日用瓷釉面微结构及性能研究

摘要

本工作主要以提高日用瓷釉面品质为目的，探索六种硅酸锆工业原料对陶瓷釉面结构与性能的影响，并分析结构与性能之间的关系，从而选定最佳原料。在此基础上，通过添加电气石矿物材料，改善陶瓷釉面易洁性，为高品质易洁功能化日用瓷制备与评价提供理论与实际生产指导。
　　利用激光粒度仪、X射线衍射仪、扫描电镜分析硅酸锆工业原料的粒度、晶相结构及显微形貌，并测试采用不同硅酸锆工业原料制备的陶瓷样品的白度、光泽度、硬度。结果表明，硅酸锆工业原料D50在2-3μm之间，分布宽度（D90-D10）在8-28μm之间，最适宜制备高品质日用瓷；利用这种原料制得白度82.69Wb，光泽度95.1Gs，显微硬度696HV的优质陶瓷。显微结构分析表明，性能优良的日用瓷釉层存在大量均匀分布的尺寸为0.5-1.0μm的硅酸锆。高倍下观察陶瓷釉面显微形貌发现，熔在釉中的硅酸锆在未熔融硅酸锆表面析晶。研究硅酸锆在釉熔体中运动、迁移规律发现，减少釉中气泡的产生是使硅酸锆在釉层均匀分布的有效途径。硅酸锆均匀分布有利于提高釉面平整程度，降低釉面粗糙度，提高光泽度；高硬度的硅酸锆也有效地提高了釉面硬度。
　　添加电气石矿物材料可以在保证釉面品质的基础上，改善其易洁性。添加2wt.％电气石矿物材料的釉面易洁性最佳，单位面积内的油污残留量为0.192g·m-2，远远低于易洁性评价标准的数值。对易洁功能陶瓷显微结构进行分析，在易洁功能釉层中未发现电气石晶相，这是因为电气石在高温过程中熔于釉料，并参与形成玻璃相。电气石矿物材料的加入提高了釉面表面自由能及其极性分量比，是导致易洁性提高的主要原因，其表面能和极性分量比的最高值分别为62.79mN·m-1和78.20%。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 中国日用瓷行业发展状况

1.3 主要工业原料对日用瓷产品表面质量的影响

1.4 日用瓷功能化技术

1.5 制备工艺对陶瓷釉易洁性影响

1.6 本工作意义及主要研究内容

第二章 实验

2.1 实验原料与仪器设备

2.2 易洁功能日用瓷釉的制备

2.3 样品表征与性能测试

第三章 工业硅酸锆对日用瓷釉面性能的影响

3.1 硅酸锆的基本结构与性能

3.2 硅酸锆粉体材料表征

3.3 硅酸锆粉体材料对日用瓷釉面性能的影响

3.4 日用瓷釉面晶相及显微结构表征

3.5 硅酸锆在釉中分布状态的影响因素

3.6 硅酸锆对日用瓷釉面性能的影响机制

3.7 小结

第四章 电气石矿物材料对日用瓷釉面性能的影响

4.1 电气石基本结构与性能

4.2 易洁功能日用瓷釉面性能表征

4.3 易洁功能日用瓷釉面微结构与性能影响机制

4.4 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢