陶瓷易洁性及评价方法研究

清洗陶瓷制品使用洗涤剂不仅污染环境,还会影响人体健康。本文在陶瓷表面物理化学性能研究基础上,提出陶瓷易洁性概念并用易洁性指标评价陶瓷清洗的难易程度,建立了陶瓷易洁性评价的实验方法和判据。

陶瓷易洁性测试装置与评价研究

依据陶瓷表面油污残留量法测试原理,设计开发了一种陶瓷易洁性测试装置.本方法以油污为模拟物,将其均匀涂抹于陶瓷试样表面,然后在一定条件下用水冲洗样片,计算冲洗前后陶瓷表面单位面积的油污残余量A,来据此评价陶瓷的易洁性;并用紫外可见分光光度计法验证其测试可靠性.研究结果表明应用本装置测试陶瓷易洁性结果准确可靠,且测试操作简单易行.

表面自由能对陶瓷釉面易洁性的影响

用接触角测试法研究表面自由能对陶瓷釉面易洁性的影响。用Dataphysics OCA–30接触角测试系统中的动态接触角记录功能测试水中模拟污物油酸在陶瓷釉面上的动态行为。用座滴法测试不同陶瓷釉面的表面自由能及其组成。用悬滴法测试油酸的表面张力及其组成。结果表明:陶瓷制品表面自由能极性分量所占比例越大,表面自由能越高,水中油酸在陶瓷釉面上的黏附趋势也越小,陶瓷釉面的易洁性越好。当陶瓷釉面极性分量达到46.17mJ/m2,占表面自由能85.91%时,水中油酸在此釉面上的黏附功为2.11mJ/m2,油酸在98s后可自动浮起。

锐钛矿结晶釉的析晶动力学与性能

发展了一种可在冷却阶段析出锐钛矿的结晶釉的制备方法,采用TG-DSC、XRD等方法分析了该结晶釉的析晶过程,并研究了釉的析晶动力学。结果表明:熔块先在升温阶段析晶,高温时熔化,冷却保温阶段再次析晶;结晶釉中析出的晶体种类和数量主要与釉的冷却保温制度有关,700℃下保温有利于获得锐钛矿相含量较多的结晶釉;利用Kissinger公式计算的锐钛矿的析晶活化能为131.8 kJ/mol,Avrami指数为1.74;锐钛矿的析晶是体积析晶,晶体呈三维生长;结晶釉表面的显微硬度为6.33 GPa,与传统陶瓷釉面相当,具有较好的表面硬度和易洁性。此外,化学组成对釉的性质有较大的影响,TiO_(2)含量的增加提高了釉中锐钛矿的析晶量;Al_(2)O_(3)含量的变化可调整釉的烧成温度,以适应不同种类陶瓷的烧成制度。