宝矸多功能复合添加剂的制备及应用性能研究

摘要

对于陶瓷产业而言,一般都分为三大工序:原料处理—成型—烧成。陶瓷添加剂在每一道工序中都是必不可少的。本论文针对平川区宝矸矿土,研制出一种同时具有分散、减水、助磨、增强作用的多功能复合添加剂,为利用平川区矿土资源开发高性能陶瓷产品提供技术支撑。
　　首先考察不同种类市售陶瓷添加剂对宝矸原料流动性能的影响,评价其助磨和增强效果,确定了以三聚磷酸钠(STPP)、聚丙烯酸钠(PAAS)、腐植酸钠(HA-NA)、改性层状结晶二硅酸钠(层硅)组成多功能复合添加剂。在此基础上,系统研究了多功能复合添加剂对宝矸浆料分散性能、助磨性能和增强性能的影响。结果显示,当 STPP、PAAS、HA-NA、层硅比例为3:1.5:3.5:1时,宝矸浆料的应用性能最好;复合添加剂添加量为0.25％时,浆料的流出时间最短(41.9 s)、厚化度最优(1.48)且黏度值适中(249.1 mPa﹒s),可以大幅提高宝矸浆料的加工性能;复合添加剂添加量为0.4%和0.35%时,助磨效果和增强效果最优,筛余量和生坯弯曲强度分别为2.411%、3.82 MPa,可以有效提高宝矸制品的力学性能。
　　其次通过红外吸收光谱(IR)、X射线衍射(XRD)表征了复合添加剂的组成结构,通过Zeta电位测试探讨了陶瓷体系的pH值对宝矸浆料的影响,通过粒度分析、扫描电镜(SEM)观测了宝矸浆料和制品断面的颗粒大小、分布和形貌,并且通过综合热分析(DSC和TG)确定了宝矸制品的最佳烧结温度。结果表明,复合添加剂的加入,使得宝矸浆料颗粒粒径明显减小,助磨效果显著;烧结后陶瓷制品断面很光滑,烧结很充分,形成了稳定的熔融玻璃相物质结构比较多,断面基本没有孔隙,各成分物质熔融很好,为加入复合添加剂后陶瓷坯体力学性能增强提供了坚实的理论依据。

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第一章 绪论

1.1 陶瓷添加剂概述

1.2 陶瓷分散剂

1.3 陶瓷助磨剂

1.4 陶瓷增强剂

1.5 多功能复合添加剂在陶瓷料浆中应用概述

1.6 本课题的研究内容与意义

第二章 实验技术与测试方法

2.1 实验材料及仪器

2.2 陶瓷浆料的制备及性能测试

2.3 陶瓷添加剂的表征

2.4 多功能添加剂应用性能测试

2.5 多功能添加剂作用机理测试

第三章 结果与讨论

3.1 原料和添加剂的表征

3.2 多功能复合添加剂的组成研究

3.3 多功能复合添加剂的综合应用性能研究

3.4 多功能复合添加剂的作用机理研究

第四章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

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