本文關(guān)鍵詞：水基流延成型制備超薄陶瓷磚的研究

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【摘要】：我國建筑業(yè)高速發(fā)展致使對能源和資源的需求不斷增加,建筑陶瓷行業(yè)甚至出現(xiàn)了資源危機。能源和資源日益緊張,環(huán)境問題日益突出,要求建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)必須向低能源、資源消耗發(fā)展,因此建筑陶瓷磚的薄型化和輕量化成為一個發(fā)展方向,現(xiàn)有的壓制瓷磚最薄甚至可以達到3mm,已經(jīng)達到壓制成型的極限,進一步減薄除了存在材料方面的困難外,還存在成型的困難。流延成型工藝以其操作簡單、穩(wěn)定,產(chǎn)品性能優(yōu)良的特點,成為建筑陶瓷生產(chǎn)可選的一個成型方法。但廣泛用于特種陶瓷的非水基流延成型工藝污染嚴重、成本高,因此開發(fā)適宜建筑陶瓷塑性原料的以水為溶劑的環(huán)保型、低成本的水基流延成型工藝十分必要。本課題使用傳統(tǒng)建筑陶瓷原料,研究粘土基陶瓷原料的水基流延成型工藝。首先研究分散劑、粘結(jié)劑、增塑劑的選擇和用量對流延漿料的流動性和固含量的影響,再研究漿料的流延成型工藝和各添加劑對生坯性能,及其燒結(jié)性能的影響。首先,對不同分散劑種類及用量研究發(fā)現(xiàn),使用聚丙烯酸(PAA)和六偏磷酸鈉作為分散劑,用量在0.2%時漿料均具有較好的流動性,選擇PAA作為漿料的分散劑添加量為0.2%時分散效果最好,繼續(xù)增加用量時漿料的流動性逐漸下降;選擇六偏磷酸鈉作為分散劑時,添加量的變化對漿料流動性影響不大,添加量0.2~1.7%漿料流動性未發(fā)生明顯改變,而且六偏磷酸鈉作為分散劑對漿料的pH值變化也不敏感,pH在6~12時漿料流動性變化并不明顯。因此,鎖定六偏磷酸鈉為分散劑而且用量為0.2%。進而,研究粘結(jié)劑、增塑劑的種類、用量對生坯成型性能的影響。分別選用型號為AH-26和1788的聚乙烯醇(PVA)及羧甲基纖維素(CMC)作為粘結(jié)劑,綜合考慮流延后薄坯的性能,最終選擇PVA AH-26作為粘結(jié)劑。實驗還發(fā)現(xiàn),增塑劑丙三醇和聚乙二醇(PEG)與粘結(jié)劑PVA之比值R對生坯拉伸強度及生坯的燒結(jié)性能有影響。結(jié)果表明選擇PEG作為增塑劑,R=1時生坯的塑性較好,燒結(jié)陶瓷片的強度、致密度較高。選擇丙三醇作為增塑劑,R=2時生坯具有更好的塑性,燒結(jié)后瓷片具有更高的強度和致密度。
【關(guān)鍵詞】：陶瓷磚 流延成型 流動性
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.76
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-28
• 1.1 研究背景12
• 1.2 傳統(tǒng)的陶瓷成型方法12-15
• 1.2.1 可塑成型13-14
• 1.2.2 壓制成型14-15
• 1.2.2.1 干壓成型14-15
• 1.2.2.2 等靜壓成型15
• 1.3 流延成型法15-21
• 1.3.1 流延成型法的發(fā)展歷程15-16
• 1.3.2 不同流延成型法簡介16-21
• 1.3.2.1 非水基流延成型法16-17
• 1.3.2.2 水基流延成型法17-18
• 1.3.2.3 凝膠流延成型法18-20
• 1.3.2.4 紫外引發(fā)聚合流延成型法20-21
• 1.3.2.5 流延等靜壓復(fù)合成型法21
• 1.4 流延成型法的影響因素21-26
• 1.4.1 溶劑的選用21-22
• 1.4.2 分散劑的選用22-23
• 1.4.2.1 分散劑的分散機理22-23
• 1.4.2.2 分散劑的分散作用23
• 1.4.3 增塑劑的選用23-25
• 1.4.3.1 增塑劑的分類23-24
• 1.4.3.2 增塑劑的增塑機理24-25
• 1.4.4 粘結(jié)劑的選用25-26
• 1.5 本論文研究的目的、意義及主要內(nèi)容26-28
• 1.5.1 本論文研究的目的26
• 1.5.2 本論文研究的意義26-27
• 1.5.3 本論文研究的主要內(nèi)容27-28
• 第二章 實驗原料、儀器及測試方法28-35
• 2.1 引言28
• 2.2 實驗所用原料、儀器設(shè)備28-30
• 2.3 本實驗工藝流程圖30-31
• 2.4 本實驗所涉及的測試表征方法31-35
• 2.4.1 激光粒度分析31-32
• 2.4.2 X射線熒光光譜分析（XRF）32
• 2.4.3 X射線衍射分析（XRD）32
• 2.4.4 拉伸強度測試32-33
• 2.4.5 抗彎強度測試33
• 2.4.6 掃描電子顯微鏡分析（SEM）33
• 2.4.7 漿料粘度的測試分析33-34
• 2.4.8 熱分析34
• 2.4.9 光學控制膨脹儀34
• 2.4.10 坯體的密度及氣孔率的測試34-35
• 第三章 漿料的流動性35-47
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗原料配比35-36
• 3.3 粉料粒徑對漿料穩(wěn)定性的影響36-39
• 3.3.1 粉料的粒徑表征36-37
• 3.3.2 球磨時間對漿料穩(wěn)定性的影響37-39
• 3.4 漿料的流動性的影響因素39-43
• 3.4.1 分散劑種類及用量對漿料流動性的影響39-41
• 3.4.2 球磨時間對漿料流動性的影響41-42
• 3.4.3 pH值對漿料流動性的影響42-43
• 3.5 粘結(jié)劑與增塑劑對漿料流動性的影響43-46
• 3.5.1 聚乙烯醇的用量對漿料流動性的影響43-45
• 3.5.2 增塑劑與粘結(jié)劑的配比對漿料粘度的影響45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 流延成型工藝的研究47-57
• 4.1 引言47
• 4.2 流延成型工藝47-50
• 4.2.1 漿料預(yù)處理47-48
• 4.2.2 流延機參數(shù)調(diào)整48-50
• 4.2.3 流延基帶的選擇50
• 4.3 流延薄坯的干燥50-53
• 4.3.1 干燥過程50-51
• 4.3.2 干燥溫度對坯體的影響51-53
• 4.4 流延坯體的力學性能53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 薄瓷薄坯的燒結(jié)性能57-75
• 5.1 引言57
• 5.2 流延坯體燒成制度的確定57-60
• 5.2.1 坯體的綜合熱分析57-58
• 5.2.2 坯體的可視爐燒成分析58-59
• 5.2.3 燒成制度的確定59-60
• 5.3 燒成樣品的XRD分析60-61
• 5.4 不同燒成溫度時增塑劑對燒成樣品性能的影響61-68
• 5.4.1 燒成樣品的氣孔率、吸水率及體積密度的分析61-65
• 5.4.2 陶瓷片的線收縮表征65-66
• 5.4.3 燒成樣品的強度分析66-68
• 5.5 燒成樣品的電鏡分析68-74
• 5.6 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果80-81
• 致謝81-82
• 附件82

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本文編號：644628