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。

基于光固化3D打印技术的陶瓷快速成形研究进展

光固化3D打印技术作为一种新型的陶瓷增材制造技术,为陶瓷零件的制备提供了新的方法,可以制备出高精度、高表面光洁度的复杂形状陶瓷零部件,已经受到了国内外广泛的关注。笔者主要介绍了光固化3D打印陶瓷技术的基本原理和发展现状,详细介绍了光固化3D打印技术在氧化铝、氧化锆和氮化硅的陶瓷材料领域的应用现状,并对今后陶瓷材料光固化3D打印技术的发展进行了展望。

白地黑花瓷黑彩的仿制及呈色研究

白地黑花瓷是先民创造性以低品位原料生产的一类绘画装饰瓷,在我国北方地区广为烧造,今天仍然有广泛的市场。其中的黑彩,多选自当地的贫铁矿烧成,但外观受多种因素影响。采用考古实验法,通过古瓷样品的测试分析,确定黑彩的组成与施彩工艺。后选用耀州窑陈炉当地制瓷原料,在电窑中以中性气氛烧成,仿烧了耀州窑白地黑花瓷黑彩;采用X射线荧光光谱仪(XRF)、色度仪、超景深显微镜、X射线衍射仪(XRD)、显微共聚焦激光拉曼光谱仪(Raman)等测试分析探讨了烧成温度、彩料的Fe_(2)O_(3)含量、施釉厚度等黑彩呈色的影响。对比发现,仿烧样品基本达到明代白地黑花瓷黑彩的效果。研究结果有助于深入探讨耀州窑白地黑花瓷的地方特色的形成因素,为进一步认知古代白地黑花瓷的科学内涵及地域特色建立理论与实验基础。

南宋和元代龙泉窑粉青瓷釉色比较研究

为了研究南宋与元代龙泉粉青瓷釉呈色机理,采用colorimeter,XRF,XRD,Raman spectrometer,XPS等对南宋和元代龙泉粉青瓷釉进行对比分析。结果表明,南宋粉青瓷L*值大于元代,而a*、b*值小于元代粉青瓷。南宋粉青瓷的烧成温度低于元代。龙泉粉青瓷乳浊如玉的质感主要是受釉层内小而密集气泡与大量石英晶体对光的影响所致。Fe2O3的化学色主导了龙泉青瓷的呈色,且南宋粉青瓷的Fe2+与Fe3+的比值高于元代粉青瓷,是南宋粉青瓷偏蓝而元代粉青瓷偏绿的主要原因。

显微CT技术在钧釉瓷微观结构中的应用

X射线显微镜(显微CT)是一种非破坏性的高分辨率成像技术。采用显微CT扫描和三维重建技术,对金元时期的钧釉瓷内部气泡和孔隙进行三维可视化和定量分析,得到了三维可视化分布图像与定量数据。研究发现,金元时期钧釉瓷釉层气泡尺寸相差大,且分布离散。其中,大于100μm的气泡主要分布在釉层中层;小于100μm的气泡分布在釉层表层,通过结合岩相分析与化学组成分析发现,该特征的形成与釉的高温黏度、烧成温度等因素有关。研究采用了显微CT扫描与三维重建技术,其是一种无损分析古陶瓷气泡与孔隙特征及工艺的新方法,该研究验证了显微CT在古陶瓷微观结构研究中的可行性和有效性,为古陶瓷制作工艺的科学分析、鉴定、保护和修复等方面提供重要的实验依据。

热处理时间对铜渣制备红外辐射涂层结构及性能的影响

铜渣作为炼铜产生的固体废弃物,常被堆放占用土地资源,并且污染环境,其资源化利用日益受到国内外广泛关注。针对此问题,以铜渣为主要原料,松油醇为成膜剂,乙基纤维素为增稠剂,高铝砖为红外辐射涂层基底材料,于1200℃热处理后制备了红外辐射涂层,研究了热处理时间(0.5、2、4和8 h)对涂层显微结构以及其分别在常温和400℃下发射率的影响。结果表明,涂层与高铝砖基底结合良好,且随着热处理时间的延长,涂层逐渐致密;涂层在1200℃热处理8 h后,其在常温下近红外波段(0.8~2.5μm)的发射率最高,为0.862;热处理4 h后,涂层在使用更为广泛的中红外波段(2.5~25μm)的发射率最高,为0.928;涂层经不同时间热处理后,在400℃下1~22μm波段的发射率不断增大且全部大于0.93。结合实际应用,最佳热处理时间为4 h。

Fe2O3含量对青花色料呈色的影响

实验以二氧化三铁、氧化钴、氧化锰、釉果为主要原料,采用单因素实验法,探究了青花色料中Fe2O3/CoO对青花瓷色度值、微观结构、晶相组成的影响。实验结果表明,随着青花色料配方中Fe2O3/CoO比值增大,青花瓷着色区域表面析出大量的1~3μm磁铁矿晶体并且发育越来越好,使得青花瓷呈现黑色调增强蓝色调减弱的现象。

增塑剂特性参数对泥料塑性的影响

本文根据陶瓷瘠性泥料的塑化机理，分析了增塑剂的溶液粘度、表面张力及水化体积等特性参数对泥料塑性的影响。

釉用原料的选择及研究

就釉配方确定过程中如何确定釉式和正确选择釉用原料作了论述并提出了自己的看法.

高致密度氧化铝陶瓷的制备及影响因素研究

以易烧结α-Al_(2)O_(3)粉及高活性复合添加剂(铝灰基高活性铝镁料)为主要原料制备高致密度氧化铝陶瓷。研究了料浆性能、黏结剂、成型参数、烧结工艺等因素对陶瓷材料的影响。对制备的陶瓷材料的体积密度、抗弯强度进行了显微结构观察。以铝灰基高活性铝镁料作为添加剂,加入合适的分散剂、调整黏结剂加入量、优化成型工艺、经1 650℃高温烧结,成功制备了高致密氧化铝陶瓷材料。该材料体积密度3.87 kg/L,收缩率18.32%~18.41%,抗弯强度397 MPa,具有优良的性能。

天然陶瓷原料的新思路

论述了天然矿物（岩石）在陶瓷生产中的应用研究，为我国开辟新的陶瓷原料提供了依据，对搞好综合利用、提高资源效益有一定意义。

氧化还原反应增白陶瓷坯体实验及性能分析

以碳化硅微粉在坯体中的氧化还原反应为技术路线,提出利用微量碳化硅在不影响各项物理性能的情况下提升产品白度。经过试验表明,瓷质釉面砖坯体中引入3000目的碳化硅微粉,加入量为0.07wt%,产品白度提升至28度,吸水率0.15%,断裂模数43MPa,产品性能符合陶瓷砖的技术指标要求。

泰安瓷石用于制造陶瓷的可行性研究

泰安瓷石是一种低硬度、可塑性中等的陶瓷原料,具有较宽的烧结温度范围,且烧结性能良好。该瓷石铁含量较高,给生产白度较高的坯体带来了一定的难度。钾、钠含量高,烧成后会产生较多的玻璃相,成品机械强度及稳定性较差。开采后需进行选矿处理,以提高其应用价值。

“K_(2)O-Na_(2)O-CaO-BaO-SrO”复合熔剂熔融特性及对陶瓷岩板釉面性能的影响

以“BaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)”三元系统相图为基础,选取烧氧化锌、碳酸钡、超细石英和S17#高锶熔块为变量原料,采用正交试验方法系统研制出复合溶剂型亚光釉料并制备出相应的釉饰陶瓷岩板产品;借助灰熔点测定了复合溶剂釉的熔融温度范围,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜等研究了釉面的组成,结构和表面平整度;研究结果表明:当釉料配方中烧氧化锌为5%、碳酸钡为6%、超细石英为3%和S17#熔块为45%时,其所制备出对应的产品釉层可在1169~1185℃烧成温度范围内出现不同形状的(K,Na,Sr,Ba)Al_(x)Si_(x)O_(8)长石晶体,从而产生了漫反射,达到釉面的亚光效果;其釉层表面粗糙度Ra为0.91μm、Rz为8.12μm,轮廓显微形貌相对比较完整且平缓,有利于提升陶瓷岩板产品釉面的细腻平滑、易清洁性能。

氧化石墨烯改善陶瓷釉面硬度 / 耐磨性

氧化石墨烯(GO)作为一种石墨烯衍生物,具有超强的机械性能和丰富的含氧官能团。利用GO改性陶瓷釉面,并研究GO含量对陶瓷釉面硬度和耐磨性的影响。研究结果表明:GO的最佳用量为0.05 wt%,哑光陶瓷釉面的硬度提升为11.4%(从642.9至716.3 Hv),磨耗从0.12 g降至0.04 g,然而亮光陶瓷釉面的性能却没有明显提升。通过XRD、TG-DSC和EDS等进一步分析,发现釉面性能提升的原因是GO能够诱导釉面析出硬度较高的SiO_(2)晶体,增强玻璃网络结构,抑制钠长石相的析出,并减少釉面的孔洞率。揭示了GO对陶瓷釉面性能影响的作用机制,这对于GO在陶瓷领域的应用具有重要的参考价值。

工美陶瓷银浆性能的关键影响因素研究

用于工美陶瓷表面的银浆,银浆的流平性,银浆焙烧后银层的光亮度、银层在陶瓷上的附着力是最重要的性能。本文研究了银粉种类、银粉改性剂、玻璃粉含量、树脂种类对银浆性能的影响,研究结果表明:片状银粉含量60%,改性剂十六烷基二甲基氯硅烷1%,溶剂己二酸二甲酯6.67%,二乙二醇丁醚醋酸酯23.67%,乙基纤维素4.33%,丙烯酸树脂2.33%,低熔点玻璃粉2%为最佳条件。所得浆料加入等质量的乙酸异戊酯稀释均匀,喷涂并焙烧后银层致密性好,平整明亮,银层与陶瓷结合力强,具有良好的市场价值。

宋元时期天蓝钧釉分相呈色机理的实验考古研究

使用实验考古的方法,以长石、石英、高岭土、方解石、滑石、骨灰、氧化铁等原料对宋元时期钧瓷天蓝釉进行工艺再现,并利用超景深显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜与色度仪对烧制样品进行综合分析,探讨配方SiO_(2)/Al_(2)O_(3)摩尔比与骨灰含量对钧釉面外观及显微结构造成的影响,以进一步明晰宋元钧釉的分相和呈色机理。结果表明,配方中不含骨灰且Fe_(2)O_(3)含量不变时,随着SiO_(2)/Al_(2)O_(3)摩尔比的升高,釉中逐渐形成分布密集的微小分相,造成较强漫散射,釉色由透明青绿向乳白色转变,但不会形成天蓝色,因而SiO_(2)/Al_(2)O_(3)摩尔比是形成钧釉乳白色的主要原因;随着骨灰含量逐渐升高,釉中微小分相逐渐长大成球形与连通蠕虫形,尺寸60 nm~140 nm,增强了结构色,釉色由青绿向天蓝色转变,与宋元天蓝色钧釉相近,因而骨灰是形成钧釉天蓝色的主要原因。

原料种类对合成羟基磷灰石粉体的影响

以无水醋酸作为非水溶剂,采用非水沉淀法合成羟基磷灰石粉体。借助XRD、SEM、BET等测试表征手段,系统研究了钙源、磷源、反应条件和前驱体混合液浓度对羟基磷灰石合成效果的影响。结果表明:最优钙源和磷源分别为乙酸钙和磷酸氢二钠,在前驱体混合液浓度为0.5 mol/L时,非水沉淀法低温制备出棒状羟基磷灰石,样品的比表面积为39.1 m^(2)/g,从而拓宽了非水工艺的应用,为制备陶瓷粉体提供了一个新的参考方向。

石墨烯对等离子熔覆非晶复合涂层的组织与性能影响

为研究石墨烯添加对非晶复合涂层的组织与性能影响,采用等离子熔覆技术在Q235钢表面熔覆石墨烯、Fe、Cr、Nb、Mo、Si、B元素制备复合涂层,运用XRD、金相显微镜、SEM、热力学分析等手段分析涂层的物相结构组成、微观形貌、热稳定性和硬度。结果表明:复合涂层与基体冶金结合良好;复合涂层主要由NbC和少量Fe-Cr、Cr_(7)C_(3)及α-Fe的混合物组成;石墨烯的添加使得涂层晶粒细化,促进了非晶相和碳化物的形成,使得热稳定性和硬度大大提高;1%石墨烯含量的复合涂层组织最为细小致密,过冷液相区最大,热稳定性最好,涂层显微硬度达到6.28 GPa,在熔覆层中添加石墨烯提高了涂层的综合性能。

纳米氧化铁调控钧瓷釉层显微结构及呈色分析

本文在钧瓷釉中添加不同质量分数的纳米氧化铁,分析在还原气氛(96%Ar/4%H_(2))与氧化气氛(空气)烧制后钧瓷呈色及釉面显微结构的变化,采用分光测色计研究了颜色变化,利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪研究了钧瓷物相成分,利用扫描电子显微镜研究了釉层微观结构。结果表明:随着纳米氧化铁含量梯度增加,还原气氛下钧瓷试片从淡青色变为蓝色再变为青灰色,氧化气氛下从白色变为黄色再变为酱黑色。当釉层中纳米氧化铁含量达到3.0%(质量分数)时,釉面SiO_(2)晶相完全消失,呈非晶态。随着纳米氧化铁含量的增加,釉面呈液-液分相结构,还原气氛下显微结构尺寸从85 nm增加至150 nm,且Fe^(2+)相对含量上升。氧化气氛下,当釉面达到玻璃化后,分相结构尺寸从217 nm增加到307 nm。