榍石是以二氧化鈦(TiO_2)為陶瓷乳濁劑所燒制陶瓷釉層中的主要乳濁相物質(zhì),除將TiO_2作為乳濁劑直接在釉料中添加外,預(yù)先制備榍石,并將其作為陶瓷乳濁劑應(yīng)用可望解決TiO_2直接應(yīng)用所存在的問題。本論文對(duì)采用固相法,通過使用含TiO_2,CaO,SiO_2的礦物原料組合方式制備榍石、榍石產(chǎn)物表征和榍石為乳濁劑燒制衛(wèi)生陶瓷釉面等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。(1)研究了制備榍石所用各種原料組合、比例和焙燒條件對(duì)產(chǎn)物物相的影響。按原料中TiO_2∶SiO_2∶CaO(摩爾比)=1∶1∶1(榍石組成比例,TiO_2質(zhì)量分?jǐn)?shù)40.8%)組合,在溫度1200℃下焙燒可制得以榍石為主要成分的產(chǎn)物。其中碳酸鈣、白炭黑和偏鈦酸為原料焙燒產(chǎn)物成分為單一榍石,其余組合產(chǎn)物除榍石外,還含有少量雜質(zhì)。原料中TiO_2比例提高至46.2%和50.7%,焙燒產(chǎn)物物相與TiO_2比例40.8%產(chǎn)物相同。原料組合還對(duì)生成榍石的中間反應(yīng)有重要影響,其中以生石灰、白炭黑、偏鈦酸為原料中間產(chǎn)物少,容易形成榍石;(2)研究了所制備榍石產(chǎn)物的顆粒形態(tài)和微觀形貌。各原料組合榍石產(chǎn)物中榍石顆粒為規(guī)則塊狀,各產(chǎn)物中榍石顆粒粒度和分散程度存在差別,其中碳酸鈣、白炭黑和偏鈦酸為原料產(chǎn)物顆粒最小,約0.8μm,且分散度高。將榍石產(chǎn)物進(jìn)行攪拌磨濕法研磨可降低顆粒聚團(tuán),榍石產(chǎn)物研磨后D90由研磨前的約70μm降至7-9μm,D50由約5-10μm降至約2.5μm,比表面積提高1倍以上;(3)對(duì)固相法制備的榍石作為乳濁劑用于燒制衛(wèi)生陶瓷進(jìn)行了研究。使用榍石乳濁劑釉面效果與釉料中乳濁劑含量和TiO_2含量基本呈正相關(guān)關(guān)系。其中加入原料含TiO_2 46.2%和50.7%榍石釉面L*值最大分別為89.39和84.86,b*值最小于5,與硅酸鋯乳濁劑釉面相當(dāng)。含榍石乳濁劑釉料燒成溫度對(duì)釉面性能有顯著影響,溫度1100℃燒制的釉面性能最佳,L*值在90~92之間,a*在-1.0~0之間,b*在4~6之間。燒成溫度1000℃,釉料在樣塊表面不成瓷;燒成溫度升高至1250℃,釉面透明,乳濁性消失;(4)研究了榍石乳濁劑釉面釉層物的物相和形貌。燒成溫度1000℃釉層物物相主要為石英和少量榍石,燒成溫度1100℃釉層物物相為非晶態(tài)物質(zhì)和榍石,1250℃釉層物物相為非晶態(tài)物質(zhì)和石英,說明榍石為乳濁相物質(zhì)。釉層物的物相反映了形成各自釉面性能的原因。
【學(xué)位單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ174.43
【部分圖文】：

體結(jié)構(gòu)與特征sphene）是一種島狀正硅酸鹽礦物，為單斜晶系結(jié)構(gòu)，常形成榍石成分中經(jīng)常含有類質(zhì)同象混入物而形成變種，例如（Y， 12%稱為釔榍石，MnO 的含量達(dá)到 3%被稱作紅榍石。還有常體錫榍石（CaSnSiO6），它們主要用于制備陶瓷的色料（李家駒TiSiO6）是鈦和鈣的硅酸鹽礦物，主要由 TiO2、CaO、SiO2等成（尹霞，2011），在建陶行業(yè)中可用來作為乳濁劑，同時(shí)能射性廢物對(duì)固化基材的要求（宮淼淼，2012）。天然榍石往往型呈片狀和扁平的楔形，橫斷面呈菱形（信封狀），底面特別圖 1-1，榍石沿柱面解理清楚，可有雙晶引起的裂理，斷口呈。比重為 3.45~3.55（曾沖盛，2008）。

圖 1-2 榍石的晶體結(jié)構(gòu)礦物，是當(dāng)今地球上最穩(wěn)定的礦相之一熱穩(wěn)定性。榍石的折射率為 1.89-2.02，觀測(cè)到刻面棱雙影現(xiàn)象，是較為理想的鈦色、綠色、灰色、黑色，成分中含有較條痕無色或白色，透明至半透明，金剛相對(duì)密度 3.29~3.60。物的特點(diǎn)

德國 Frankenwald 煌斑巖中的榍石：REE2O3+Y2O3（max.36.8 wt%）ZrO2（max.5.4 wt.%）ThO2（max.3.3 wt.%)圖 1-3 煌斑巖中的榍石（2）堿性巖中的巖石富 Nb、Zr、Ree。Chakhmourdian and Zaitsv（2002）在 Kola 半島的一個(gè)超基性-堿性和碳酸鹽巖組合中，發(fā)現(xiàn)榍石最高含 7.6%ZrO2。圖 1-4 為瑞典北部 Alno堿性雜巖體中的榍石。
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本文編號(hào)：2882280