陶瓷泥浆流变性

1、材料流变学结业论文影响陶瓷泥浆流变性的因素姓名：王少艳学号： 2006030109班级：研二班 专业：材料学影响陶瓷泥浆流变性的因素王少艳（河北理工大学 材料学院 ，河北，唐山）关键词: 流动性、触变性、泥浆摘要: 本文首先简单介绍了注浆成形法以及流动性和触变性对注浆成形产品的影响, 之后着重讨论了影响流动性的因素。Influence ceramics mud stream denatured factor（Wang shaoyan）（ Hebei Polytechnic University material institute, Hebei, Tangshan）Key word: Flui

2、dity, thixotropy, mudAbstract: This article first simply introduced the note thick liquid Forming as well as the fluidity and the thixotropy to the note thickliquid forming product influence, emphatically discussed the influencefluid factor afterwards.1注浆成形使用石膏模具的现代式陶瓷制品注浆成形法产生于 200多年之前。今天 , 注浆仍 是一些

3、日用陶瓷、 卫生陶瓷和美术陶瓷制品的主要成形方法。 恰恰是这种成形方法 , 可以制得结构均匀的复杂形状制品。与可塑成形法 （滚压、挤压 ） 不同,采用注浆法 可以生产出深浮雕、独特曲线、薄壁不定截面的制品。该种方法的优点还在于简单 易行, 成本低廉。注浆是一条从模型到成品的捷径 , 这首先在新型制品的设计阶段是非常重要的。 模型、雏模、母模和易加工石膏工作模的制作占用时间少 , 同时顾及了因空气收缩和 烧缩而引起的制品尺寸变化。必要时 , 可改变制品形状 ,消除会使裂纹产生和发育的 作为应力集中区的部位。制作石膏模型、注浆模具和其它需用装具的费用大大低于 压制用金属装具的制作费用。 制备泥浆需

4、用的设备比制备塑性坯料少 , 坯料制备阶段 能源消耗小。泥浆输运距离长短皆可 , 并可利用低塑性料制取。注浆成形法的缺点是 :注浆模具的配置和注件的干燥占用场地大 ; 因产品成形和 干燥过程长,生产效率低;手工劳动量大 ;石膏模具消耗大 ;注件含水多,空气收缩大。 这样,就对产品结构有一定的要求 ,首先是对空心制品 （器皿、花瓶等 ） , 其孔口周边和底足应设支骨。注浆法的另一缺点是废渣量高 , 二次利用时尚需解散注浆过程就是石膏模具开口气孔的小毛细管从陶瓷泥浆中吸收水的过程。在该 过程中, 于模具内面形成部分脱水的致密硬质塑性沉淀物层。 该层的形成过程称为坯 料吃浆。坯料吃浆的速度决定成形的

5、效率 , 而吃浆速度又受泥浆性能 （浇注性能 ） 、 石膏模具性能及外部条件 （如注浆车间的温度 ） 的制约 2 。所以泥浆的流变性能对注 件的性质有很大影响。 2陶瓷泥浆流变性对注浆成形产品性能的影响泥浆的流变性能包括泥浆的流动性和泥浆的触变性下面，我们分别从这两方面 讨论泥浆的流变性能对注件的性质的影响。（1）泥浆的流动性泥浆的流动性与相对粘度成反比，流动度（V）与相对粘度（n ）的关系式为 V = 1/ n。流动性好的泥浆，才能保证坯体的质量，防止坯体变形。当泥浆粘度过大 时,流动性差,吃浆速度较快,坯体溏软,容易出现泥浆缕,严重时导致坯体坍塌 ,泥浆 流入模型内会造成坯体薄厚不均和浆面

6、不平整 , 并在排浆时不能流净 , 干燥时易产生 坯裂等缺陷,给生产尤其是成形造成很大的困难 ;反之粘度过小,流动性太好,泥浆中 的粗颗粒会产生沉淀 , 使坯体组织不均匀 , 干燥收缩不均 , 易开裂 , 另外吃浆速度减慢 半成品脱模晚,坯体板硬,加工性差,加工时很容易出现开裂现象。 卫生瓷泥浆的相对 粘度一般在4' 305' 40 （用恩氏粘度计测定流出200ml泥浆所需时间）。（2）泥浆的触变性有合适触变性的泥浆 ,坯体的加工性能要好些。 如果触变性太强 ,会使漏浆困难, 排浆性不好,漏浆不平,坯体还会出现溏软 ,不能保持形状,模型的狭窄部位容易存浆 干裂, 给操作带来困难

7、。泥浆的触变性一般以 111114 为宜。 3影响泥浆流动性的因素：（1 ）泥浆细度泥浆细度是影响泥浆流动性、 制品收缩、高温液相量、 产品吸水率的重要因素 , 它将会影响泥浆的悬浮性、渗透性以及坯体的抗折强度 ,注浆成形所要求的泥浆细度 比较严格。泥浆过细 , 吃浆时间延长 , 注浆后容易造成坯体软塌 ; 泥浆颗粒太粗 , 造成 较多的半成品破损、 抗折强度低、加工性能差。一般卫生瓷泥浆细度应控制在 0.8 % 1.2 %（ 干基） （ 万孔筛筛余 ） 。（2）泥浆的颗粒级配泥浆的颗粒级配比细度更能直接反映泥浆的颗粒情况 ,如果不合理,吸浆时坯体 容易产生分层 , 干燥、烧成时由于应力不同而

8、产生开裂。 卫生瓷泥浆较理想的颗粒级 配为 < 5 卩 m 37 %、< 10 卩 m 54 %、< 20 卩 m 21 % < 63 卩 m（250 目）96 %。(3) 泥浆的原材料要制得必要流动性的泥浆，所用原材料应符合一系列要求。高岭粘土要保障吃浆 强度。根据意大利标准,其于组成中的含量应能保障浇注干燥坯体具有 3. 03. 2MPa 的强度。对高岭土的要求极为苛刻，实质上就是要保障泥浆的流动性。 分选高岭土的 结构形成阈指数可表明高岭土的稀释性。高岭土的结构形成阈随其陈腐时间的延长 而增大。对伟晶岩应进行良好的淘洗，以去除分选时混入的表面活性成分。在制备泥浆时

9、，水的质量起着重要的作用。根据美国标准(ASTM),所用水应符合 如下要求:A类(Ca + Mg) < 38. 5mg/ L ,SO4 < 25mg/ L ,CI <13mg/L ; B 类(Ca + Mg) < 43mg/ L , SO4 <102mg/L ,CI < 18mg/ L。在无这种水的情况 下，须配备工业蒸馏器。3(4) 添加剂泥浆的流变性指流动性和触变性，影响流变性的主要因素有：泥浆浓度、固相颗 粒大小、电解质的加入、陈腐、有机物质和可溶性盐类。电解质的类型和用量，对泥 浆流动度影响至关重要。原来采用碳酸钠和硅酸钠(水玻璃)作电解质。这两种电

10、解 质对于粘土中含ca Mg+离子较少、水的硬度不大的条件下还是比较有效的。但是 当粘土中含caMg+离子较多及水硬度很高的时候,单独使用这些电解质效果会下降, 尤其是NaCO效果更差。因为当加入NaCO,形成的CaCO的溶解度大于加入NaSQ 后形成CaSiQ的溶解度。从坯式中可以看出原料中 C#+、M&+离子含量较高。米用腐 植酸钠和三聚磷酸钠，效果较好,这是因为生成了溶解度更小的磷酸钙、磷酸镁，而 Nsf离子同样可以使粘土颗粒表面形成双电层，起到解凝泥浆的作用。从下表中可以 确定三聚磷酸钠的效果较好，其加入量为0.1 %0.4 % ,最佳加入量为0.2 %。涕加剂添加量1 质 q

11、i ',JHl对粘度触变性(MRa)无6.93L47n.8C0.25-45J.313加G.44-02h 102.S6(Uh3.62h 103,25t8二邛1-132. 164, 841的猱磷LL2二厲J. 1工17嚴钠5 43-411.91 Lb1- r厶ML(»2(Lh JNN2-'>8（5）泥浆的温度泥浆的温度是影响其流动性的外界因素 , 对注浆泥料的性能及浇注操作有很大 的影响。泥浆的温度上升时 ,其粘度下降 ,流动性提高。这是由于温度上升后 ,分子之 间距离增加 ,分子间作用力 （引力） 减小,表现为泥浆粘度下降。因此提高泥浆温度 , 可以增加石膏模型的吸水速度和泥浆的流动性。生产中温度一般控制在 2832 C, 若温度过高时（例如高于45 C）,泥浆有发懈现象。通常泥浆池采用排热管进行泥浆 温度控制 , 而成形厂房因供热及季节因素难于恒定 , 需要加强控制。 1 4结论泥浆是卫生陶瓷生产的基础 , 能否获得性能良好的泥浆 , 直接关系到半成品及成 品的质量的好与坏。因此 ,为了提高卫生陶瓷的质量和档次 ,研制合理的泥料配方、 控制好泥浆性能是工作的重点。参考文献 :1 杨中喜. 卫生陶瓷泥浆性能改