FeWO_(4)结晶釉的取向生长控制及光催化活性研究

具有光催化活性的结晶釉结构对于陶瓷板材表面功能化具有重要的应用价值,但目前功能化表面结晶釉的结构控制及其生长方式对光活性的影响尚不明确。本研究以三氧化钨、硫酸亚铁、磷酸铝、高岭土等为原料,通过调控不同生长取向结构的FeWO_(4)结晶釉,在1080℃成功烧制出高亲核性晶面暴露的结晶釉。结果表明,不同取向的结晶釉釉层呈现不同的晶面暴露,取向生长的结晶釉可以提供更高的催化活性,同时可以促使高亲核性的(100)晶面暴露,从而提高陶瓷板表面的光催化性能。本研究可为光功能化结晶釉材料表面功能化的设计和调控提供理论和实践参考。

粉煤灰制备泡沫陶瓷工艺参数优化

以粉煤灰为原料,钾长石、硼砂、白云石为助熔剂,外掺适量碳酸钙、炭黑、碳化硅为发泡剂,用粉末烧结法制备泡沫陶瓷。针对碳酸钙、炭黑、碳化硅掺量以及发泡温度四个因素设计安排正交实验,对烧结样品的表观密度、孔隙率、抗压强度进行测定,采用极差分析法对实验数据进行处理分析。实验结果表明,碳酸钙掺加量为6%,炭黑掺加量为2%,碳化硅掺加量为3%,发泡温度为1080℃时,制品的综合性能最佳:表观密度为599.8 kg/m3,孔隙率为77.19%,抗压强度为2.23 MPa。

二次莫来石化反应对陶瓷板性能的影响

按照陶瓷板制备对收缩率、吸水率和断裂模数的目标要求,针对大型化陶瓷板生产中存在的强度低、吸水率偏高等问题,分别利用蓝晶石、焦宝石和针状硅灰石原料取代原配方中的煅烧铝矾土原料,改变生产配方中的化学组成和矿物组成,建立制备工艺条件与二次莫来石化反应过程的关系模型,以对比不同试样的性能,分析其吸水率偏高的形成机理.结果表明:在陶瓷板配方中引入煅烧铝矾土,可以减小烧成收缩,起到以莫来石相增强的作用,未完成的二次莫来石化反应是造成陶瓷板吸水率偏高、强度下降的主要原因;采用蓝晶石取代煅烧铝矾土后,因蓝晶石的莫来石化反应完成温度与陶瓷板烧成温度接近,从而使陶瓷板的断裂模数提升了18.3%,吸水率降低了56.2%,烧成线收缩率减小了9.2%.

多种光谱法解析陶瓷板表面凹坑缺陷的复杂成因

采用尿素还原剂SNCR(选择性非催化还原)工艺脱硝制备的陶瓷板坯料经成型和烧成,陶瓷板表面常常出现凹坑状表面缺陷,其成因难以通过坯料的常规化学成分分析判定。通过XRD,FTIR和TGA-FTIR等多光谱结合的方法分析揭示其形成机理。研究结果表明:尿素脱硝坯料和氨水脱硝坯料受热过程中所释放的主要气体是CO 2和H 2O,但前者不仅释放气体量明显大于后者,而且还释放HNCO和NH 3气体,残余尿素会促使气体释放量进一步增大;尿素脱硝坯料中存在HOCN,HNCO及其盐类等反应产物,它们会在500℃以上逐渐分解产生额外的CO 2气体;陶瓷板在高温烧成阶段,坯体中形成大量液相使表面气孔封闭,坯料中氰酸盐和异氰酸盐持续分解所产生的大量气体难以排出,在液相中聚集成气泡,在烧成后的降温过程中气泡破裂或塌陷,最终造成了陶瓷板表面的凹坑状缺陷。采用多种光谱结合的方法,以坯料在XRD谱中17.80°的氰酸钠衍射峰、FTIR谱中2226 cm-1的氰酸根吸收峰以及TGA-FTIR谱中2241 cm^-1的氰酸气体吸收峰等特征参数为判据,可以预判坯料质量进而提高陶瓷板成品率。

陶瓷行业脱硫技术对比

二氧化硫是当今陶瓷生产过程中产生的主要大气污染物之一,而对陶瓷企业排放的废气进行治理是环境保护的重要课题。本文介绍了现阶段陶瓷行业的脱硫技术,从实用性角度阐述了几种脱硫技术用于陶瓷企业废气脱硫的适应性及优缺点,以供陶瓷企业在选择脱硫技术时进行参考。

微粉石灰石在高固气比低湿条件下的烟气脱硫行为研究

目前传统的半干法脱硫技术,采用生石灰或熟石灰作为脱硫剂,价格昂贵且在生产中需要消耗大量能源。作者采用微粉石灰石作为脱硫剂,并在高固气比下进行了烟气脱硫行为的研究。结果表明,石灰石细度、钙硫比、烟气湿度均是影响烟气脱硫的重要参数。随着微粉石灰石细度降低、钙硫比的增加、烟气湿度的降低烟气脱硫效率均有明显的提高,效率最高可达到98%以上。能够满足各行业的烟气脱硫指标,为进一步开发相应的脱硫工艺提供了可靠理论依据。

金属锌与PTFE改性建筑陶瓷表面的润湿性能研究

目的结合金属锌和聚四氟乙烯(PTFE)改性技术,制备具有微纳复合结构表面的超疏水、防污染、自清洁建筑陶瓷。方法基于现有工业陶瓷生产方法,在陶瓷釉料中掺入质量分数为60%的金属锌粉,通过高温烧结在陶瓷表面构建微纳复合结构,随后在其表面喷涂PTFE涂料进行低表面能处理,从而制得超疏水性建筑陶瓷。利用扫描电镜和光学轮廓仪,观察陶瓷表面微纳形貌。通过X射线能谱仪,对陶瓷表面的化学元素组成进行分析。使用光学测量系统,测量水滴在陶瓷表面的静态接触角和滚动角。根据测试结果分析5种烧结温度对陶瓷表面微纳结构和润湿性能的影响。结果随着烧结温度的升高,陶瓷表面的均方根粗糙度(Sq)先增大后减小,对应的疏水性能先增强后减弱。在1000℃(保温10 min)烧结温度下,Sq达到最大值,为(17.52±2.54)μm,表现出最优的超疏水性能,其静态接触角和滚动角分别为165.6°和8.2°,并且该表面展示出良好的防污能力和耐磨性。结论液滴与陶瓷表面接触时,由金属锌粉烧结形成的微纳复合结构和低表面能的PTFE起耦合协同作用,陶瓷表面与液滴形成固-液-气三相复合接触的Cassie-Baxter状态,即阻隔的空气垫阻碍液体浸入微纳复合结构之中。随着陶瓷表面粗糙度的增加,气-液接触面积增加,从而使得疏水性能得到提升。

陶瓷废料水热固化技术在室内薄板材料上的应用

基于“元素循环”理念,模拟地下成岩机理,将陶瓷废弃物中的Si、Al和Ca元素,经水热固化技术转换为硅酸钙铝水合物(C-A-S-H)和铝代托勃莫来石,用于制作室内薄板材料,并采用万能材料试验机对薄板样品进行三点法抗折强度测试,同时采用X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、扫描电子显微镜(SEM)及湿度应答测试设备等研究其晶相、官能团、微观形貌和调湿性能.结果表明:原材料配合比和水热反应条件均会影响样品的抗折强度,当陶瓷废料掺量为70%,在约200℃、12h的水热固化环境下,样品的抗折强度最高可达23MPa;水热固化过程中生成的铝代托勃莫来石可以提升样品的孔隙率,使材料在具有高强度的同时还具备调湿功能.

轻骨料和防水剂对发泡保温材料性能的影响

试验以普通硅酸盐水泥(P.O42.5)为主要胶凝材料,采用膨胀珍珠岩和聚苯颗粒为轻质保温骨料,同时掺加适量玻璃纤维和防水剂;发泡剂采用植物改性泡沫剂,运用物理发泡工艺制备了水泥基轻质发泡保温材料。分别研究了膨胀珍珠岩、聚苯颗粒和防水剂掺量对水泥基轻质发泡保温材料性能的影响,确定了水泥基轻质发泡保温材料的最佳配合比。试验结果表明:玻璃纤维掺量占水泥质量1.5%,轻骨料总掺量为7%,膨胀珍珠岩与聚苯颗粒混合比例为1∶2,有机硅防水剂掺量为4%时,水泥基轻质发泡保温材料的各项性能指标良好,干密度较低、抗压强度较高且防水性能较好,其28d干密度和抗压强度分别为298kg/m3和1.43MPa,体积吸水率为17.32%。

影响水泥基发泡保温材料孔结构的因素研究

以普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)为主要胶凝材料,发泡剂采用植物改性泡沫剂,以膨胀珍珠岩和聚苯颗粒作为轻质保温骨料,同时掺加适量玻璃纤维,运用物理发泡工艺制备了水泥基轻质发泡保温材料。通过电子扫描显微镜分别研究了水灰比、玻璃纤维和轻骨料(膨胀珍珠岩和聚苯颗粒)对水泥基发泡保温材料试样中孔结构及其分布的影响,同时探讨了孔结构及其分布与材料导热系数之间的相互关系。实验结果表明:水灰比、玻璃纤维、轻骨料(膨胀珍珠岩和聚苯颗粒)的加入量与水泥基发泡保温材料的孔结构及其分布状态密切相关。

响应面法优化玄武岩陶瓷纤维分散的工艺参数

利用响应面设计法(RSM),对分散玄武岩陶瓷纤维的工艺参数进行了研究。选择纤维分散剂、分散剂添加量、纤维浓度作为三个影响因素,分别建立了以MATLAB软件进行图像分析得到的均方差和沉降试验得到的分散度作为响应值的二次多项式模型,分析了各因素交互作用对纤维分散性的影响。两组试验进行相互验证,实验数据结果一致。研究表明,纤维高分散性的最佳工艺条件为:纤维分散剂选用羧甲基纤维素,分散剂添加量为10wt%,纤维浓度为1.17g/L,得到的均方差为34.1883,分散度为75.14%。

陶瓷基功能材料载体纤维增强效果及机理

以陶瓷基功能材料载体为研究对象,按照其生产工艺配方,研究了纤维种类(莫来石、氧化铝、氧化锆)及其添加量对陶瓷基功能材料载体性能的影响。在相同实验条件且不影响其功能化参数前提下,将其与未添加纤维的空白试样力学性能进行对比。结果表明,试样经1200℃烧成后,相比莫来石与氧化铝纤维增强的陶瓷基功能材料载体,氧化锆纤维的增强效果最好。当氧化锆纤维的添加量为0.8wt%时,试样的吸水率和气孔率均较低,分别为2.0%、4.0%,相比空白对比试样抗折强度增强了42.4%。

熔剂性原料对轻质多孔陶瓷性能影响研究

以普通陶瓷坯体为样本,设计正交试验,研究了钾长石、钠长石、硅灰石和滑石4种熔剂对轻质多孔陶瓷的容重、断裂模数以及综合形貌等方面的影响规律。研究结果表明：硅灰石对轻质多孔陶瓷容重、断裂模数影响最大,钾长石对综合形貌影响最大。最终确定了最优配方,制得了陶瓷容重为0.82g/cm3,断裂模数为8.3MPa的轻质多孔陶瓷,其气孔大小均匀,以0.2~0.5mm的闭气孔为主。

煤矸石合成莫来石晶须工艺的研究

以煤矸石和硫酸铝为原料,硫酸钠为反应介质,采用烧结法制备莫来石晶须。利用XRD、SEM、DSC等测试方法,研究了煅烧温度和保温时间对莫来石晶须的影响。研究结果表明:温度过低时熔融性差不利于莫来石晶须形成;而温度过高时,已合成的莫来石晶须相发生二次分解,均使莫来石产率降低。经过实验,得出最佳条件:1 100℃保温3h时,合成莫来石晶须长为3~4μm、直径为50~100nm。

陶瓷装饰升格艺术空间

陶瓷装饰是一种运用各种颜色釉和色料,通过不同的手法和表现形式绘在陶瓷或瓷砖上的装饰,经过高温一次烧成或低温二次烧成,可经长久保存。这些陶瓷装饰颜色或丰富或厚重,装饰手法灵活,受到越来越多的艺术爱好者的青睐。本文通过对传统陶瓷装饰和新型的瓷艺画装饰的介绍,引领人们浸染新的艺术空间。

浅析铁红釉产品产生色差缺陷的原因及解决方法

主要通过铁红釉的形成和呈色原理分析了铁红釉产品在生产过程中产生色差的原因及解决方法。