卫生陶瓷模具石膏劣化机理研究

采用MIP，XRD，XRF，SEM测试分析了陶瓷石膏模具使用前及报废时的微观结构变化，对其劣化机理进行深入研究．结果表明：新陶瓷石膏模具孔隙在0．10～10．00μm分布均匀，至报废时其孔隙显著细化，约67％的孔隙集中分布在0．01～0．10μm，0．10～5．00μm的孔隙大幅减少，5．00～10．00μm的大孔隙数量基本不变，总孔隙率略有下降；报废陶瓷石膏模具中长径比大、搭接紧密的针状和棒状二水石膏晶体（呈网状结构）已转化为结晶度低且晶粒粗大的板状、片状及短柱状二水石膏晶体（呈疏松结构），同时该模具表面有Na2SO4晶体析出；0．10～5．00μm的孔隙为陶瓷石膏模具吸浆有利孔隙，0．01～0．10μm的孔隙为其吸浆不利孔隙，陶瓷浆体的吸附堵塞造成孔隙细化是其吸浆能力下降的主要原因；二水石膏晶体的溶解和再结晶会使其晶型发生不利转化；陶瓷浆体的电解质可与石膏反应生成Na2SO4，其结晶膨胀导致陶瓷石膏模具结构破坏，工作及力学性能大幅下降．

铝酸盐水泥提高陶瓷模具石膏性能及机理

为提高陶瓷模具石膏使用性能,研究了铝酸盐水泥(AC)对模具石膏凝结硬化、强度、耐水及耐溶蚀性能的影响.采用X射线衍射、扫描电镜和差热分析研究了AC作用机理.结果表明:掺入AC可减少拌合水用量,从而延缓了石膏凝结硬化速率;AC掺入使石膏3 d干抗折强度显著增强,且无后期强度倒缩现象;硬化体耐水、耐溶蚀及耐磨损性能大幅提高,吸水率略有下降,6%为最佳AC掺量.机理分析表明:石膏、铝酸盐水泥复合水化形成由针棒状二水石膏、钙矾石晶体及无定形铝胶构成的网状结构,细针状钙矾石穿插于石膏晶隙间,增强了晶间桥接作用及网状结构稳定性,铝胶紧密填充于晶隙内形成密实的晶胶结构,同时覆盖在石膏表面减少了结晶接触点,使结晶稳定性增强,有效提高了模具石膏综合性能;稳定的水化产物及密实的晶胶结构进一步增强了石膏热稳定性能.

不同长度聚丙烯纤维对陶瓷模具石膏抗折强度的影响研究

研究了聚丙烯纤维掺量及长度对陶瓷模具石膏抗折强度的影响,并采用SEM形貌分析方法进行纤维模具石膏工作机理研究。结果表明,4 mm和6 mm纤维增强效果显著。4 mm纤维增强效果优于6 mm,4 mm纤维掺量为0.04%时,2 h和干态抗折强度都达到峰值,分别为2.3 MPa和5.21 MPa,较空白样增幅分别高达18%和15%;而8 mm纤维对模具石膏强度增加不利,模具石膏抗折强度随着掺量的增加逐渐降低。

聚羧酸减水剂增强陶瓷模具石膏性能机理研究

系统研究了聚羧酸减水剂(PC)对陶瓷模具石膏工作性能、强度、吸水及耐溶蚀性能的影响,并采用电导率、水化温升、SEM形貌分析及BET孔结构测试方法进行机理研究.结果表明:陶瓷模具石膏减水率(质量分数)随PC掺量(质量分数)增加而逐渐增加,掺0.30%PC时,陶瓷模具石膏减水率高达18.7%;陶瓷模具石膏浆体流动度经时损失明显降低,有效工作时间延长4min,凝结时间稍有延缓;PC对提高陶瓷模具石膏强度及耐溶蚀效果显著,掺0.30%PC时,其抗折、抗压强度分别为4.38,15.9MPa,增幅高达22%,57%,溶蚀率(质量分数)由-0.93%降至-0.15%,降幅达16.1%;掺入PC可降低陶瓷模具石膏的吸水性能;PC在石膏颗粒表面的吸附可延缓石膏的水化进程,使二水石膏晶体细化,长径比增加,晶体搭接密实度提高,可降低硬化体孔隙率、细化孔径,有效提高石膏抵抗浆体电解侵蚀破坏的能力.

聚羧酸减水剂及聚丙烯纤维对陶瓷模具石膏性能的影响

陶瓷模具石膏是一种既需要有相当强度,又需要有较大吸水率的石膏基材料。掺入聚羧酸减水剂,对模具石膏进行改性,增大了模具石膏的强度;同时掺入聚丙烯纤维提高模具石膏吸水率;通过SEM观察到减水剂的掺入,使石膏晶体发育完整,搭接紧密。所制得的模具石膏2 h湿抗折强度为3.6 MPa,绝干抗折强度为6.5 MPa,吸水率为33.0%,满足陶瓷模具石膏一级品的要求。

硫铝酸盐水泥增强陶瓷模具石膏性能研究

研究了硫铝酸盐水泥(SAC)对陶瓷模具石膏凝结时间、抗折强度、溶蚀率、吸水率的影响,并采用SEMEDS及MIP测试技术对SAC作用机理进行分析。结果表明:SAC对石膏具有促凝作用;SAC增强效果非常显著,随着SAC掺量增加模具石膏抗折强度呈抛物线变化,最佳掺量为8%。SAC显著改善了石膏抵抗泥浆电解质溶蚀的性能。而吸水率则随着SAC掺量增加有小幅度降低。因此,为满足模具石膏综合性能,SAC最佳掺量为8%。此时硫铝酸盐水泥与石膏共同水化生成的针棒状DH与细针状AFt相互搭接交织生长形成网状结构,AH3凝胶及C-SH凝胶则紧密填充于网络结构晶隙间,进一步增加硬化体稳定性及密实性,改变硬化体孔径结构使孔径细化,降低其孔隙率,显著提高模具石膏强度、耐水性及耐溶蚀性。

石英砂改善陶瓷模具石膏性能研究

研究了0～0.4 mm石英砂对模具石膏凝结时间、抗折强度、吸水率及磨损率的影响,并采用MIP测试技术分析石膏-石英砂增强机理.结果表明：当石英砂掺量为10％时,模具石膏2h及干态抗折强度增加显著且均达到峰值,分别为3.29 MPa、6.36 MPa,较空白样增幅高达20.73％、24.95％。随着石英砂掺量的增加,模具石膏的磨损率逐渐降低,耐磨性逐渐增强,当掺量为20％时,其磨损率为0.96％,较空白样降幅高达72％。吸水率则随着石英砂掺量的增加有小幅度降低.因此,为满足模具石膏的综合性能,石英砂的最佳掺量为10％。

聚丙烯纤维对陶瓷模具石膏性能的影响研究

在模具石膏中掺入4mm的聚丙烯纤维对其进行改性,探究聚丙烯纤维对模具石膏的初终凝时间、抗折强度、吸水率的影响。通过SEM观察到当掺入0.04%(质量分数)聚丙烯纤维时,纤维与石膏基体结合紧密,模具石膏2h和干态抗折强度均达到最大。此时其2h抗折强度为2.3MPa,比未添加聚丙烯纤维时增加19.95%;其干态抗折强度为5.21MPa,比未添加聚丙烯纤维时增加15%,显著提高了模具石膏的强度;而凝结时间及吸水率变化不大。

浅析陶瓷模具石膏粉主要物理性能的影响因素

针对目前陶瓷模具石膏粉的质量现状,结合自身多年从事生产开发陶瓷模具石膏粉的生产技术经验,在达到陶瓷模具粉使用综合性能指标的前提下,就其影响主要物理性能的因素进行了研究。试验中采用比对试验法,从熟石膏粉基料入手,选取不同种类、品位及晶体结构的石膏矿石在相同工艺参数下进行生产,对产品性能进行分析;同时采用调整熟石膏粉生产工艺参数、不同细度熟石膏粉混合的方式进行了研究,将试验数据与产品用途相结合,研究吸水率、凝结膨胀率对陶瓷模具石膏粉的影响,筛选抗折强度及抗压强度高的产品方案,提高石膏模具的成模率及模具使用寿命。研究确定通过选择品位高、原生状态致密的石膏原料,以及选择最佳制粉工艺参数和适度提高产品粉磨细度等方式,可有效控制和优化石膏粉物理性能,获得优良的高强度陶瓷模具石膏粉。

陶瓷模用普通α-石膏粉项目工程设计与生产控制

总结了平邑石膏矿区普通α-型陶瓷模具石膏粉项目设计与生产控制近30年的设计经验、运行技术诀窍与不足,希望将来在类似生产线设计运行避免现有生产线的瓶颈,现有的生产线能持续改进以适应产业发展要求。目前该矿区大规模生产的普通的α-型陶瓷模型石膏粉广泛用于陶瓷滚压成形、注浆成形等,当前还没有合适的质优价廉替代材料,是必不可少的陶瓷工业原料,从长远看还有稳定可持续的发展空间。