高硅质瓷的制备与研究

摘要

本课题以石英、长石、粘土、滑石为原料，采用单因素实验法，通过控制石英的球磨时间以及长石的添加量，对配料组成进行优化，并在坯体中引入适量的滑石，制备了一种机械强度较高、白度好的高硅质瓷。测试了坯体的性能，其技术指标：吸水率<0.5％，烧成收缩率为13.13%～13.36%，白度78.7%～83.4%。烧成温度范围1290℃～1330℃，抗折强度98.4MPa～118.2MPa，热膨胀系数5.89×10-6～6.87×10-6/℃(20℃～800℃)。高硅质瓷泥料的可塑性指标：5.78cm?Kg，添加0.2%的水玻璃和0.2%的聚丙烯酸钠的复合解凝剂对泥浆的解凝效果最好。
　　采用 X-射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及其他测试等技术，结果表明：高石英质瓷坯的显微结构主要由高温石英相、莫来石相、方石英相以及玻璃相还有少量气孔组成。石英粒度越细，长石量的越少，方石英相的含量越多；在烧成范围内，随着温度的升高，样品的抗弯曲强度逐渐增大，主要原因是因为此时胎体的微观结构中主晶相晶粒分布密集且均匀，使瓷胎整体变的致密，从而具有较高的强度。
　　结合坯体的性质，成功制备出了与坯体适应性良好的高光泽透明釉。在烧成温度1310℃，高硅质瓷釉的光泽度可达114。

目录

声明

1 前 言

2 文献综述

2.1陶瓷的定义和分类

2.2 陶瓷材料的概述

2.2.1陶瓷原料的分类

2.2.2我国陶瓷原料的发展状况

2.2.3陶瓷材料的制备

2.3 传统陶瓷制品的概述

2.3.1 绢云母质瓷

2.3.2 磷酸盐质瓷

2.3.3 镁质瓷

2.3.4 长石质瓷

2.4 其他陶瓷制品（高硅质瓷）

2.4.1 主要原料

2.4.2高硅质瓷的基本物理性能

2.5 本课题选择背景与意义

2.6 本课题的研究方法和内容

3 实验部分

3.1 实验的制备工艺

3.1.1 实验仪器

3.1.2 实验所用原料

3.1.3工艺流程简介

3.2 坯体部分

3.2.1长石用量对坯体强度的影响

3.2.2石英粒度对坯体强度的影响

3.2.3添加剂用量对坯体强度的影响

3.2.4烧成温度对优化配方的影响

3.2.5泥浆性能的实验

3.3釉料部分

3.3.1釉料的初步制备

3.3.2釉料配方的调整

3.3.3釉料最终配方的确定

3.3.4烧成温度对釉料性能的影响

3.4 制品的结构及性能表征

3.4.1原料化学成分分析

3.4.2坯料的可塑性测定

3.4.3 材料吸水率、体积密度的测定

3.4.4 材料的线收缩率测试

3.4.5 材料抗折强度的测定

3.4.6 材料热膨胀系数的测试

3.4.7 材料差热-热重的测试

3.4.8 材料扫描电子显微镜结构的测试

3.4.9 材料 X射线衍射结构的测试

3.4.10泥浆流动性、触变性的测定

3.4.11釉面白度、光泽度的测试

4 实验结果分析与讨论

4.1坯体部分

4.1.1 长石对高硅质瓷强度的影响

4.1.2 石英粒度对高硅质瓷强度的影响

4.1.3 添加剂用量对高硅质瓷强度的影响

4.1.4 优化配方的差热分析

4.1.5 烧成温度对优化配方的影响

4.1.6配方最终烧成范围的确定

4.1.7烧成范围内坯体热膨胀系数的测定

4.1.8泥浆性能的测试

4.2釉料部分

4.2.1釉料配方的设计

4.2.2釉料的初步制备

4.2.3釉料配方的调整

4.2.4釉料最终配方的确定

4.2.5烧成温度对釉面性能的影响

5结 论

致谢

参考文献