沁新集團中文版English
新聞中心>  行業新聞
對于您的各種需求,無論是產品咨詢、交易信息、質量反饋、產品投訴等,我們都會作出快速及時的響應,并熱情給您滿意服務。

實現低溫燒成陶瓷結合劑磨具的措施

文章來源:山西太岳磨料 發布時間:2015-12-5 瀏覽次數:

實現低溫燒成陶瓷結合劑磨具的措施

日期:2015-12-5
來源:愛銳網

 

  要想實現陶瓷磨具的低溫燒成,必須從原料、工藝、窯具等多方面努力。在這里主要討論降低結合劑的耐火度,設計性能優良的陶瓷結合劑,也就是主要討論原材料的選擇與作用。

  近年來形成了新的燒成理論—“準非反應”燒成機理,即可以在結合劑中添加低熔點原料,利用液相的低溫形成推進高溫物化反應的進行,將結合劑的熔融溫度降到1000℃以下。在結合劑化學成分中,A12O3、SiO2含量增加,一般提高結合劑的耐火度。K2O、Na2O、Li2O、CaO、Mg0等堿性氧化物的含量及B2O3的含量增加,—般會降低結合劑的耐火度。結合劑的顆粒度越細,其分散度越大,結合劑的反應能力會增強,降低結合劑的耐火度。

  陶瓷結合劑磨具從它的發展以來,結合劑的主要原料主要有粘土、長石、石英、滑石、硼玻璃,起助熔作用的只有長石和硼玻璃,

  (1)結合劑配方中,重點考慮加入起熔劑作用的原料

  從工藝角度看熔劑原料的作用

  在坯體中添加助熔劑可以增加晶格缺陷,會降低坯體出現液相的溫度和促進坯體中莫來石的形成, 長石是作為催熔原料而引入結合劑中的,作為熔劑原料,應有較低的熔化溫度,較寬的熔融溫度范圍,比較高的高溫液相粘度,以及良好的溶解其它物質的能力。

   長石的性質

  理論上各種純長石都有各自的熔融溫度(如表),但實際上,盡管長石是一種結晶物質,因其經常是幾種長石的互溶物,加之又含有一些石英、云母、氧化鐵等雜質,所以長石沒有一個固定的熔點,只能在一個不太嚴格的溫度范圍內軟化熔融,變為玻璃態物質。

  實驗證明,長石變為滴狀玻璃體時的溫度并不低,一般在1220℃以上,并依其粉碎細度、升溫速度、氣氛性質等條件而異,其一般熔融溫度范圍為:鉀長石1130~1450℃;鈉長石1120~1250℃;鈣長石1250~1550℃。

  ①改變熔劑原料的品種。

  如鈉長石或鈉鉀長石替代目前使用的鉀長石。鈉長石與石英二元系的共熔溫度為1070℃,三元系更低,熔融溫度范圍僅有50℃左右, 形成的熔融體粘度小且隨溫度變化速度快,利于低溫燒成。

  ②多元的復合熔劑組分對促進坯體低溫燒結有更好的效果,如可以同時使用鉀長石、鈉長石和鈣長石替代現在單一使用的鉀長石。鉀鈉混合型長石( 鉀鈉長石摩爾比接近1:1) 相比單一鉀鈉含量的長石, 提前60℃出現液相, 更加適合于低溫燒成。

  ③選用新品種熔劑原料。

  如霞石(Na3K[AlSiO4]4)或霞石正長石,熔點低、催熔作用較大。使用鈉長石、霞石等,以利于降低結合劑的耐火度。透輝石屬于硅酸鎂-硅酸鈣鐵類質同象系列中的礦物,透輝石的化學組成為鈣、鎂、硅的氧化物組成,其化學分子式為cao’mgo’2sio2。透輝石的理論化學組成為:氧化鈣25.8%,氧化鎂18.5%,二氧化硅55.7%。透輝石具有的熔劑性質也很獨特,如其開始變化溫度為1170℃,軟化溫度為1280℃,熔融溫度為1290℃,軟化溫度范圍為110℃,熔融溫度范圍則為10℃。作為優秀的低溫快燒原料,引入透輝石的建筑陶瓷制品,其燒成溫度極低,僅為980℃-1020℃左右。另外還有含鋰礦物(如鋰輝石)、含磷礦物、硅灰石、珍珠巖、廢玻璃等;

  ④增加結合劑中熔劑料的比例。

  如合理增加結合劑長石和硼玻璃的量。當然這需要對配方進行適當的調整,如增加熔劑用量時,結合劑中Al2O3含量應適當增加。

  (2)在結合劑中加入純度高的礦化劑。

  如加入Mg、Ca、Zn、Li、B等的氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。如純度較高的CaCO3做原料,通過適當的配比,高嶺土、石灰石( 碳酸鈣) 和硅石為基本成分組成的結合劑,可在低于1 000℃的溫度下燒制形狀尺寸穩定、抗彎強度超過60MPa 高強陶瓷磨具。

  (3)采用低熔點的粘土。

  和高嶺石相比較,伊利石含K2 O較多,而含水較少。如使用娟云母質粘土替代高嶺土質粘土,絹云母是在熱液或變質作用下形成的細小鱗片狀白云母,具有粘土性質,是南方瓷石中的主要粘土礦物之一。娟云母質粘土顆粒較細,從800℃起就開始莫來石化,富含K2O,在較低溫度下就容易玻璃化而又不易引起變形,其結晶水含量是各類粘土礦中較低的,易于實現快速燒成。高嶺石粘土的耐火度比較高約在1580~1780℃,伊利石類粘土耐火度則比較低,約為1370℃。

  高嶺石在500~700℃之間會分解而失去結構水,出現吸熱效應。高嶺石脫水后還保留硅氧四面體的Si—O網絡結構,四面體層仍繼續存在,而八面體層中的Al—OH鍵斷裂,Al3+與O2-重新排列組成Al—O鍵,Al的配位數由6變為4。由此形成偏高嶺石。偏高嶺石雖然顯示出微弱的X-射線衍射圖譜,但其電子衍射圖和原始的高嶺石十分相似。高嶺石 加熱至980~1000℃出現第一個放熱效應,但無重量變化,偏高嶺石結構破壞,生成有缺陷的Al—Si尖晶石相。尖晶石相繼續受熱,便從1000℃開始轉變為莫來石與方石英,出現第二個放熱效應。

  伊利石類礦物在100~200℃出現吸熱谷是由于排除層間吸附水而引起的。在500~600℃之間產生吸熱谷是由于結構水的排除而引起的,同時晶格破壞。920℃時吸熱,剩余羥基逸出,轉變成非晶態。960℃放熱,非晶態結晶成尖晶石。

  (4)適當降低原料細度。

  低溫燒成陶瓷磨具不僅是為了節約燃料,降低能源消耗,解決能源供應緊張問題,提高陶瓷磨具工業整體效益與產品市場競爭能力。更重要的是通過節約能源促進企業技術改造和產品更新換代。節約能源早已被列為我國現代化建設的科技發展方向,因此低溫燒成在陶瓷磨具行業中有很好的發展前景。

關鍵字:陶瓷磨具
 
 
點擊進行在線QQ咨詢
双色球推荐