工艺参数对陶瓷透水砖性能影响的研究

采用煤渣、废瓷粒等工业废渣为骨料,以石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉的混合料为高温粘结剂制备陶瓷透水砖,研究工艺参数对透水砖性能的影响。结果表明,随着煤渣用量的增加或成型压力的降低,透水砖的透水性能提高而机械强度降低。通过DTA-TG分析确定了在800℃保温4 h的优化烧成制度,有效避免了黑心和变形缺陷的产生。FE-SEM显微照片表明,合理的煤渣颗粒级配能使煤渣粗颗粒间形成孔径为0.5～1.5 mm的大气孔,而煤渣颗粒本身由于其中可燃物燃烧形成了孔径为数十个微米的微孔,这种特殊的结构赋予透水砖强度高、透水好的性能。

R_2O–RO–B_2O_3–SiO_2–Al_2O_3–P_2O_5–CaF_2系分相–析晶乳浊釉的形成机理

通过正交试验方法优化釉料组成和烧成工艺,制备了R_2O–RO–B_2O_3–SiO_2–Al_2O_3–P_2O_5–CaF_2多元系光亮无锆的分相–析晶乳浊釉。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜/X射线能谱、场发射扫描电子显微镜等研究了釉的显微结构及分相与析晶的形成机理。结果表明析晶与分相结构并存,分相促进析晶;尺寸接近可见光波长的孤立液滴和所析出的钙钠长石晶体是釉面产生乳浊的根本原因。研究了不同烧成制度对分相–析晶乳浊釉显微结构的影响,发现缓冷釉样的分相液滴尺寸明显大于急冷釉样,急冷釉样中的第二相形貌表里存在明显差异,内部呈球形液滴状,表面则为蠕虫状。

组成对分相-析晶乳浊釉显微结构及表面性质的影响

采用X射线衍射、透射电镜和扫描电镜等测试手段,研究了不同组成对分相-析晶乳浊釉显微结构及釉面性状的影响。研究表明:B2O3和P2O5能促进分相形成,并且由于分相具有很小的表面张力而使其液滴易于长大。适量引入CaO能使液滴尺寸增大,体积分数提高,但过量引入会由于析晶而使体积分数降低。控制分相液滴尺寸接近可见光波长以及使釉中析出适量钙钠长石晶体可获得最佳的乳浊效果,而液滴过大或过小都难以获得较佳的乳浊效果。

烧成制度与化学组成对分相-析晶乳浊釉的釉面性状的影响

采用DSC、XRD和TEM等测试手段,研究了分相-析晶乳浊熔块在热处理过程中的相变过程,并在此基础上研究了不同的烧成制度对釉面乳浊度的影响。结果发现:缓冷釉样的乳浊效果明显优于急冷釉样;而在晶体完全溶解的温度点保温会减弱釉面乳浊效果。不同组成对釉面光泽度影响的研究表明:引入高折射率的ZnO、CaO和MgO以及添加表面能很低的B2O3和P2O5都可以有效提高釉面光泽度。

催化剂对非水解溶胶-凝胶法低温制备氧化钛的影响

以四氯化钛为钛源、无水乙醇为氧供体兼溶剂,通过引入催化剂碘化锂,采用非水解溶胶-凝胶法88℃低温制备了锐钛矿型纳米氧化钛。借助XRD、TEM和FT-IR等测试手段研究了催化剂对氧化钛低温形成的影响。结果发现:催化剂的引入促进了在溶胶非水解缩聚反应过程中Ti-O-Ti键合的形成,有利于在后续的回流工艺中Ti-O-Ti键合的过饱和析晶,这是非水解低温制备氧化钛的关键;制备的纳米氧化钛具有非常高的光催化活性,加入甲基橙溶液后就有明显的降解效果,光降解率达38.8%;紫外光照2h后的光降解率达76.8%。

包裹法国红色料在陶瓷领域应用的探索

探索包裹法国红色料在建筑陶瓷工业釉料、坯体中应用的工艺技术条件,采用正交实验方法找出包裹法国红色料在陶瓷釉料、外墙砖、地砖中的最佳发色条件:在釉料中一价的钾、钠离子特别利于该色料的发色;二价离子钡较好、钙次之、镁最差;法国红色料在普通熔块中发色不理想,在特制的熔块中发色良好。

烧成工艺对分相-析晶乳浊釉的结构及乳浊程度的影响

选择具有较大分相区的K2O-RO(CaO,MgO,ZnO)-Al2O3-B2O3-SiO2-P2O5系统,采用工业纯原料,通过正交试验法调整系统的组成范围并控制其工艺过程,实现了釉的自生分相乳浊,制备了釉面白度为82的分相-析晶乳浊釉;借助DTA、XRD、TEM和高温显微镜等测试手段,着重研究了釉料在热处理过程中的相变化以及不同的烧成制度对釉面乳浊程度的影响。结果表明:釉中分相与析晶并存,分相促进析晶;尺寸接近于可见光波长的孤立液滴和析出的少量微晶是釉面产生乳浊的根本原因;在分相放热温度750℃和析晶温度810℃各保温10 min,有利于提高釉面白度;降温阶段,釉样缓冷比急冷更利于提高釉面的乳浊效果。

利用太阳能多晶硅片生产过程中产生的固体废弃物合成莫来石晶须

以太阳能多晶硅片生产过程中产生的废弃石英坩埚及废弃超细氧化铝磨料为原料,以硫酸钠、硫酸钾复合盐作为熔盐体系制备莫来石晶须.同时,采用XRD,SEM等测试手段研究了不同温度下所合成粉体的物相及形貌分析.结果表明,在1100℃高火保温3h制备出了直径为0.1～2μm,长径比高达50～60的莫来石晶须,其形成机理属于熔解-沉淀反应机制.

新型建筑陶瓷泥浆分散剂的研制

通过一系列实验,制备出一种性能好、成本低的,含硅酸盐和铝酸盐的无机分散剂。采用正交试验确定了最佳配方,并研究了制备分散剂的工艺条件,分散机理及其在泥浆中Zeta电位。