生了重量、体积、颜色、强度、硬度和形状等物理变化。经过高温烧制的坯体还要放在窑里让它渐渐冷却,到80℃时开始出窑,取出来的就是美观、坚固的陶瓷品了。
陶瓷靶材制备一种全新的陶瓷靶材制备工艺。
提供一种[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096M004O3陶瓷靶材的制备方法,其中M为Hf、Zr和Sn中的一种;具体步骤为:
(1)烘料:称量前将起始原料Bi2O3、Na2CO3、BaCO3、TiO2、La2O3、MO2置于烘箱中烘料3~6小时,烘料温度为100~120℃;
(2)配料:将步骤(1)烘干的原料按照[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096M004O3相应的化学计量比称量;
(3)球磨:将步骤(2)称量好的原料置于以酒精为介质、氧化锆球为磨球的尼龙罐中进行混料,混料时间为4~12小时,制成均匀浆料;
(4)干燥:将步骤(3)制得的均匀浆料烘干;
(5)煅烧:将步骤(4)烘干的粉料过筛并轻压成块状坯体置于马弗炉中,在800~950℃煅烧4~8小时,制成煅烧粉料;
(6)球磨:将步骤(5)煅烧后的粉料研磨成细粉,再次球磨、烘干得到陶瓷粉料;
(7)制坯:将步骤(6)制成的陶瓷粉料采用钢模手压成直径5~20mm、厚度约05~12mm的样片,将样片放入冷等静压机中,施加200~350MPa的压力,保压60~180s,制得[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096M004O3陶瓷坯体,其中M为Hf、Zr和Sn中的一种;
(8)烧结:将步骤(7)制成的陶瓷坯体置于马弗炉中,在1100~1200℃烧结4~6小时;
(9)冷却:自然冷却至室温,即制得[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096M004O3陶瓷靶材。
进一步,步骤(1)中所述的起始原料的重量份数配比为:Bi2O3:40~50份,Na2CO3:5~15份,BaCO3:4~7份,TiO2:30~35份,La2O3:1~2份,MO2:1~3份。
进一步,步骤(5)中所述的煅烧温度为900℃。
进一步,步骤(5)中所述的煅烧时间为6小时。
进一步,步骤(8)中所述的烧结时间为5小时。
实施例1
(1)烘料:称量前将起始原料Bi2O3、Na2CO3、BaCO3、TiO2、La2O3、HfO2置于烘箱中烘料3小时,烘料温度为120℃。
(2)配料:步骤(1)烘干的原料按照[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Hf004O3相应的化学计量比称量。
(3)球磨:将步骤(2)称量好的原料置于以酒精为介质、氧化锆球为磨球的尼龙罐中进行混料,混料时间为8小时,制成均匀浆料。
(4)干燥:将步骤(3)制得的均匀浆料烘干。
(5)煅烧:将步骤(4)烘干的粉料过筛并轻压成块状坯体,在800℃煅烧4小时,制成煅烧粉料。
(6)球磨:将步骤(5)煅烧后的粉料研磨成细粉,再次球磨、烘干得到陶瓷粉料。
(7)制坯:将步骤(6)制成的陶瓷粉料采用钢模手压成直径12mm、厚度约05mm的样片,将样片放入冷等静压机中,施加200MPa的压力,保压120s,制得[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Hf004O3陶瓷坯体。
(8)烧结:将步骤(7)制成的陶瓷坯体置于马弗炉中,在1100摄氏度烧结5小时。
(9)冷却:自然冷却至室温,即制得[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Hf004O3陶瓷靶材。
实施例2
(1)烘料:称量前将起始原料Bi2O3、Na2CO3、BaCO3、TiO2、La2O3、ZrO2置于烘箱中烘料4小时,烘料温度为110℃。
(2)配料:步骤(1)烘干的原料按照[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Zr004O3相应的化学计量比称量。
(3)球磨:将步骤(2)称量好的原料置于以酒精为介质、氧化锆球为磨球的尼龙罐中进行混料,混料时间为4小时,制成均匀浆料。
(4)干燥:将步骤(3)制得的均匀浆料烘干。
(5)煅烧:将步骤(4)烘干的粉料过筛并轻压成块状坯体,在900℃煅烧6小时,制成煅烧粉料。
(6)球磨:将步骤(5)煅烧后的粉料研磨成细粉,再次球磨、烘干得到陶瓷粉料。
(7)制坯:将步骤(6)制成的陶瓷粉料采用钢模手压成直径10mm、厚度约1mm的样片,将样片放入冷等静压机中,施加300MPa的压力,保压60s,制得[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Zr004O3陶瓷坯体。
(8)烧结:将步骤(7)制成的陶瓷坯体置于马弗炉中,在1150摄氏度烧结6小时。
(9)冷却:自然冷却至室温,即制得[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Zr004O3陶瓷靶材。
实施例3
(1)烘料:称量前将起始原料Bi2O3、Na2CO3、BaCO3、TiO2、La2O3、SnO2置于烘箱中烘料6小时,烘料温度为100℃。
(2)配料:步骤(1)烘干的原料按照[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Sn004O3相应的化学计量比称量。
(3)球磨:将步骤(2)称量好的原料置于以酒精为介质、氧化锆球为磨球的尼龙罐中进行混料,混料时间为12小时,制成均匀浆料。
(4)干燥:将步骤(3)制得的均匀浆料烘干。
(5)煅烧:将步骤(4)烘干的粉料过筛并轻压成块状坯体,在950℃煅烧8小时,制成煅烧粉料。
(6)球磨:将步骤(5)煅烧后的粉料研磨成细粉,再次球磨、烘干得到陶瓷粉料。
(7)制坯:将步骤(6)制成的陶瓷粉料采用钢模手压成直径20mm、厚度约12mm的样片,将样片放入冷等静压机中,施加350MPa的压力,保压180s,制得[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Sn004O3陶瓷坯体。
(8)烧结:将步骤(7)制成的陶瓷坯体置于马弗炉中,在1200摄氏度烧结4小时。
(9)冷却:自然冷却至室温,即制得[(Bi1/2Na1/2)09118Ba00582La002]Ti096Sn004O3陶瓷靶材。