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2-陶瓷添加剂的功能及其作用机理

是为了在陶瓷压力注浆成型过程中提高泥浆的脱水性能,改 善陶瓷料浆性能,使得料浆在低的用水量下具有适当的粘度、 流动性、和高固相含量。 含水量减少又能生产的好处: ✓干缩降低 ✓石膏的吸水率降低 ✓模型的干燥时间降低 ✓生产效率提高
(8)消泡作用
泡沫在料浆或者釉料中,属于非匀相体系。会带来烧结和 产品的缺陷。自然状态下的泡沫消除过程需要经历以下三个 步骤:
时间太过漫长,所以我们需要借助化学手段,增加 特殊的化学物质,以达到快速的减少或者消除泡沫 的目的。
(9)着色作用
用于陶瓷着色的材料称为陶瓷着色剂,通常是无机化 合物,只有无机颜料才能在高温下烧结而不发生分解, 并且与基质釉料融为一体。
(10)偶联作用
偶联剂是一类具有两性结构的物质,它们分子中的 一部分基团可与无机表面的化学基团反应,形成化学 键合;
d.竭尽稳定作用
非离子型聚合物没有吸附在固体颗粒表面,它只 是以一定的浓度游离分散在颗粒周围的悬浮液中, 颗粒互相靠近,聚合物分子从两颗表面区域,即竭 尽区域有规律的在介质中重新分布。
(2)悬浮稳定作用
一些不溶于水或者微溶于水的固体颗粒可以借助某些陶瓷添 加剂,比较均匀的分散于液态介质中,形成一种颗粒细小的 高悬浮、能流动的稳定液固体系,起到改善料浆悬浮稳定性 的作用。
c. 静电位阻稳定机理
将颗粒间静电斥力和空间位阻两种力量共同作用以获得的稳 定称为静电空间位阻稳定。粉体颗粒进入溶解有聚合物的溶 液后,聚合物分子很快紧密吸附到颗粒表面,并形成稳定的 双电层,颗粒相互靠近时既会受到双电层间相互作用产生的 静电斥力,又会受到聚合物分 子间的位阻作用,从而使颗粒 处于一种平衡状态。静电位阻 稳定机制能够防止已分散的粒 子发生絮凝,最大程度的维持 悬浮液的稳定,也是性能优良的分散剂的主要分散机制。而 且在制备高固含量的悬浮液时,静电位阻稳定是最有效的途 径之一。
✓减少颗粒之间的摩擦,增加可塑性和黏结性,提高生坯的 强度。 ✓陶瓷颗粒表面的高分子聚合物或者表面活性剂,能够打破 粘合剂与陶瓷物料链条间的界面,形成牢固的过渡区,使得 整个体系能够均布各种应力, ✓增加强度。脊性原料较多的坯体强度差时常用。
(6)助烧作用 降低烧结温度,达到节能提质的目标。
(7)减水作用
✓类似于分散剂,不过分散剂主要用于浆料中; ✓悬浮稳定剂主要在釉料中。
陶瓷釉料悬浮体系中,颗粒/液珠间主要存在三种 相互作用力: ✓a.范德华引力 ✓b.颗粒表面的双电层相互作用产生的斥力; ✓c.由颗粒表面吸附了高分子化合物或者表面活性 剂而形成的所谓空间相互作用产生的斥力。
(3)助磨作用
是具有助磨作用的陶瓷添加剂的统称。能够: ✓提高研磨效率 ✓加快破碎的速度 ✓具有一定的分散作用,改变浆料的流变学特征
2.助磨的原理
4E/L
助磨剂能降低破 碎能;增加脆性 断裂概率以防止
塑性变形。
高效、节 能的粉磨
效果
阻止细颗粒的 絮凝和再次聚 集/强化分散; 调节讲题的流
变特性。
(4)增强作用
✓足够长的高分子链聚合物在陶瓷颗粒表面架桥,产生交联作用。 ✓有机高分子包裹颗粒表面,形成氢键增强结合。
(5)黏结作用
在干压成型、半干压成型、热压成型、挤出成型等工 艺尤其重要。
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另一部分基团则有亲有机物的性质,可与有机分子发 生化学反应或产生较强的分子间作用,从而将两种性 质截然不同的材料牢固地结合起来,改善无机填料在 聚合物基体中的分散状态,提高填充聚合物材料的力 学性能和使用性能。
白炭黑被偶联剂改性后接触角测定实验
(11)润滑作用
是通过润湿粉料颗粒表面,降低颗粒之间的动、静摩 擦系数,在颗粒表面形成疏水基向外的反向吸附,增 大彼此间的润滑性,从而减少阻力,提高颗粒间的流 动性;
2-陶瓷定机理
在固/液悬浮体系中,由于粒子表面电荷的存在,形成 了双电层结构和Zeta电位。粒子间静电斥力的大小取决于 Zeta电位,而Zeta电位取决于粒子的表面电荷以及电荷密度, 电荷密度越高,Zeta电位越高。无机分散剂(三聚磷酸钠, 焦磷酸钠)电离成离子后吸附于颗粒表面,颗粒表面形成 一种双电层的结构,使其表面 电荷密度提高,通过表面同种 电荷斥力作用,克服了颗粒间 的范德华吸引力,实现分散效 果。
b. 空间位阻稳定机理
空间位阻机理也称为立体效应或熵效应,主要指颗 粒表面上吸附了某些高分子化合物,粒子之间出现 体积效应,在一定程度上粒子失去自由活动的空间, 相应地降低其熵值,同时增加了粒子之间的相互排 斥作用,使分散粒子的接触受到空间障碍,保持了 分散体系的稳定性。空间 位阻机理主要是对聚合物 分散剂而言的,其优越的 性能取决于其结构中特有 的锚固基团和溶剂化链
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