陶瓷泥漿流變性.doc

1、材料流變學(xué)結(jié)業(yè)論文影響陶瓷泥漿流變性的因素姓名：王少艷學(xué)號：2006030109班級：研二班專業(yè)：材料學(xué)影響陶瓷泥漿流變性的因素王少艷（河北理工大學(xué) 材料學(xué)院 ，河北，唐山）關(guān)鍵詞:流動性、觸變性、泥漿摘要:本文首先簡單介紹了注漿成形法以及流動性和觸變性對注漿成形產(chǎn)品的影響,之后著重討論了影響流動性的因素。influence ceramics mud stream denatured factor(wang shaoyan)(hebei polytechnic university material institute, hebei, tangshan)key word: fluidity,

2、thixotropy, mudabstract: this article first simply introduced the note thick liquid forming as well as the fluidity and the thixotropy to the note thickliquid forming product influence, emphatically discussed the influencefluid factor afterwards. 1注漿成形使用石膏模具的現(xiàn)代式陶瓷制品注漿成形法產(chǎn)生于200多年之前。今天,注漿仍是一些日用陶瓷、衛(wèi)生陶瓷

3、和美術(shù)陶瓷制品的主要成形方法。恰恰是這種成形方法,可以制得結(jié)構(gòu)均勻的復(fù)雜形狀制品。與可塑成形法(滾壓、擠壓) 不同,采用注漿法可以生產(chǎn)出深浮雕、獨特曲線、薄壁不定截面的制品。該種方法的優(yōu)點還在于簡單易行,成本低廉。注漿是一條從模型到成品的捷徑,這首先在新型制品的設(shè)計階段是非常重要的。模型、雛模、母模和易加工石膏工作模的制作占用時間少,同時顧及了因空氣收縮和燒縮而引起的制品尺寸變化。必要時,可改變制品形狀,消除會使裂紋產(chǎn)生和發(fā)育的作為應(yīng)力集中區(qū)的部位。制作石膏模型、注漿模具和其它需用裝具的費用大大低于壓制用金屬裝具的制作費用。制備泥漿需用的設(shè)備比制備塑性坯料少,坯料制備階段能源消耗小。泥漿輸運距

4、離長短皆可,并可利用低塑性料制取。注漿成形法的缺點是:注漿模具的配置和注件的干燥占用場地大;因產(chǎn)品成形和干燥過程長,生產(chǎn)效率低;手工勞動量大;石膏模具消耗大;注件含水多,空氣收縮大。這樣,就對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有一定的要求,首先是對空心制品(器皿、花瓶等) ,其孔口周邊和底足應(yīng)設(shè)支骨。注漿法的另一缺點是廢渣量高,二次利用時尚需解散。注漿過程就是石膏模具開口氣孔的小毛細(xì)管從陶瓷泥漿中吸收水的過程。在該過程中,于模具內(nèi)面形成部分脫水的致密硬質(zhì)塑性沉淀物層。該層的形成過程稱為坯料吃漿。坯料吃漿的速度決定成形的效率,而吃漿速度又受泥漿性能(澆注性能) 、石膏模具性能及外部條件(如注漿車間的溫度) 的制約2。所以

5、泥漿的流變性能對注件的性質(zhì)有很大影響。2陶瓷泥漿流變性對注漿成形產(chǎn)品性能的影響泥漿的流變性能包括泥漿的流動性和泥漿的觸變性下面，我們分別從這兩方面討論泥漿的流變性能對注件的性質(zhì)的影響。（1）泥漿的流動性泥漿的流動性與相對粘度成反比,流動度(v) 與相對粘度() 的關(guān)系式為 v = 1/。流動性好的泥漿,才能保證坯體的質(zhì)量,防止坯體變形。當(dāng)泥漿粘度過大時,流動性差,吃漿速度較快,坯體溏軟,容易出現(xiàn)泥漿縷,嚴(yán)重時導(dǎo)致坯體坍塌,泥漿流入模型內(nèi)會造成坯體薄厚不均和漿面不平整,并在排漿時不能流凈,干燥時易產(chǎn)生坯裂等缺陷,給生產(chǎn)尤其是成形造成很大的困難;反之粘度過小,流動性太好,泥漿中的粗顆粒會產(chǎn)生沉淀,

6、使坯體組織不均勻,干燥收縮不均,易開裂,另外吃漿速度減慢,半成品脫模晚,坯體板硬,加工性差,加工時很容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。衛(wèi)生瓷泥漿的相對粘度一般在430540(用恩氏粘度計測定流出200ml 泥漿所需時間) 。（2）泥漿的觸變性有合適觸變性的泥漿,坯體的加工性能要好些。如果觸變性太強,會使漏漿困難,排漿性不好,漏漿不平,坯體還會出現(xiàn)溏軟,不能保持形狀,模型的狹窄部位容易存漿干裂,給操作帶來困難。泥漿的觸變性一般以111114 為宜。3影響泥漿流動性的因素：（1）泥漿細(xì)度泥漿細(xì)度是影響泥漿流動性、制品收縮、高溫液相量、產(chǎn)品吸水率的重要因素,它將會影響泥漿的懸浮性、滲透性以及坯體的抗折強度,注漿成形

7、所要求的泥漿細(xì)度比較嚴(yán)格。泥漿過細(xì),吃漿時間延長,注漿后容易造成坯體軟塌;泥漿顆粒太粗,造成較多的半成品破損、抗折強度低、加工性能差。一般衛(wèi)生瓷泥漿細(xì)度應(yīng)控制在0.8 %1.2 %(干基) (萬孔篩篩余) 。 （2）泥漿的顆粒級配泥漿的顆粒級配比細(xì)度更能直接反映泥漿的顆粒情況,如果不合理,吸漿時坯體容易產(chǎn)生分層,干燥、燒成時由于應(yīng)力不同而產(chǎn)生開裂。衛(wèi)生瓷泥漿較理想的顆粒級配為 5m 37 %、 10m 54 %、 20m 21 %、 63m(250 目) 96 %。1（3）泥漿的原材料要制得必要流動性的泥漿,所用原材料應(yīng)符合一系列要求。高嶺粘土要保障吃漿強度。根據(jù)意大利標(biāo)準(zhǔn),其于組成中的含量應(yīng)

8、能保障澆注干燥坯體具有3. 03. 2mpa 的強度。對高嶺土的要求極為苛刻,實質(zhì)上就是要保障泥漿的流動性。分選高嶺土的結(jié)構(gòu)形成閾指數(shù)可表明高嶺土的稀釋性。高嶺土的結(jié)構(gòu)形成閾隨其陳腐時間的延長而增大。對偉晶巖應(yīng)進行良好的淘洗,以去除分選時混入的表面活性成分。在制備泥漿時,水的質(zhì)量起著重要的作用。根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)(astm) ,所用水應(yīng)符合如下要求:a類(ca + mg) 38. 5mg/ l ,so4 25mg/ l ,cl 13mg/l ; b 類( ca + mg) 43mg/ l , so4 102mg/l ,cl 18mg/ l。在無這種水的情況下,須配備工業(yè)蒸餾器。3（4）添加劑泥漿的流

9、變性指流動性和觸變性,影響流變性的主要因素有:泥漿濃度、固相顆粒大小、電解質(zhì)的加入、陳腐、有機物質(zhì)和可溶性鹽類。電解質(zhì)的類型和用量,對泥漿流動度影響至關(guān)重要。原來采用碳酸鈉和硅酸鈉(水玻璃) 作電解質(zhì)。這兩種電解質(zhì)對于粘土中含ca2+、mg2+離子較少、水的硬度不大的條件下還是比較有效的。但是當(dāng)粘土中含ca2+、mg2+離子較多及水硬度很高的時候,單獨使用這些電解質(zhì)效果會下降,尤其是na2co3 效果更差。因為當(dāng)加入na2co3 ,形成的caco3 的溶解度大于加入na2sio3后形成casio3的溶解度。從坯式中可以看出原料中ca2+、mg2+離子含量較高。采用腐植酸鈉和三聚磷酸鈉,效果較好

10、,這是因為生成了溶解度更小的磷酸鈣、磷酸鎂,而na+離子同樣可以使粘土顆粒表面形成雙電層,起到解凝泥漿的作用。從下表中可以確定三聚磷酸鈉的效果較好,其加入量為0.1 %0.4 % ,最佳加入量為0.2 %。（5）泥漿的溫度泥漿的溫度是影響其流動性的外界因素,對注漿泥料的性能及澆注操作有很大的影響。泥漿的溫度上升時,其粘度下降,流動性提高。這是由于溫度上升后,分子之間距離增加,分子間作用力(引力) 減小,表現(xiàn)為泥漿粘度下降。因此提高泥漿溫度,可以增加石膏模型的吸水速度和泥漿的流動性。生產(chǎn)中溫度一般控制在2832 ,若溫度過高時(例如高于45 ) ,泥漿有發(fā)懈現(xiàn)象。通常泥漿池采用排熱管進行泥漿溫度控制,而成形廠房因供熱及季節(jié)因素難于恒定,需要加強控制。14結(jié)論泥漿是衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)的基礎(chǔ),能否獲得性能良好的泥漿,直接關(guān)系到半成品及成品的質(zhì)量的好與壞。因此,為了提高衛(wèi)生陶瓷的質(zhì)量和檔次,研制合理的泥料配方、控制好泥漿性能是工作的重點。參考文獻:1 楊中喜. 衛(wèi)生陶瓷泥漿性能改良的研究. 山