什么是G型无釉陶瓷砖的分类
陶瓷砖和卫生陶瓷分类及术语
1.范围
本标准规定了建筑卫生陶瓷中陶瓷砖和卫生陶瓷的名称、定义及有关术语的涵义。
本标准适用于陶瓷砖和卫生陶瓷的设计、生产、质量检验、贸易、科学研究、教学等领域,也可供建筑施工部门参考。
2.定义
陶瓷砖 ceramic tile
由粘土或其他无机非金属原料,经成型、烧结等工艺处理,用于装饰与保护建筑物、构筑物墙面及
地面的板状或块状陶瓷制品。也可称为陶瓷饰面砖(Ceramic facing tile)。卫生陶瓷 ceramic sanitary ware
用做卫生设施的有釉陶瓷制品。
3 分类
陶瓷砖 瓷质砖 porcelain tile
吸水率(E)不超过0.5%的陶瓷砖。炻瓷砖 Vitvified tile
吸水率大于0.5%,不超过3%的陶瓷砖。细炻砖 fine stoneware tile
吸水率大于3%,不超过6%的陶瓷砖。炻质砖 stoneware tile
吸水率大于6%,不超过10%的陶瓷砖。陶质砖 fine earthenware tile
吸水率大于10%的陶瓷砖,正面施釉的也可称为釉面砖。剂出砖 extruded tile
将可塑性坯料经过挤压机挤出,再切割成型的陶瓷砖。压制砖 powder-pressed tile
将坯粉置于模具中压制成型的陶瓷砖。内墙砖 interior wall tile
用于装饰与保护建筑物内墙的陶瓷砖。外墙砖 exterior wall tile
用于装饰与保护建筑物外墙的陶瓷砖。室内地砖 indoor floor tile
用于装饰与保护建筑物内部地面的陶瓷砖。
3.1.11 室外地砖 outdoor ground tile
用于装饰品与保护室外构筑物地面的陶瓷砖。
3.1.12 有釉砖 glaxed tile
正面施釉的陶瓷砖。 无釉砖 unglazed tile
不施釉的陶瓷砖。平面装饰砖 pattem tile
正面为平面的陶瓷砖。立体装饰砖 stereoscopic tile
正面呈凹凸纹样的陶瓷砖。陶瓷锦砖 ceramic mosaic tile
用于怃与保护建筑物地面及墙面的由多块小砖拼贴成联的陶瓷砖(也称马赛克)。广场砖 plaza stone
用于铺砌广场及道路的陶瓷砖。配件砖 trimmers
用于铺砌建筑物墙脚、拐角等特殊装修部位的陶瓷砖。抛光砖 polished tile
经过机械研磨、抛光,表面呈镜面光泽的陶瓷砖。渗花砖 color-penetrated tile
将可溶性色料溶液渗入坯体内,烧成后呈现色彩或花纹的陶瓷砖。劈离砖 split tile
由挤出法成型为两块背面相连的砖坯,经烧成后敲击分离而成的陶瓷砖。
3.2 卫生陶瓷 便器 wc pan
用于承纳并冲走人体排泄物的有釉陶瓷质卫生器。按排泄口部位,有下排污和后排污之分。 蹲便器 squatting wc pan
使用时以人体取蹲式为特点的便器。分为无遮挡和有遮挡;其结构有返水弯和无返水弯两种。坐便器 sitting wc pan
使用时以人体取坐式为特点的便器。按冲洗方式分有冲落式、虹吸式、喷射虹吸式、旋涡虹吸式。 冲落式坐便器 wash-down wc pan
借冲洗水的冲力直接将污物排出的便器。其产要特点是在冲水、排污过程中只形成正压,没有负压。虹吸式坐便器 siphon wc pan
主要借冲洗水在排水道所形成的虹吸作用将污物排出的便器。冲洗时正压对排污起配全作用。喷射虹吸式坐便器 siphon jet wc pan
在水封下没有喷射道,借喷射水流而加速排污并在一定程度上降低冲水噪音的坐便器(利用水封隔音)。
3.2.2 连体式坐便器 integral sitting wc pan
与水箱为一体的坐便器。其冲洗管道有虹吸式, 也有冲落式。
3.2.3 旋涡虹吸式连体坐便器 siphon vortex integral sitting w.c.pan
利用冲洗水流形成的旋涡加速污物排出的虹吸式连体坐便器。 壁挂式坐便器 wall-hang sitting wc pan
挂装在墙面上的坐式大便器。冲洗管道有冲落式和虹吸式。挂箱式坐便器 wall-hang cistem sitting wc pan
水箱挂装在墙面上的坐便器。水箱 cistem
与便器配套,用以盛装冲洗水的有釉陶瓷质容器。 高水箱 upper cistem
与蹲便器配套的无盖水箱,利用高位差产生的水压将污物排走。低水箱 lower cistem
与坐便器配套的带盖水箱。根据安装方式有挂式、坐式。
3.2.7 小便器 urinal
专供男性小便使用的有釉陶瓷质卫生设备;有壁挂式和落地式。 壁挂式小便器 wall-hang urinal
挂装于墙壁上的小便器。落地式小便器 stall urinal
直立于地面的小便器。
3.2.8 洗面器 wash-basin
供冼脸、洗手用的有釉陶瓷质卫生设备。有悬挂式、立柱式和台式。 壁挂式洗面器 hung wash-basin
安装于墙面或托架上的洗面器。立柱式洗面器 pedestal wash-basin
下方带有立柱的洗面器。台式洗面器 vanity wash-basin
与台板组合在一起的洗面器。
3.2.9 浴盆 bath
专供洗浴用的有釉陶瓷质卫生设备。
3.2.10 净身器 bidet
带有喷洗的供水系统和排水系统、洗涤人体排泄器官的有釉陶瓷质卫生设备。按洗涤水喷出方式,分直时节式、斜喷式和前后交叉喷洗方式。 洗手盆 hand-rinse basin
专供洗手用的小型有釉陶瓷质卫生设备。洗涤槽 sink
承纳厨房、实验室等洗涤用水,用以洗涤物件的槽形有釉陶瓷质卫生设备。存水弯 trap
具有水封功能的有釉陶瓷质排污管道。有“S”型和“P”型。小件卫生陶瓷 sanitary assembly articles
供卫生间配套的有釉陶瓷质器件。有衣帽钩、手纸盒、皂盒、口杯托、毛巾架(托)毛巾杆和置放化妆品的化妆台板等。
4 术语 产品部位术语 坯体 body
构成制品的陶瓷质主体。釉面 glaze layer
熔融于坯体表面的玻璃质致密层。
4.1.3 正面 front surface
砖体铺贴后,可看到的表面。
4.1.4 背面 back surface
铺贴时与墙面或地面相连接的表面。
侧面 side surface
与正面和背面相连接的表面。正面边 front side edge
正面与侧面所交接的棱边。正面角 front side angle
相邻两正面边的夹角。间隔凸缘 spacer lug
侧面突起的用于控制铺贴相邻砖块间的间隔距离的边条(为施工而特意制造的)。
如图所示
间隔凸缘示意图可见面 visual surface
设定卫生设备安装后,观察者容易看见的表面。洗净面 washable surface
卫生设备使用时,水能溅湿的可见面。隐蔽面 concealed surface
卫生设备可见面以外的表面。安装面 installed surface
卫生设备与墙、地或其它配件接触的部位。遮挡 fender
蹲便器前部高出的部位。
4.1.14 圈 hollow ring
洗面器和便器上部的空心边圈。
4.1.15 排污道 sewage draining passage
便器内污物排出的通道。 隐蔽溢水道 concealed spillway
卫生器内与溢水孔相连的溢水暗道。进水口 water inlet
卫生器冲冼水的进入口。排水口 drainage exit
卫生器的废水排出口。出水口 water exit
水箱向配套器件供水的出口。排污口 sewage draining exit
便器的污物排出口。承口 upward socket
存水弯与蹲便器排水口相连的内径扩大的端部。插口 downward socket
存水弯插入配套件承口内的部位。溢水孔 spillway hole
为控制最高水位而设置的与隐蔽溢水道相连的孔眼。泄水孔 spilled water hole
与隐蔽溢水道和排水口相连、泄出溢流水的孔眼。安装孔 installing hole
卫生设备上用于固定本身或安装配件的孔眼。布水眼 water distribution hole
便器圈下部分配冲冼水的孔眼。挡水板 water fender
在便器进水口正面并改变水流方向的部分。喷身孔 jet hole
在坐便器水封下,喷射道的出水孔。边缘挡水圈 round water fender
卫生设备边缘用于挡水溢用的凸圈。
4.2 缺陷名称术语 开裂 cracking
贯穿坯体和釉层的裂缝。坯裂 crack on body
出现在坯体上的裂纹。釉裂 crazing
出现在釉层上的微细裂纹。缺釉 cut glaze,exposed body
应施釉部位局部无釉。缩釉 crawling
釉层聚集卷缩致使坯体局部无釉。釉泡 glaze bubble
釉面出现的开口或闭口泡。波纹 waviness ripple
釉面呈波浪纹样。釉缕 excess glaze
釉面突起的釉条或釉滴。桔釉 orange pell
釉面似桔皮状,光泽较差。釉粘 glaze sticking
有釉制品在烧成时相互粘接或与窑具粘连而造成的缺陷。针孔 pinprick
釉面出现的针刺状的小孔。
4.2.12 棕眼 pinholes
釉面出现的针样小孔眼。
4.2.13 斑点 speck
制品表面的异色污点。 剥边 edge peeling
产品边缘出现条状或小块状剥落。磕碰 chip,knocking
产品因碰击致使边部或角部残缺。夹层 lamination
坯体内部出现层状裂纹或分离。色差 color difference,tint unevenness
同件或同套产品正面的色泽出现差异。坯粉 body refuse
产品正面粘有粉料屑。落脏 ash contamination
产品正面粘附的异物。花斑 speck,color spot
产品正面呈现的块状异色斑。烟熏 smoke staining,smoked glaze
因烟气影响使产品正面呈现灰、褐色或使釉面部分乃至全部失光。坯泡 blistering of body
坯体表面突起的开口或闭口泡。麻面 dimple
产品正面呈现的凹陷小坑。熔洞 pit,fusion hole
易熔物熔融使产品正面形成的孔洞。漏抛 omission from polishing
产品的应抛光部位局部无光。抛痕 polished trace,polished mark
产品的抛光面出现磨具擦划的痕迹。中心弯曲 center curvature
产品正面的中心部位上凸或下凹。边缘弯曲 edge curvature
产品的边缘部位上凸或下凹。侧面弯曲 side curvature
产品的侧面外凸或内凹。翘曲 warping,warpage
产品的一个角偏离由另三个角所组成的平面。楔形 wedging,taper
产品正面平行边的长度不一致。角度偏差 angle deviation
产品的角度不符合设计规定的要求。
4.3 功能名称术语 冲洗功能 washing function
用规定水量将便器内污物排出并将便器冲洗干净以及污水更换的能力。水封功能 water seal resistance
便器内储存一定量水,封闭上下通道的隔臭能力。抗菌功能 antibacterial
陶瓷表面所具有阻止细菌在表面生长的能力。
4.4 其他术语 名义尺寸(又名公称尺寸) nominal size
用于统称产品规格的尺寸。工作尺寸(又名加工尺寸 ) work size,manufacturing size
按制造结果确定的尺寸。实际尺寸(又名产品尺寸) actual size
用计量器具测量得到的尺寸。配合尺寸 coordinating size
产品与产品间相互连接的尺寸,即工作尺寸与相邻产品间隔连接宽度之和。背纹 back side pattem
产品背面凸起或凹陷的图纹。
题主是否想询问“1厘米厚的三寸陶瓷多少克?”重量约125。对角三寸则长宽为5.5cm*8.4cm,陶瓷密度在2.7g/cm3左右,根据种类有波动,据此可算出重量约为125g。陶瓷是无机非金属材料做的,无机非金属材料主要是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
新型陶瓷原料介绍
它除了用传统陶瓷用的矿物原料外,还有:
1、氧化物原料
a、 氧化铝:它是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一,具有一系列优良性能。此外,它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。
b、 氧化锆:它是高温结构陶瓷、电子陶瓷和耐火材料的重要原料。
c、 二氧化钛:它是制造电容器陶瓷、热敏陶瓷和压电陶瓷等制品的重要原料。
d、 氧化铍:它是高导热性新型陶瓷的重要原料。
e、 三氧化二铁:它是强磁性材料的重要原料。
f、 二氧化锡:广泛用于电子陶瓷中。
g、 氧化锌:它可以使陶瓷材料的机械和电性能得到改善。
h、 氧化镍:应用于热敏陶瓷中。
i、 氧化铅:在新型陶瓷中主要用作合成PbTiO3、Pb(Zr、Ti)O3以及Pb(Mg1/3、Nb2/3)O3的主要原料。
j、 五氧化二铌:在电子陶瓷工业中它用途很广,如用作制造铌镁酸铅低温烧结独石电容器,铌酸锂单晶等的主要原料,同时还可作为改性添加剂。
k、 锰的氧化物:如制作湿度传感器、过热保护器等。
l、 氧化铬:用作气敏元件、气体警报器的配料中。
m、 氧化钴:应用于聚光材料等方面。
2、复合氧化物原料
a、 钛酸盐:主要有BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3和PbTiO3等。BaTiO3是压电、铁电陶瓷的重要原料。
b、 锆酸盐:主要有BaZrO3和SrZrO3等。应用于磁芯、振荡器等。
c、 锡酸盐:主要有BaSnO3、CaSnO3、InSnO3、CaSnO3、NiSnO3和PbSnO3,如CaSnO3用作于电容器中。
d、 铌酸盐:主要有LiNbO3和KnbO3。
e、 锑酸盐:主要有BaSb2O6、PbSb2O6和MgSb2O6等。
f、 铝酸盐:主要有MgAl2O4。
g、 铝硅酸盐:主要有3Al2O3o2SiO2。
3、稀土氧化物原料,如:Yb2O3、Tu2O3、Nd2O3、Ce2O3、La2O3等。
4、非氧化物原料
a、碳化物
(1) 碳化钛:做刀具等。
(2) 碳化硼:它是金属陶瓷、轴承、车刀等的制作材料。
(3) 碳化硅:利用SiC具有导电性,可用以制造高温电炉用的电热材料及半导体材料。碳化硅的硬度高,耐磨性能好,研磨性能好,并有抗热冲击性,抗氧化等性能,是非常重要的研磨材料。还可用来作为火箱发动机尾喷管和燃烧室的材料,以及高温作业下的涡轮机主动轮、轴承和叶片等零件。
b、 氮化物
(1) 氮化硼:它的耐热性、耐热冲击和高温强度都很高,而且能加工成各种形状,因此被广泛用作各种熔融体的加工材料。氮化硼的粉末和制品有良好的润滑性,可作金属和陶瓷的填料,制成轴承。另外它是陶瓷材料中比重最小的材料,因此作飞行和结构材料是非常有利的。
(2) 氮化铝:它具有优良的电绝缘性和介电性。
(3) 氮化硅:它的制品能耐各种非金属溶液的侵蚀,可以用作坩锅、热电偶保护管、炉材、金属熔炼炉或热处理的内衬材料。它又是绝缘体和介电体,能应用于集成电路中,此外,氮化硅的硬度高,可以用作研磨材料,它的耐热冲击大,是制造火箭喷嘴和透平叶片的合适材料。
c、 硼化物
(1) 硼化锆:以硼化锆为基的耐火材料,可以抵抗融熔锡、铅、铜、铝等金属的侵蚀,所以可作为冶炼各种金属的铸模、坩埚、盘器等。ZrB12具有较好的热稳定性,用它制成的连续测温热电偶套管,可在熔融的铁水中使用10-15小时,在熔融的钢水中(1700℃)连续使用数小时,在熔融的黄铜和紫铜中使用100小时。
d、 硅化物
如二硅化钼,可以在空气中温度达1700℃时继续使用数千小时,因此在超音速飞机、火箭、导弹、原子能工业中都有广泛的用途
宝格丽陶瓷项链正品重13.5g,属于5G黄金工艺。宝格丽是意大利奢侈品品牌,属LVMH集团,由索帝里欧宝格丽于1884年在罗马创立。
根据2021年8月官网显示,宝格丽旗下产品主要有:珠宝、腕表、皮具、配饰、香水、主题酒店等。
配方如下:
原料名称 w/%
烧滑石粉 9.1
长石 42.6
苏州土 5.8
方解石 23
硅酸锆 15
烧氧化锌 2.15
石英 15.24
瓷器是由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等烧制而成,外表施有玻璃质釉或彩绘的物器。瓷器的成形要通过在窑内经过高温(约1280-1400℃)烧制,瓷器表面的釉色会因为温度的不同从而发生各种化学变化。烧结的瓷器胎一般仅含3%不到的铁元素,且不透水,因其较为低廉的成本和耐磨不透水的特性广为世界各地的民众所使用,是中华文明展示的瑰宝。多姿多彩的瓷器是中国古代的伟大发明之一,"瓷器"与"中国"在英文中同为一词,充分说明中国瓷器的精美绝伦完全可以作为中国的代表。 高级瓷器拥有远高于一般瓷器的制作工艺难度,因此在古代皇室中也不乏精美瓷器的收藏。作为古代中国的特产奢侈品之一,瓷器通过各种贸易渠道传到各个国家,精美的古代瓷器作为具有收藏价值的古董被大量收藏家所收藏。中国古代瓷器有曾拍出天价的精品,但部分国宝级瓷器并不在中国国内。欧美人士在结婚时,便特别喜欢送赠高级瓷器茶具。
一、元青花萧何月下追韩信梅瓶 二、清乾隆粉彩镂空“吉庆有余”转心瓶 三、元青花鬼谷子下山罐2005年,这件瓷器将青花瓷推举到了一个难以到达的高度,创下了中国瓷器的世界最高纪录,五年来,其榜首之位从未被撼动。作为中国青花瓷的代表作,元青花鬼谷子下山罐确实将“青花瓷”的价值诠释的十分全面。
四、明成化斗彩鸡缸杯 五、清乾隆粉彩“万寿连延”葫芦瓶 六、北宋汝窑天青釉葵花洗,这件精美的天青釉葵花洗掀起激烈的竞标大战,8位竞标者的出价此起彼伏,持续时间超过15分钟,最终被一位不明身份的电话买家收入囊中。七、清乾隆御制珐琅彩杏林春燕图碗 八、霁蓝描金开光粉彩花鸟暗刻松石绿釉如意双耳尊民国粉彩双耳尊,这是一件十分具有争议的瓷器,时至今日,依旧有很多人对它持有怀疑态度。这是一件神奇的瓷器,在我国的瓷器史上,辈分较小。在上拍前其估价仅800美元,然而在中国人的血拼之后,飙升至16,000,000美元,加上佣金是18,002,500美元,折合人民币约1亿2千万,以超过估价22,500倍制造了中国艺术品在西方市场的奇迹。
九、清乾隆珐琅彩古月轩锦鸡图双耳瓶,如果只能用一个词来形容这件瓷器的话,那便是“秀丽”。此件物品为乾隆时期的代表作品,整个画面布局匀称,淡雅细腻,色彩相互层叠,富丽多姿。器高16.5厘米,撇口,细颈,垂腹,圈足,造型小巧秀丽,颈部饰以卷草形双耳,垂肩处的如意纹雅致婉丽。瓶身腹部绘主题图案“花石锦鸡图”(锦鸡又名金鸡,是雉类中最为漂亮的种类之一,也是我国独有的珍贵品种),寓意锦上添花。锦鸡栖立于树干之上,侧旁以粉红花卉、玲珑洞石相衬,另一面空白处墨彩题诗:“新枝含浅绿,晓萼散轻红”,二句题诗与画面相得益彰。引首朱文“佳丽”印,句尾白文“翠辅”印,瓶底足内书双方栏“乾隆年制”四字蓝料彩款识。 十、清乾隆青花海水红彩龙纹八吉祥如意耳葫芦瓶,“葫芦”在我国亦有“福禄”之意,寓意吉祥,其形态总会给人以喜气祥和的美感,古人认为它可以驱灾辟邪,祈求幸福,使子孙人丁兴旺。此件天价瓶形状便是葫芦形,上部呈圆形,下部为扁圆形,长方形足。颈肩两侧各置一绶带耳。器青花红彩为饰,青花绘海水纹,红彩绘龙纹、藏传佛教吉祥图案八宝纹中的宝伞纹、金鱼纹。汹涌澎湃的海水,红彩蛟龙闹海,飞腾其间,勇猛矫健,有叱咤风云之势。器辅以青花绘缠枝花卉纹、回纹等。外底青花书“大清乾隆年制”六字三行篆书款。
电极电势以符号E Mn+/ M表示, 单位为V(伏)。 如锌的电极电势以EZn2+/ Zn 表示, 铜的电极电势以ECu2+/Cu 表示。
电极电势的大小主要取决于电极的本性,并受温度、介质和离子浓度等因素的影响。
标准氢电极
电极符号: Pt|H2(100kPa)|H(1mol.L)
电极反应: 2H + 2e= H2(g)
E⊖H/ H2 = 0 V
右上角的符号“⊖”代表标准态。
标准态要求电极处于标准压力(100kPa或1bar)下,组成电极的固体或液体物质都是纯净物质;气体物质其分压为100kPa;组成电对的有关离子(包括参与反应的介质)的浓度为1mol.L-1(严格的概念是活度)。通常测定的温度为298K。
(1)气孔率高。多孔陶瓷的重要特征是具有中较多的均匀可控的气孔。气孔有开口气孔和闭口气孔之分,开口气孔具有过滤、吸收、吸附、消除回声等作用,而闭口气孔则有利于阻隔热量、声音以及液体与固体微粒传递。
(2)强度高。多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成,这些材料本身具有较高的强度,煅烧过程中原料颗粒边界部分发生融化而粘结,形成了具有较高
强度的陶瓷。
(3)物理和化学性质稳定。多孔陶瓷材料可以耐酸、碱腐蚀,也能够承受高温、高压,自身洁净状态好,不会造成二次污染,是一种绿色环保的功能材料。
(4)过滤精度高,再生性能好。用作过滤材料的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较高的气孔率与比表面积,被过滤物与陶瓷材料充分接触,其中的悬浮物、胶体物及微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部,过滤效果良好。多孔陶瓷过滤材料经过一段时间的使用后,用气体或者液体进行反冲洗,即可恢复原有的过滤能力。
材质
(1)高硅质硅酸盐材料,它主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料,具有耐水性、耐酸性,使用温度达700℃。
(2)铝硅酸盐材料,它以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石颗粒为骨料。具有耐酸性和耐弱碱性,使用温度达1 000℃。
(3)精陶质材料,它以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合烧结,得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土质材料,它主要以精选硅藻土为原料,加粘土烧结而成。用于精滤水和酸性介质。
(5)纯炭质材料,它以低灰分煤或石油沥青焦颗粒为原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘结烧制而成,用于耐水、冷热强酸、冷热强碱介质以及空气的消毒和过滤等。
(6)刚玉和金刚砂材料,它以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料,具有耐强酸、耐高温的特性
(7)堇青石、钛酸铝材料,其特点是热膨胀系数小,因而广泛用于热冲击环境。
添加剂
(1)助熔剂
陶瓷助熔剂的主要作用是降低烧成温度,增加液相,扩大烧成范围,提高坯体的力学强度和化学稳定性。常用的助熔剂有长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石、白云石等。
(2)增塑剂
陶瓷增塑剂主要作用是提高陶瓷坯体的整体塑性,保证坯体具有一定的强度,使坯体在烧成前保持原有形状。常用的增塑剂有粘性土、木节土、球土等。
(3)粘结剂
粘结剂是指为了提高坯体的强度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘结作用的添加剂。粘结剂一般选择易于在烧结前或烧结过程除掉的物质,如淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。水玻璃具有较好的粘性,水分挥发后留下的硅酸钠可以作为陶瓷的成分,所以也常被用作粘结剂。
(4)致孔剂
加入致孔剂是为了提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积。致孔剂主要有天然有机细粉、煤粉、石灰石、白云石、烧沸石、珍珠岩、浮石等。一般来讲,增加致孔剂的用量可以提高陶瓷的气孔率,但是会引起陶瓷强度下降,因此必须控制致孔剂的添加比例。以石灰石和白云石作致孔剂时,在煅烧过程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅烧温度过高、时间过长,会与原料中的部分物质形成玻璃相,填充部分已形成的气孔,降低陶瓷的气孔率
(5)流变剂
浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中能渗透到有机泡沫中,并均匀地涂敷在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性即要求浆料具有在静止时处于凝固状态,但在外力作用下又恢复流动性的特性。良好的触变性可以保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时,在剪切作用下降低粘度,提高浆料的流动性,有助于成型,而在成型结束时,浆料的粘度升高,流动性降低。这就使得附着在孔壁上的浆料容易固化而定型,避免了因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。
(6)分散剂
为了提高浆料的固含量,无论是水基体系还是非水基体系均需加入分散剂。分散剂可以提高浆料的稳定性,阻止颗粒再团聚,进而提高浆料的固含量。
(7)消泡剂和表面活性剂
为了防止浆料在浸渍和挤出多余浆料的过程中起泡而影响制品的性能,需加入消泡剂,一般采用低分子量的醇和硅酮。陶瓷浆料为水基浆料时,如果有机泡沫与浆料之间的润湿性差,在浸渍浆料时就会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料,而在结构的桥部和棱线部分附着很薄的浆料的现象。这种情况严重时会导致烧结过程中坯体开裂,使多孔陶瓷的强度明显降低。因此,通常采用添加表面活性剂的方法以改善陶瓷浆料与有机泡沫体之间的附着性来解决此问题。
制备
发泡工艺
发泡工艺是陶瓷组分添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生挥发气体,经干燥和烧成制成多孔陶瓷。发泡工艺与泡沫浸渍工艺相比,更容易控制制品的形状、成分和密度,并可制备各种气孔形状和大小的多孔陶瓷,特别适用于制备闭气孔的陶瓷材料。用来做发泡剂的化学物质有很多种类,例如,用碳化钙、氢氧化钙、铝粉硫酸铝和双氧水作发泡剂由亲水性聚氨脂塑料和陶瓷泥浆同时发泡制备多孔陶瓷用硫化物和硫酸盐混合作发泡剂等。
添加成孔剂工艺
此工艺是通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开而形成气孔来制备多孔陶瓷。添加造孔剂制备多孔陶瓷的工艺流程与普通的陶瓷工艺流程相似。造孔剂的种类有无机和有机两类,无机造孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等高温可分解的盐类,以及煤粉、碳粉等。有机造孔剂主要是天然纤维、高分子聚合物和有机酸等。造孔剂颗粒的形状和大小决定了多孔陶瓷材料气孔的形状和大小。多孔陶瓷材料的成型方法与普通陶瓷的成型方法类似,主要有模压、挤压、等静压、扎制、注射和粉浆浇注等。
有机泡沫浸渍工艺
有机泡沫浸渍法是用有机泡沫浸渍陶瓷浆料,干燥后烧掉有机泡沫,获得多孔陶瓷的一种方发泡工艺法。该法适于制备高气孔率、开口气孔的多孔陶瓷。这种方法制备的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶胶-凝胶工艺
溶胶- 凝胶工艺主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔,形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔,多用来生产微孔陶瓷。溶胶-凝胶工艺是一种新的制备多孔陶瓷的工艺,与其它工艺相比有其独特之处。例如,用溶胶-凝胶法制备氧化铝多孔陶瓷,与颗粒混合、泡沫浸渍、喷雾干燥颗粒等方法相比较,溶胶-凝胶法可进一步改善氧化铝多孔陶瓷孔径分布的控制、相变、纯度及显微结构。
挤出成型多孔蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷的成型方法有许多种,挤出成型是最普遍采用的制造方法之一。它的工艺流程为:原料合成-混和-挤出成型-干燥-烧成制品
固相烧结工艺
固相烧结工艺利用微细颗粒易于烧结的特点,在骨料中加入相同组分的微细颗粒,在一定的温度下微细颗粒通过蒸发和迁移,在大颗粒连接部烧结,从而将大颗粒连接起来。由于每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接,因而在烧结体中形成大量的三维贯通孔道。
凝胶注模工艺
凝胶注模工艺源于20世纪90年代,美国橡树岭国家实验室最早将传统陶瓷成型技术与高分子化学反应结合在一起,研制出这种新型陶瓷制备工艺。凝胶注模工艺过程是一个原位成型过程,主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型,获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体,而后烧结制得成品。
冷冻干燥工艺
在该工艺中,让冰将柱状的凝胶包围和隔离着,并且控制溶液中冰的生长方向为单向生长,冰溶化后纤维就形成了。在另外一种制备孔陶瓷的冻干工艺中,溶剂是直接由固态到气态升华而排除的。通过控制金属盐溶液的冷冻方向获得了方向性好、气孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高温合成(SHS) 工艺
燃烧合成, 又称自蔓延高温合成用燃烧合成技术制备多孔材料的主要过程是放热反应,化学反应释放出来的热量维持反应的自我进行,合成新物质的同时获得了所期望的多孔材料,包括具有一定形状的多孔材料。燃烧合成过程总是伴随着烧结现象,烧结体的孔隙度很高,可以达到50%左右,甚至更高。SHS与常规方法相比主要有以下特点和优势:合成反应过程迅速,能大量节省能源,产品纯度高,工艺相对简单,适合于制备各类无机材料。SHS 存在的主要不足之处是反应快迅速,试样的烧结尺寸难以控制。
水热-热静压工艺
该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10—15MPa,温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。水热-热静压工艺中,反应时间一般为10—180 min。在25MPa下处理60min,制得的多孔陶瓷材料体积密度为0.88 g/cm,孔体积为0.59cm/g,孔尺寸分布范围为30~50nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压强度高、性能稳定、孔径分布范围广。
组织遗传制备工艺
该工艺是利用植物材质(木材、竹子等)的天然多孔组织,将其在800~1000℃下和惰性气体环境中热解碳化得到与木材多孔结构几乎完全相同的碳预制体。然后以碳预制体为模板,1600℃时液态硅蒸发形成的硅蒸汽渗入模板与碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。该工艺过程简单,成本低廉,但制品的孔结构主要决定于材质本身的组织,可设计性较差,同时SiC的转化率相对较低。也可将木材在真空中浸渍渗入树脂,之后在1200℃左右热解,冷却后得到一定孔隙率的木材陶瓷。
离子交换法
层状硅酸纳晶体与十八烷基三甲基溴化铵在水中充分混合, 硅酸盐层间的阳离子与铵盐阳离子将自发地进行交换, 由于铵盐离子体积较大, 硅酸盐的片层结构会因铵盐的引入而发生弯曲变形, 弯曲的片层之间发生缩聚, 将有机物包围在片层当中, 经高温烧结除去有机物, 即形成多孔SiO2。目前,人们正在研究这种多孔材料的稳定性和比表面积问题, 并期望将其应用于催化或吸附系统中。
应用
载体
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化剂后,反应流体通过泡沫陶瓷孔道,将大大提高转化效率和反应速率。由于多孔陶瓷具有比表面积高、热稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点,作为汽车尾气催化净化器载体已被广泛使用除了作催化剂载体外,它还可以作为其它功能性载体,例如药剂载体、微晶载体、气体储存等。
过滤和分离
1.超纯水的制备和除菌
用硅藻土或粘土熟料质制成的多孔陶瓷滤芯,已用于饮水、石油油井注水用水等的除菌和净化,还用于注射液的消毒过滤,以及电子工业、医药工业、光学透镜研磨用的超纯水的净化等。
2.废水处理
用多孔陶瓷过滤工业废水和生活污水已成为废水处理和净化的重要发展方向,适用各种污染废水,效率高,成本低。
3.腐蚀性流体过滤
多孔陶瓷的强耐腐蚀性使其在过滤酸性、碱性等腐蚀性液体或气体时显示出特有的优势。
4.熔融金属过滤
经多孔陶瓷的过滤能除去熔融金属中大部分的夹杂物和气体等杂质,提高金属材料的强度等内在质量。特别在电子元件、电线用金属和精密铸造用金属方面尤其重要。
5.高温气体过滤
高温烟气的除尘、高温煤气的净化等高温气体的过滤都必须使用耐高温的多孔陶瓷。
6.医药工业食品工业过滤
多孔陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀和良好的生物、化学相容性,因而可用于医药工业中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别适用于色、香、味强的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒(尤其是生啤)的生产中发挥不可替代的作用。
7.放射性物质的过滤
核电厂等产生大量放射性废物,经过燃烧能成为化学稳定的固体粉末,多孔陶瓷能将其固化,保管起来方便又经济。
吸音材料
多孔陶瓷具有连通开气孔,当声波传入时,在很小的气孔内受力振荡。振动受到的摩擦和阻碍,使声波传播受到抑制,导致声音衰减,从而起到吸音的作用。是一种消除噪声公害,益于人们身心健康的好材料。作为吸音材料的多孔陶瓷要求较小的孔径(20~150/um),相当高的气孔率(>60%)及较高的机械强度。陶瓷所具有的优良的耐火性和耐候性,使它可用于变压器、道路、桥梁等的隔音。现在已在高层建筑、隧道、地铁等防火要求极高的场合及电视发射中心、影剧院等有较高隔音要求的场合使用,效果很好。
隐身材料
多孔陶瓷吸波涂料是一种研制较多的吸波材料,它比铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、吸波性能好,而且还可以有效地减弱红外辐射信号。另外,多孔陶瓷具有良好的力学性能、热物理性能和化学稳定性,能满足隐身的要求。著名的F-117隐身飞机的尾喷管就使用了多孔陶瓷基吸波材料达到飞机隐身的目的。
隔热保温材料
由于多孔陶瓷具有巨大的气孔率和低的基体热传导系数,其最传统的应用是作为隔热材料。传统的窑
炉、高温电炉其内衬多为多孔陶瓷。为增加其隔热性能还可将内部气体抽真空。目前世界上最好的隔热材料正是这种多孔陶瓷材料。高级的多孔陶瓷隔热材料还可用于航天飞机的外壳隔热。除此以外,由于其多孔性还可以作为换热材料用,且换热充分。
多孔介质燃烧器
多孔介质燃烧器有功率大、范围可调、高功率密度、极低的C0和N0x排放量、安全稳定燃烧等优点。而且很重要的一点是,多孔介质燃烧器的结构紧凑,尺寸大大减小,制造成本低,系统效率较高,消除了额外能耗。
生物工程材料
在传统生物陶瓷基础上研究开发的多孔生物陶瓷,由于生物相容性好,理化性能稳定,无毒副作用的特点而被用于制作生物材料。当用于修补骨缺损部位时,新生物将逐渐进入多孔陶瓷珊瑚状孔隙内,慢慢将多孔陶瓷吸收,最终,这种多孔陶瓷将由新生骨制质取代。与传统生物陶瓷相比,生物体内不会残留任何异物,因而不易感染。国外利用多孔生物陶瓷修复头盖骨、大腿骨、脊椎骨、人造齿根等临床实验均已获成功。
散气(布气)材料
多孔陶瓷还可用于气-液、气-粉两相混合,即通常所说的布气、散气。通过多孔陶瓷的散气作用,使两相接触面积增大而加速反应。目前活性污泥法处理城市污水中使用的多孔陶瓷布气装置就比较成功,不仅布气效果好,而且使用寿命长。利用多孔陶瓷材料将气体吹入粉料中,使粉料处于疏松和流化状态,有利于混匀、传热和均匀受热,能加速反应,防止团聚,便于粉料的输送、加热、干燥和冷却等,特别在水泥、石灰、和氧化铝粉等粉料生产及输送中有着良好的应用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其与液体和气体的接触面积大,使电解池的槽电压比使用一般材料低得多,而成为优良的电解隔膜材料,可大大降低电解槽电压,提高电解效率,节约电能和昂贵的电极材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化学电池、燃料电池、光化学电池中,特别是固体氧化物电池。
2)利用多孔陶瓷制备多孔电极。以多孔气体扩散电极为例,它的比表面积不但比平板电极提高3~5个数量级,而且液相传质层的厚度也从平板电极的10cm压缩到1O~10cm,从而大大提高电极的极限电流密度,减少浓差极化。
敏感元件
陶瓷传感器的敏感元件工作原理是当微孔陶瓷元件置于气体或液体介质中时,介质的某些成分被多孔体吸附或与之反应,使微孔陶瓷的电位或电流发生变化,从而检验出气体或液体的成分。比较常用的有温度传感器、湿度传感器、气体传感器以及多功能传感器。
微孔膜
陶瓷分离膜因耐高温、耐酸碱、抗生物侵蚀、不老化、寿命长等优点,被开发应用于食品工业、生物化工、能源工程、环境工程、电子技术等领域。随着材料科学技术的发展,纳米级多孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。微孔无机膜还应用于光学、电子学、磁学等领域。
存在的问题:
材料的脆性;缺乏完整材料的大规模生产系统;缺乏对材料的孔径大小、形状分布等的精确控制方法;缺乏连续生产工艺;缺乏将孔结构与力学性能相联系的有效模型;材料间连接技术的不足;多孔泡沫制备中溶剂提取法的简化;合成催化剂的活性和尺寸选择性;完整的膜净化方法;生产成本高。
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