2-陶瓷添加剂的功能及其作用机理

添加剂对釉浆性能的影响

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添加剂对釉浆性能的影响

作者：毛旭琼

来源：《佛山陶瓷》2013年第07期

摘要：本文主要针对目前陶瓷砖生产中容易出现与釉浆性能相关的各种问题，从理论与实践的角度，详细阐述各种添加剂的性能、对釉浆的影响，以及其在陶瓷砖生产中的作用。实践表明，釉料的工艺性能仅靠原材料配方的调整是很难达到最佳使用效果的，必须通过合适的添加剂来进行合理的调节与改善才能实现。

关键词：添加剂；陶瓷砖；釉浆性能；控制；改善

1 前言

经过数十年的摸索与沉淀，如今，陶瓷砖的生产工艺已趋于稳定。尤其在釉浆性能等方面得到了较好的改善，这主要得益于各种新型添加剂的推广和应用。新型添加剂的引入，可让陶瓷釉浆性能得到显著的提高，并保持稳定。虽然其加入量很少，但能起到优化工艺、提高产品质量的作用。

衡量釉浆性能好坏的主要指标有以下几方面：釉浆的粘性、流动性、保水性、悬浮性、分散性、干水速度、保存时间、釉面强度等。另外，还要保证辊筒、丝网印花的各种印刷性能等。必须说明的是，以上有些性能不是独立的，具有统一性。

2 添加剂对釉浆性能的影响

2.1 甲基与三聚磷酸钠对釉浆性能的影响

2.1.1釉浆沉淀及处理方法

在大生产过程中，釉浆在静置或搅拌速度较慢时，会出现分层及沉淀现象。有的沉淀不严重，搅动后其性能又可恢复；有的沉淀较严重，很难搅起，就算搅起后在很短一段时间内又会重新沉淀，严重影响线上的使用性能。尤其是颜色较深的釉，分层与沉淀会导致颜色的不均匀，产生色差与色边等缺陷。这一般是由塑性粘土、CMC及三聚磷酸钠的种类与添加的配比不合适引起的。就CMC而言，我们宜选用分子链较长的中、高粘类型产品，与三聚磷酸钠搭配，其添加量也需经过反复实验来确定。若CMC加入量过多，会导致生产线上因釉浆比重低、干水速度慢，而不利于二次烧的淋釉工艺。尤其是辊筒印花，釉面太湿会加剧白边、白点，以及后辊粘前辊的问题；添加量太少又会导致釉浆悬浮性不够而出现沉淀。总之，CMC的添加量与比例不能随意而定，要在保证釉浆不沉淀的条件下，具有较高的比重与较好的流动性。龙源期刊网

流延成型工艺及添加助剂作用

摘要：流延成型是目前生产电子陶瓷基片常用的方法之一。本文简要介绍了流延成型工艺过程中浆料组成对陶瓷粉体及各种添加助剂要求及研究现状。

流延成型（ape-casting, 亦称 Doctor-blading 或 Knife-coating）是薄片陶瓷材料的一种重要成型工艺。最早被 Glenn N. Howatt应用于陶瓷成型领域，自1952年获得专利以来，流延成型一直应用于生产单层或多层薄板陶瓷材料[1]。流延成型法由于具有设备简单、可连续操作、生产效率高、坯体性能均一等特点，已成为制备大面积、超薄陶瓷基片的重要方法，被广泛应用在电子工业、能源工业等领域，如制备Al2O3、AlN电路基板，BaTiO3基多层电容器及ZrO2固体燃料电池等[1]。

流延成型是在陶瓷粉料中加入溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等，得到分散均匀的稳定浆料，在流延机上制得所需厚度薄膜的一种成型方法。粉料、溶剂、分散剂、粘结剂以及塑性剂的选择对流延成型工艺非常重要，直接影响流延浆料的性能，从而对素坯性能产生影响，最终影响烧结制品的性能。

传统的流延成型工艺不足之处在于所使用的有机溶剂(如甲苯、二甲苯等)具有一定的毒性，使生产条件恶化并造成环境污染，且生产成本高。此外，由于浆料中有机物含量较高，生坯密度低，脱脂过程中坯体易变形开裂，影响产品质量。近年来在材料学科工作者的不懈努力下，在原有流延成型方法的基础上，开发出了新的水基流延成型方法，如凝胶流延成型工艺、紫外引发聚合成型工艺和等静压流延成型工艺等[2]。

流延成型的关键是粉体，陶瓷粉体的化学组成和特性能够影响甚至控制最终烧结材料的收缩和显微结构，所以要严格控制粉体的杂质含量。陶瓷粉体的颗粒尺寸对颗粒堆积以及浆料的流变性能会产生重要影响。为了使成型的素坯膜中陶瓷粉体颗粒堆积致密，粉体的尺寸必须尽可能小。但另一方面，颗粒尺寸越小比表面积越大致素坯膜的排胶困难，干燥和烧结后收缩率增加，降低最终烧结陶瓷的体密度。陶瓷粉体中不能有硬团聚，否则会影响颗粒堆积以及材料烧结后的性能[3]。

制备工艺和添加剂对TiO2体系陶瓷的复合功能特性的影响

第２８卷第３期　２００７年９月　《陶瓷学报》　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＣＥＲＡⅣⅡＣＳ　Ｖｏ１．２８．Ｎｏ．３　Ｓｅｐ．２００７　

文章编号：１０００—２２７８（２００７）０３－０１９５－０４　

制备工艺和添加剂对ＴｉＯ２体系陶瓷的复合功能特性的影响　

宋朝文　徐庆　黄端平　

（１．中国船舶重工集团公司第七一二研究所，４３００６４；２．武汉理工大学材料科学与工程学院，４３００７０）　

摘要　Ｔｉｏ２体系复合功能陶瓷是一种兼有压敏功能和介电性能的新型功能陶瓷材料，具有压敏电压低、非线性系数高、介电常数大　

等优点，在微小型电子设备与器件中有广泛的用途。本文从制备工艺、添加改性等方面分析了ＴｉＯ　体系复合功能陶瓷的研究现　

状，并对其发展方向进行了展望。　关键词Ｔｉｏ２体系陶瓷，低压压敏电阻器，晶界层电容器，复合功能　中图分类号：ＴＱ１７４．７５文献标识码：Ａ　

１引言　

压敏陶瓷材料是指电阻值在一定电流范围内具　

有非线性变化特性的半导体陶瓷。从微观结构上看，　

这种半导体陶瓷是由半导化的晶粒和绝缘化的晶界　

组成，这种结构也使得材料具有电容效应，这种电容　

效应的强弱决定于晶粒和晶界的性质。本文把既有优　

良压敏功能又有显著介电性能的半导体陶瓷材料称　

为电容一压敏复合功能陶瓷，简称为复合功能陶瓷。　

压敏电阻器主要应用于微电机、电子线路和家用　

电器等设备中，用于过压保护、浪涌吸收、稳压等方　

面。在磁带录音机、电视摄像机、计算机以及许多控制　

系统中，微型直流电机的应用都十分广泛。微型电机　

运行过程中在整流子与电刷间会产生双极性振荡脉　

冲电压，其峰值可以达到电源电压的２０—５０倍，持续　

时间大约为１０　Ｓ，其中包含２—５］Ｖ￣ｚ的高频成分。　

由此引起火花放电，这是产生电噪声的重要原因。这　

种噪声会对音响、图像等电子设备的工作性能产生不　

良影响，通常需要采用压敏电阻来消除这种噪声。但　

是这种噪声的频率范围比较宽，用压敏电阻只能吸收　

如何认识减水剂!？

1 / 7 如何正确选择陶瓷减水剂

双击自动滚屏发布者：超速化工发布时间：2009-5-19 阅读：116次

如何正确选择使用陶瓷添加剂

在陶瓷工业生产中，陶瓷器加刺的正确选择和使用是提高陶瓷产品质量的关键之一。常用的陶瓷器加剂按添加剂的状奈可分为固体粉状和液态2大类；按其使用领域可分为传统陶瓷用和新型胸瓷用2大类，而传统陶瓷领域中又可分为墙地砖

生产用，卫生瓷生产用，日用瓷生产用等类；按其化学组成可分为无机和有机高分子2大类；按分散弁质可分为东系和溶剂2太类；按其使用功能可分为分散剂、结合剂、表面活性剂等4大类。

1 分散剂

分散剂又称为解凝剂、解腔剂、反絮凝剂、减东剂、稀释剂。它的主要功能是提高系统的E电位(电动电位)从而改善浆料的流动性。陶瓷胶体分散体系和主要的分散剂见表1。

w 分散体系的类别特征

适用例影响要素

操作简单，不易用于多成分体系，对离子强

AL2O4ZrO2 PH

无机酸、碱类：HCL、HNO4、NH4OH 度敏感

无机盐类：硅酸钠、三聚磷酸钠、六可在中性PH值下分散、不适于非粘土系统传统陶瓷、卫生瓷、注浆粘土的种类、离子交换容

偏磷酸钠

料量C、PH

陶瓷泥浆解胶剂的作用与发展趋势

佛山陶瓷2022年第1期（第306期）

冯晓文1袁刘新鸿2

（1.江西省欧陶科技有限公司，高安330811；2.肇庆市欧陶新型材料有限公司，肇庆526113）

本文介绍了陶瓷泥浆解胶的作用、陶瓷泥浆的解胶机理、解胶剂的制造工艺，常见的品类，历史沿革和发展趋势。陶瓷泥浆解胶剂；作用；品类；发展趋势

1前言

陶瓷泥浆解胶剂是陶瓷原料制备的重要添加剂，它

是随着建筑卫生陶瓷产业的快速发展而兴起的一类陶

瓷化工新材料。

陶瓷泥浆解胶剂也称减水剂、解凝剂、助磨剂等，其

主要功能是显著降低泥浆水分，提高流动性、悬浮性和

抗触变性，提高喷雾塔的产量，减少喷雾造粒对能源的

消耗，有助于陶瓷生产实现“绿色低碳、节能减排”和可持

续发展。

随着现代陶瓷科技的发展，各类添加剂在建陶生产中的应用越来越广泛，作用越来越重要，而被称为陶瓷

生产“味精”的解胶剂，属陶瓷泥浆的分散性添加剂，虽

然用量很少，却常常在节能降耗、新产品开发、新工艺的

创造方面起到非常突出的作用。

2陶瓷泥浆解胶的机理

关于陶瓷泥浆的解胶机理，众说纷纭，目前尚未看

到有价值的基础研究方面的资料和数据，由于没有理论

支持，大部分的应用研究都是针对陶瓷泥浆已出现的流

动性、悬浮性、触变性差的现状，来研制解胶剂产品，基

综述与评述Summary&Review1

本上都是采用尝试、摸索的方法进行，没有系统的、规范

的研究开发模型，产品研究成功也属于偶然，失败了也

不清楚原因。

通常认为陶瓷泥浆解胶剂的作用在于提高分散系

统的粒子的ζ电位，使浆料颗粒在分散介质中保持相

对稳定的距离，防止出现团聚和沉积，从而保持了分散

系统料浆的稳定性，业界普遍认可的有以下三种理论

阳离子置换解胶机理是通过阳离子置换的方式，改

变胶粒的双电层厚度，使双电层厚度增加，ξ电位上升。

如：粘土的阳离子交换过程如下：

Ca-粘土+2Na+—2Na-粘土+Ca2+↓（沉淀钙盐）

TiB2、CNT双相增韧碳化硼复合陶瓷及其性能研究

第51卷第4期2022年4月人　工　晶　体　学　报JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSVol.51　No.4April,2022

TiB

2、CNT双相增韧碳化硼复合陶瓷及其性能研究

许　森1,林文松1,张　虹2,石健强2,方宁象2

(1.上海工程技术大学材料工程学院,上海　201620;2.浙江立泰复合材料股份有限公司,湖州　313219)

摘要:在1500℃的真空条件下,通过液相渗硅法(liquidsiliconinfiltration,LSI)制备了碳化硼/二硼化钛-碳纳米管(B4C-TiB2-CNT)陶瓷复合材料,对其成分、形貌、性能和增韧机理进行了分析表征和研究。结果表明:复合材料的主要

组成相为B12(C,Si,B)3、SiC和Si。二硼化钛和碳纳米管显著提高了液相渗硅烧结碳化硼陶瓷的力学性能,在TiB2和CNT的添加量分别为10%和0.4%时,复合陶瓷的弯曲强度和断裂韧性达到了(390±18)MPa和(5.38±0.38)MPa·m1/2,

分别比B4C陶瓷高了31%和53%。本文的研究从片状SiC颗粒和CNT的拔出、TiB2的颗粒增韧以及裂纹的偏转等方

面解释了B4C-TiB2-CNT复合材料的增韧机理。

关键词:碳化硼;液相渗硅法;双相增韧陶瓷;二硼化钛;碳纳米管;陶瓷复合材料

中图分类号:TQ174 文献标志码:A 文章编号:1000-985X(2022)04-0716-07

PreparationandCharacterizationofTiB2andCNT

Dual-PhasesToughenedB4CCeramicComposites

XUSen1,LINWensong1,ZHANGHong2,SHIJianqiang2,FANGNingxiang2

(1.CollegeofMaterialsEngineering,ShanghaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai201620,China;

添加剂对锂尾矿制备泡沫玻璃陶瓷的作用研究

添加剂对锂尾矿制备泡沫玻璃陶瓷的作用研究*

张宏泉1,2 文进1,2 童慧2 王亚名2

(1武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉 430070)

(2武汉理工大学材料科学与工程学院武汉 430070)

摘要本研究以锂尾矿为主要原料,选取碎玻璃、氟硅酸钠、芒硝、硼砂为助熔剂,SiC为发泡剂,采用高温熔融发泡法在

850~975℃制备了气孔分布均匀、孔径大小合适的泡沫玻璃陶瓷材料,锂尾渣的用量可达63%~70%。研究发现添加剂

用量、烧结温度和保温时间对试样发泡有较大的影响。利用70%锂尾矿制备发泡陶瓷材料,可在烧结温度为975℃、保温

时间为10min制备出容重为0.68g/cm3,抗压强度为4.14MPa,导热系数为0.282W/(m·K)的泡沫陶瓷材料。

关键词锂尾矿泡沫玻璃陶瓷高温发泡

中图分类号:TQ147.7 文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2021)02-0016-04

我国锂辉石矿储备丰富,伴随锂工业的发展,每年

锂矿精选和生产锂盐所产生的锂尾矿高达数百万吨。

相对落后的开采技术和粗放的加工模式造成了资源的

浪费和环境污染。锂尾矿中含有制备硅酸盐材料的

SiO2、Al2O3、MgO、CaO等化学成分,锂尾矿磨细后,

表面富含活性SiO2。

目前,锂渣再利用的途径主要有代替粘土烧制水

泥熟料,用作混合材生产水泥、代替部分水泥配制混凝

土等。但锂尾矿作为水泥熟料原料,其掺入量最多只

能达到20%[1];作为水泥掺合料虽然比高炉矿渣、磷

渣具有一定的优势,且具有良好的增稠保水效果[2~3],

但也易受地域因素的限制,无法实现大规模的生产利

用。此外,锂渣的碱度系数较低,在自然条件下没有足

够的水化硬化能力,强度难以激发,在建材中的应用仍

主要限于水泥的混合材或混凝土的掺合料,而且掺合

量小于15%[4]。因此,如何扩大锂渣或锂尾渣的综合

利用途径,进一步发挥锂渣潜在的应用价值,开发绿色

环保的功能化建筑材料对促进我国国民经济的发展、

CeO2陶瓷研究进展

摘要：CeO2由于具有优越的储放氧功能,成为汽车尾气净化催化材料和发光材料、电子陶瓷材料、紫外吸收剂等；掺杂纳米CeO2的材料表现出更高的氧离子传导率,可应用于固体氧化物燃料电池；CeO2稳定四方ZrO2陶瓷效果很好，使其相变增韧，因而作为稳定剂应用于人工骨材料。

关键词：CeO2陶瓷催化剂电解质纳米涂料

1．前言

铈作为一种重要的稀土元素，在地壳中含量十分丰富，而Ce02是一种廉价而用途极广的材料，广泛应用于发光材料、人工骨材料、紫外吸收材料、催化剂、玻璃的抛光、汽车尾气净化催化剂、耐辐射玻璃、电子陶瓷等。近年来，随着稀土新材料的迅速发展及广泛应用，人们发现纳米Ce02粉末具有新的优异性能及应用，Ce02纳米材料的制备、功能特性及应用研究己成为一个迫切需要研究的课题。

2．纳米氧化铈相关材料在各领域中的研究进展

2.1 在汽车尾气净化中催化剂领域的研究进展

随着汽车产量和使用量的猛增，汽车尾气严重的污染着大气环境。所以对汽车尾气排放的控制和净化成为一个有待解决的重大环境课题。在早期使用的汽车净化催化剂有Cu, Cr,

Ni等，这些催化剂的催化活性低，工作温度高，容易中毒，存在较多的局限性。后来使用的Pt, Au和Rh则具有催化活性高，使用寿命长，净化效果好等优点，但是由于贵重金属成本太高，不利于普及推广。

Ce02能在汽车尾气的净化催化中得到广泛的应用，主要是由于铈元素能在Ce3+和Ce4+两种价态之间转换。Ce02作为助催化剂主要有两大作用:一是储氧，氧气不足时Ce02转化为Ce203，氧气过剩时Ce203转化为Ce02;二是催化剂中的贵金属颗粒受Ce02颗粒的影响，随Ce02颗粒尺寸的减小而减小，当催化剂颗粒尺寸达到纳米级的时候才具有最好的催化效果。研究表明，纳米Ce02颗粒尺寸小，表面键态和电子态与内部不同，表面原子配位不全，使其表面活性强，而且随着尺寸的减小，表面光滑度下降，形成凹凸不平的原子台阶，增加了反应接触面，具有很强的催化活性。Ce02作为汽车尾气净化剂涂层的添加剂，催化活性大幅度提高，CO50%转化时的工作温度降低了40℃。国外利用Ce02作为SO2的吸附剂，将Ce02纳米微粒均匀牢固地涂敷在烟道蜂窝载体微通道内壁，使烟道中的SO2的净化率达到95%。

陶瓷添加剂的发展和应用

科　科ｌ技Ｊ论Ｉ坛　

陶瓷添加剂的发展和应用　

孙石磊韩计委　

（吉林建龙钢铁有限责任公司，吉林吉林１３２１０４）　

摘要：简述了陶瓷添加剂的发展现状及其分类，详细介绍了陶瓷坯体助磨剂、增强剂的应用、性能及作用机理，最后对陶瓷添加剂的发展前景进行了　展望。　

关键词：陶瓷；添加剂；助磨剂；增强剂　

引言　

随着科学技术的发展，各种化学添加剂在陶　

瓷生产中起着越来越重要的作用。陶瓷添加剂是　陶瓷工业生产中为满足工艺要求和性能需要所添　

加的化学添加剂的通称，通常加入量在０．５％一　

２肺，一般含量不超过５％ｍ，其作用主要体现在两　个方面：一是作为过程性添加剂，如改善加工条　

件，加快设备运行速率，简化工艺等；二是作为功　能性添加剂，如加人后使产品具有一些特定的功　

能。在陶瓷工业生产中，正确选择和使用添加剂，　已经成为提高陶瓷产品质量的关键因素之一日。　

正确合理的选择添加剂可以有效的改善产　品质量和提高生产效率，一般陶瓷添加剂的使用　

应遵循以下原则：　明确使用添加剂要解决的问　题；ｂ．要了解添加剂与各原料组分的相互作用．ｃ．　

当多种添加剂混合使用时，要注意它们之间的相　互作用；ｄ注意添加剂的使用量，并根据实际情况　

合理调整以符合自己的生产特点；ｅ．保证添加剂　

的质量稳定，使它们在贮存或使用过程中不至于　变质失效；￡要考虑在一定温度下添加剂的稳定性　

问题口】。　我国陶瓷工业使用传统添加剂的历史较长，　

从２ｏ世纪５ｏ年代就开始使用添加剂。第一代添　

加剂主要是无机化合物和少量天然或半合成高分　子化合物，如硅酸盐、碳酸钠、明胶等；２０世纪６ｏ　

到８ｏ年代起则主要使用第二代添加剂，主要是天　然或半合成高分子化合物，亦使用一些无机化合　

物与有机化合物的复合物；近年来。使用天然　水溶性高分子和合成高分子化合物的种类和　

品种不断扩大，同时有机化合物也在陶瓷生产　中大量使用［２１。　

总的来看，陶瓷添加剂的研究和发展非常　

快，产品更新换代的周期缩短，其应用范围越来越　

陶瓷的概念及生产工艺

陶瓷(Ceranics)的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包含由粘土或者含有粘土的混合物经混炼，成形，煅烧而制成的各类制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶与瓷器都属于它的范围。关于它的要紧原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等)，因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业，同属于“硅酸盐工业”(Silicate Industry)的范畴。

随着近代科学技术的进展，近百年来又出现了许多新的陶瓷品种，它们不再使用或者很少使用粘土、长石、石英等传统陶瓷原料，而是使用其他特殊原料，甚至扩大到非硅酸盐，非氧化物的范围，同时出现了许多新的工艺．美国与欧洲一些国家的文献已将“Ceramic”一词懂得为各类无机非金属固体材料的通称。因此陶瓷的含义实际上已远远超越过去狭窄的传统观念了•

迄今为止，陶瓷器的界说似可概括地作如下描述：陶瓷是用铝硅酸盐矿物或者某些氧化物等为要紧原料，依照人的意图通过特定的化学工艺在高温下以一定的温度与气氛制成的具有一定型式的工艺岩石。表面可施釉或者不施釉，若干瓷质还具有不一致程度的半透明度，通体是由一种或者多种晶体或者与无定形胶结物及气孔或者与熟料包裹体等微观结构构成。

陶瓷工业是硅酸盐工业的要紧分支之一，属于无机化学工业范围．但现代科学高度综合，互相渗透，从整个陶瓷工业制造工艺的内容来分析，它的错综复杂与牵涉之广，显然不是仅用无机化学的理论所能概括的。

陶瓷制品的品种繁多，它们之间的化学成分．矿物构成，物理性质，与制造方法，常常互相接近交错，无明显的界限，而在应用上却有很大的区别。因此很难硬性地归纳为几个系统，全面的分类法各家说法不一，到现在国际上还没有一个统一的分类方法。常用的有如下两种从不一致角度出发的分类法：

(一)按用途的不一致分类

1．日用陶瓷：如餐具、茶具、缸，坛、盆。罐等。