卫生陶瓷泥浆的化学组成、原料组成及配方设计

卫生陶瓷泥浆的化学组成、原料组成及配方设计i 前言FOSHANCERAMItSVolIiNo2fsjNo.47)卫生陶瓷泥浆的化学组成, 原料组成及配方设计叶如惠(佛山彩洲公司 528031)在卫生陶瓷的生产中,由于各地气候,原料,成型,烧成等工艺条件的不同,各厂都有不同的生产加工过程来满足本厂生产的需要,但如何依据一些根本原则,利用当地原料,结合厂的实际状况进展合理的配方设计,配出好的泥浆,这是我们同行共同努力的目标.下面谈谈自己在这方面的一些生疏和体会2 泥浆中各种化学成份在坯料中的作用卫生陶瓷坯料的化学组成对烧成工艺和制品的质量 有着重要的影响,各种原料的化学组成有很大的差异,但其中起主要作用的化学成份是:Si0,AIz0,K 和Nao, Ca0,Mg0,Fe0,Ti0 和烧失量.它们之间既有特性又有共性,相互作用,相互联系.2.1Si二氧化硅是酸性氧化物,是坯料的主要成份,由石英,长石,粘土等原料引入,含量一般在 6070%之间,其中一局部Si0 在高温下与Al.生成莫来石晶体,与半安定方石英,剩余石英一起形成坯体的骨架,提高制品的白度和机 械强度,另一局部Si0 则与碱金属氧化物在高温下熔融生成玻璃,增大高温粘度,增加抵抗变形的力气.假设坯料中的SiOz 含量过多,则会形成过多的游离石英,降低制品的热稳定性和机械强度,同时使产品的开裂增多:反之假设 坯料中的Si0z 含量过少,则有可能使产品瓷化不完全或发生变形.2.2A1三氧化二铝是中性氧化物,也是坯料中的主要化学成份.由粘土和长石引入,在坯料中的含量一般为 19-28%,其中一部份在高温下与Si0 生成莫来石晶体,另一局部熔于熔体中以玻璃相存在,Al.可以提高瓷坯的白度,化学稳定性,热稳定性,机械强度等.但含量过高会提高烧成温 度,甚至使制品瓷化不完全;含量过少会使制品烧成温度降低和烧成范围变窄,使产品简洁变形和热稳定性变差2.3K 和Na.,O氧化钾和氧化钠是碱金属氧化物,是瓷坯中的主要熔 剂,由长石引入,有时也由瓷土或瓷石引入它们能熔解部分的Si0 和A1:生成玻璃相,填充于坯体骨架的空隙中, 使制品烧结.当K 和Na 含量过多时,能明显降低坯体的烧成温度,使制品简洁变形和热稳定性变差;而含量过少时,则产生的玻璃相削减,制品不易烧结.一般KO 和Na 总量应把握在 5%以下,其中Ne.O 的含量应在 1%以下. 240aOCaO 是碱土金属氧化物,在坯体中起助熔作用,一般状况下不是特别引入的,含量应把握在O.8%以下,含量太高会使烧成范围变窄,消灭针孔,烟熏,发黄等缺陷.2.5Mg0 也是一种碱土金属氧化物,由滑石或镁质粘土引入,它能降低制品的烧成温度,提高制品的白度.由于MgO 的热膨胀系数较小,能促进坯釉中间层的生成,改善制品的热稳定性,但含量过多时简洁引起釉面龟裂,一般含量应把握在L5%以下.2.6FeFe 的着色力气较强,还有助熔作用,影响制品的白度,烧成温度和外观质量,一般要求Fe 的含量应把握在I5%以下2.7TiTio2 的着色力气比Fe0 更强,危害更大,一般含量应把握在O.8%以下2023 年第 2 期总第 47 期)佛山陶瓷2.8 烧失量烧失量是指坯体在烧成过程中所排出的结晶水,碳酸 盐分解放出c,硫酸盐分解放出s0,以及有机杂质被氧 化排解的总的质量损失,如坯体的烧失量大,则总收缩也大,简洁产生开裂,变形,针孔等缺陷,一般烧失量应把握在 8%以下,必要时可将局部粘土预烧或使用少量废瓷粉, 以削减烧失量和坯体收缩.3 各种原料在坯体中的作用卫生陶瓷坯料有多种多样,但主要原料可分为粘土, 长石,石英三大类.3.1 粘土(1) 粘土的细分散性使泥浆获得良好的悬浮性和稳定性.(2) 粘土是坯料中Al 的主要来源,是坯体耐火性能的主要依靠.(3) 粘土的可塑性和结台力气,使坯体具有确定的强度,在生产加工过程中避开变形和开裂,同时粘土的颗粒很细,与其它原料形成更合理的颗粒构造:(4) 在烧成过程中高岭土分解,与SiO 作用生成莫来石晶体,赐予坯体的强度.3.2 长石(1) 长石是瘠性原料,可缩短枯燥时间和削减枯燥收缩和变形:(2) 长石是熔剂原料,能降低陶瓷产品的烧成温度. (3)长石在高温熔融后具有熔解其它物质的力气,能促使高岭土和其它瓷土的颗粒相互集中,相互渗透,加速莫来石晶体的生长和发育.(4)长石在熔融成玻璃态后,填充于各晶体颗粒之间,气孔率显着下降,使坯体致密,可提高制品的机械强度和电气性能.3.3 石英(1) 石英对泥料的可塑性起调剂作用,并能降低枯燥收缩,缩短枯燥时间和防止坯体变形.(2) 在烧成时,由于石英的热膨胀适当地抵销了坯体烧成收缩,而且当玻璃质大量消灭时,石英又与Al 形成坯体的骨架,从而防止坯体在烧成时发生弯曲变形等缺蹈.(3) 高温中的化学亲和力较强,能与其它多种氧化物化合,高温中的液相牯度较高增加坯体的结合力气. (4)增加坯体的机械强度和自度.4 配方设计要点七l 配方设计的原则只有合理的配方才能配出好的泥浆,只有好的泥浆才 能保证生产的正常进展,取得良好的经济效益,配方设计的原则一般从下面四个方面加以考虑:(1) 在化学组成上要使产品的物理化学性能符合国家 标准的要求,也就是说产品的吸水率,热稳定性等要符合国家标准的要求.同时要兼顾产品的机械强度,白度等,尽量提高产品的质量.(2) 生疏把握各种原料的特性,依据生产的需要正确选用适宜的原料(3) 要满足生产工艺的要求,也就是说泥浆的性能,干燥强度,烧成性能等要满足成型操作和烧成工艺的要求, 并且坯釉结合要好.(4) 考虑原料的本钱和来源.对主要原料要求资源丰 富,质量稳定,价格低廉,为生产优质低价的产品打下根底.要对以上四个方面全面兼顾往往是有困难的,在实际生产中首先应保证产品的质量,然后再尽可能满足其它要求.4.2 原料选择的设想和要求原料选择最根本的原则是含杂质和着色氧化物要少, 依据原料的不同类型分述如下:(1) 粘土类粘土的种类是简洁和多种多样,典型的常用粘土有较 纯的高岭土,黑粘土,自粘土,灰粘土,硬质粘土等等,不同粘土具有不同的性能,有时就是同类粘土其性能也相差很大,需要我们加以试验鉴别,正确选择.首先是考虑选择稀释性,可塑性和悬浮性都较好的粘土,这样对泥浆性能的可调范围简洁把握,一种粘土通常难以满足,需要多种粘土综合使用,同时也会起到减小波动的作用.总之要依据浆料的细度,可塑性,半成品强度,流淌性,厚化度,吸浆速 度等要求来选择各种不同类型的粘土,取长补短,尽量使泥浆参数波动小,性能稳定,可控范围和操作范围大,从而保证产品的质量.(2) 长石类长石一般以钾长石为主,使用少量的钠长石,这样可控范围较宽,制品的性能也较好,另外也可选用温度较低F0SHANCERAMICSVol11No2fsenlNo.47)的瓷石,瓷砂代替,从而降低原料的本钱,有时也选择局部低温粘土来代替长石,但都期望它们含钾量高,含钠量低, 同时含Ca0 等其它杂质要较少.(3) 石英类石英最好是选用脉石英,这样对制品的质量有所提高,但其它多种石英类原料也可以满足生产,对于一些烧后淡红的”假色”石英也可以考虑使用,不应轻易舍去,同叫Ca0 等杂质含量要低,否则影响坯釉结合及带来其它缺陷(4) 其它加人少量滑石能起到降低烧成温度,促进坯釉结合和改善热稳定性的作用.加人 20%的回坯泥能明显改善浆料的性能.依据需要可考虑加人烧粘土或废瓷粉,这样可以改善渗透性,增加流淌性,削减枯燥和烧成收缩.生产上有时参与触变剂来提高浆料的厚化系数.南方有很多陶瓷厂使用焦磷酸钠作为电解质中的一种,它对提高浆料比重,削减水份,提高泥浆的稳定性起着重要的作用.5 成型对泥浆性能的要求(1) 流淌性要好,保证供浆畅顺和注浆时简洁流到模型的各部位.(2) 稳定性要好,即泥浆的悬浮性要好,均匀全都,不会沉淀出任何组分,保证成型后坯体各局部组成均匀. (3)具有适当的触变性,这样才能保证湿坯的性能,触变太高或太低都会带来不良后果.(4) 含水量要小,在保证流淌性的状况下尽可能削减含 水量,这样可以缩短吸浆时问,降低枯燥收缩和延长模具的使用寿命. 电脑学问(5) 渗透性良好,泥浆中的水份能顺当地通过附着在模 壁上的泥层而被模型吸取,吸浆时问适中,湿度差较小,操作加工性能好,收成高.(6) 成型后坯体要简洁脱模,并且坯体要略有弹性,脱模后有足够的挺实力气.总之,在泥浆配方中影响质量最大的是可塑性粘土的用量,假设用量过多,在注浆过程中水份不易集中,吸浆慢, 坯体粘模,脱模困难,坯体软,湿差较大,还会引起收缩过 大,简洁开裂和变形;假设用量过少,则泥浆可塑性差,悬浮性差,简洁沉淀,使坯体构造不均匀,不致密,强度低,简洁 产生裂纹和分层现象,所以可塑性粘土的用量应适中,保证浆料具有良好的性能.6 产品烧成质量对浆料的一些要求(1) 在保证浆料性能和坯体强度的状况下,适当把握可塑性粘土的比例和用量.尽量削减坯中有机物和其它高温挥发物的含量,从而削减烟熏,针孔等缺陷消灭的时机,提高釉面的质量.(2) 要保证坯体的白度,避开一些着色氧化物在高温时熔于釉中或由于坯体底色差而影响釉面的质量.(3) 坯体应有足够的强度抵抗在烧成过程中产生的各种应力而产生开裂和变形.(4) Al20 的含量一般把握在 20%左右,K20 和Na 的总量一般把握在 5%以下,当原料变化或使用一些低温粘土时要留意调整比例,避开生烧或过烧的现象.总之,配方设计是一个涉及面广且简洁的技术工作,需要我们依据原料的性质,成型烧成及产品性能的要求不断试验摸索,才能到达满足的效果.常用软件缺陷威逼因特网由美国政府支持的一个计算机安奎争论组织警告说 ,常用软件中的一个严峻缺陷可能使因特网的主要局部陷于瘫痪.宾夕法尼亚州内基一梅隆大学的 CERT 直辖市中心近日发出了这项警告据 CEBT 说,名为”伯克利因特同名宇域”(BTND)的软件使黑客能够不被觉察地以多种方式通过网络的地址系统进八固特网.黑客一旦进八系统,就能发出拍令,关闭因特网的主要局部.CERT 说.这是个严峻的成胁.由于 BINI)软件是因特网的常用局部.特剐用来把握因特网王关重要的地址系统CERT 警告说:”由于目前使用的大多数名字效劳器运行 BIND,这些弱点对固特网的根本设施构成严峻成胁.”CERT 说,可以在因特网软件联合会的网站(wwwisc.org)上得到修复缺陷的软件.