氧化锆纤维增强超薄陶瓷板的制备及力学性能研究

建筑陶瓷薄板作为一种轻薄、低能耗的家装产品而逐渐成为市场的发展潮流,如何进一步对其实现减薄和增强也成为研究的热点。本文以建筑陶瓷高铝粉料为基体,设计二次球磨法并引入长径比为70~82的氧化锆纤维作为增强相,借助KH570表面改性剂改善纤维/基体(F/M)的界面结合,制备了氧化锆纤维增强超薄陶瓷板。研究表明,采用二次球磨工艺可以有效实现纤维在基体中的分散,当氧化锆纤维的掺杂量为3%(质量分数)时,超薄陶瓷板的弯曲强度可达到106.4 MPa,相较于空白样(96.8 MPa)提升了9.92%。在高温固相反应中,陶瓷熔融相的Na+、K+对氧化锆晶格的渗透作用会引起四方晶系氧化锆相向锆英石相的转变,四方晶系氧化锆相内部存在微裂纹拓展、颗粒弥漫增强、"纤维桥联-断裂拔出"等多种良性增强机制。

复合型陶瓷薄板的制备及其力学性能

作为一种轻薄、低能耗的功能化产品,陶瓷薄板因强度低而应用受限,如何对其进行低成本增强成为工业领域研究热点。本文以构筑“纤维布-黏结剂-陶瓷薄板”多层复合结构作为切入点,将多种工业级纤维布、黏结剂和陶瓷薄板进行二次后加工复合,制备了兼具低成本和优异力学性能的复合型陶瓷薄板,探究了其断裂面微观形貌及断裂机理。经研究表明,“碳纤维布-环氧树脂-陶瓷薄板”复合型陶瓷薄板具有最佳界面结合强度及力学性能,其抗弯强度和承载冲击能量分别为85.26 MPa和1.45 J,与陶瓷薄板坯体相比,性能提升幅度分别高达22.98%和141.67%。“纤维布-黏结剂-陶瓷薄板”多层复合结构能够有效提升陶瓷薄板综合力学性能,陶瓷薄板内部存在微裂纹拓展、纤维偏转等多种良性强韧化机制。

氧化物纤维增强氧化物陶瓷基复合材料的研究进展

氧化物纤维增强氧化物陶瓷基复合材料因优异力学性能、抗氧化性而备受关注,在载人航天、军工等领域具有极高战略地位.本文围绕该类材料强韧化研究现状,总结了增强体纤维和基体材料的性质及选取原则,指出纤维相和基体相高温力学性能亟需提升,未来应大力开发新组分材料体系;综述了复合材料结构优化方案,表明基于双相力学缺陷开展力学结构优化、合理设计相界面结构是未来重点研发方向;对比总结了该类材料现有制备工艺,对未来有潜力的制备技术进行了展望.

干粒釉柔抛薄板的配方优化及其性能研究

作为一种可完美替代自然石材的家装材料,干粒釉柔抛陶瓷薄板因其高硬度、色泽美观而备受消费者追捧。但在实际生产中,难以解决坯釉适应性差、釉面仿真度差等技术难题。本文基于控制变量法优化坯体配方,探索出一种能够和干粒釉完美适配的坯料体系,对指导仿天然石材陶瓷薄板规模化生产具有较大借鉴意义。

基于二次包裹的低品位矿物原料在建筑陶瓷生产中的应用

作为一种废旧资源,低品位矿物原料在建筑陶瓷领域具有极大的应用潜力。笔者基于低品位矿物原料开展配方优化,借助二次包裹技术对改性粉料进行表面改性,同步优化生产工艺,提升了低品位矿物原料的利用价值,对其应用于建筑陶瓷领域具有较大指导意义。

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。