玄武岩在陶瓷釉料中应用初探

本文对玄武岩做为陶瓷釉用原料进行了初步探索试验，研究了玄武岩的特征及组成，提出采用玄武岩加入紫木节粘土、长石、硼砂等组成釉料配方。在玄武岩含量占80％，紫木节含量为10％时，对长石、硼砂加入量变化．引起烧成温度及釉面质量的改变，进行了试验，结果证明调整配方组成，可以制备适应一定烧成温度范围的陶瓷釉料。     

抗菌釉面砖的制备

通过在釉料中引入银系抗菌剂,采用正交实验法优选出抗菌白色陶质釉面砖的釉料配方及烧成条件,用抑菌圈法和薄膜覆盖法检测了釉面砖的抗菌效果。结果表明：素烧温度1130℃、釉烧温度1050℃,釉料中添加磷酸银2％、磷酸钙5％可获得良好的抗菌性能,各项指标均达到国家标准。     

利用屈家岭白泥研制现代陶瓷

为了提高屈家岭陶瓷生产的成品率,以屈家岭白泥、星子高岭土、高铭石英、高铭长石、高铭滑石及高铭方解石等为原料,设计了Ca-Al-Si、K-Al-Si及二者混合体系的现代陶瓷配方组成,探讨了多元坯体的制备工艺,并揭示了坯体的组成、结构与性能之间的关系。结果表明:屈家岭白泥可用于制备现代多元配方陶瓷坯体。其中,石灰质坯体的烧结温度范围窄,烧成收缩小,坯体中的相组成主要为钙长石和石英,1 140℃时坯体发生过烧。长石质坯体烧结温度范围宽,抗折强度大,坯体中的针状莫来石发育良好,1 100℃时坯体的抗折强度超过110MPa。混合质坯体结合了两者的优点,其烧成收缩相比长石质坯体要低,烧成温度范围则宽于石灰质坯体。屈家岭白泥中含有较多的熔剂成分,可降低坯体的烧成温度,但同时会提高坯体的烧成收缩。     

利用钾长花岗岩石材废料制备陶瓷釉料

研究了钾长花岗岩石材废料作为釉料原料的可能性,将钾长花岗岩(80%)和硅灰石(20%),以及0.2%的羧甲基纤维素钠混磨制得釉料.用XRD方法和差热分析仪对花岗石原料进行分析,用粒度分析仪测量釉料的粒径,用扫描电子显微镜分析釉面的显微结构,对釉的光泽度、显微硬度进行测试.结果表明:釉料粒径组成为D_(97)=34.86 μm、烧成温度在1 200～1 300 ℃时,可制得对坯体适应性强、性能稳定的陶瓷釉;其外观平整光滑,光泽度在82%～93%,显微硬度(HV)在590.1～604.5 MPa.     

钛矿渣-页岩烧结制品的工艺研究

测试分析钛矿渣和页岩的矿物组成、化学成分,把钛矿渣加入到页岩中制备烧结砖。研究钛矿渣与页岩的配比及其烧成制度对烧结制品抗压强度的影响,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对烧结砖进行微观结构分析。通过正交实验确定了各因素对烧结砖抗压强度的影响程度由大到小顺序为:烧结温度﹥钛矿渣掺量﹥保温时间,烧结砖制备的最佳工艺条件:钛矿渣掺量为10%,烧结温度为1 100℃,保温时间为2h。钛矿渣-页岩烧结制品结构致密,并有大量长石类矿物相生成,使得制品抗压强度增强。     

福建省“建玉”瓷的研制

本文通过对“建玉”瓷研制过程的总结，对某生产工艺的选择，坯釉料配方的确定进行了全面论证，并对我国南方瓷区由还原焰烧成向氧化焰烧成转化的可行性进行了分析。     

红柱石在高强陶瓷薄板材料中的应用研究

为了提高陶瓷薄板材料的强度,以鄂尔多斯钾长石、高岭土、石英、滑石、广东英德钠长石和新疆红柱石为主要原料,研制了用于外墙的瓷质陶瓷薄板。研究了配方组成、烧成温度、相组成、微观结构对样品强度的影响。结果表明:红柱石的加入量为5%,经1 120℃烧成的样品性能最佳,吸水率为0.34%,气孔率为0.81%,体积密度为2.43g/cm3,线收缩率为10.33%,弯曲强度为90.23 MPa。相组成和微观结构分析表明样品的晶相为石英、莫来石和红柱石。针棒状莫来石在样品中均匀分布,对样品起到增韧增强的作用。红柱石在样品中起高温挺坯作用,添加适量的红柱石可以增加样品的致密度,提高样品的强度,添加量过多会导致气孔率增加、强度降低。     

煤矸石代黏土煅烧水泥熟料配方优化试验研究

为获得煤矸石代黏土配料应用于水泥生产的煅烧热工条件和合理配方,选取不同煤矸石和不同品位的石灰石等原料配制6种水泥生料,在实验室熟料煅烧试验台中进行不同温度下煅烧水泥熟料的试验研究,对试验所得的熟料样品分别进行了游离CaO质量分数的测定和矿物组成的X射线衍射（XRD）分析.试验结果表明：煤矸石代黏土与中钙石灰石和高中钙石灰石配料,都能烧制出合格的水泥熟料,烧成温度比黏土配料的烧成温度降低50 ℃以上;而煤矸石与高钙石灰石的配方则在烧成温度上没有明显优势,说明煤矸石与中钙石灰石或高中钙石灰石配料更能烧制出高质量的水泥熟料.     

煤矸石代黏土煅烧水泥熟料配方优化试验研究

为获得煤矸石代黏土配料应用于水泥生产的煅烧热工条件和合理配方,选取不同煤矸石和不同品位的石灰石等原料配制6种水泥生料,在实验室熟料煅烧试验台上进行不同温度下煅烧水泥熟料的试验研究,对试验所得的熟料样品分别进行游离CaO质量分数的测定和矿物组成的X射线衍射(XRD)分析.试验结果表明:煤矸石代黏土与中钙石灰石和高中钙石灰石配料,都能烧制出合格的水泥熟料,烧成温度比黏土配料的烧成温度降低50℃以上;而煤矸石与高钙石灰石的配方则在烧成温度上没有明显优势,说明煤矸石与中钙石灰石或高中钙石灰石配料能烧制出高质量的水泥熟料.     

提高赤泥质陶瓷制品致密性的研究

利用赤泥为主要原料制造陶瓷制品是一种安全有效销纳赤泥的方法,但由于赤泥杂质含量多、体系复杂,致密陶瓷制品烧成温度范围窄,烧成制品致密化及性能难以控制。为有效实现赤泥的资源化利用,作者以不同种类拜耳法赤泥为主要原料设计了4种陶瓷墙地砖的配方组成,添加了不同含量的TiO_2,研究了TiO_2改善赤泥质陶瓷制品、拓宽陶瓷墙地砖烧成温度范围及改善致密化性能的可行性及原理。测试了样品的理化性能,并用XRD、SEM分析了样品的相组成和显微结构。结果表明,TiO_2与Fe_2O_3反应生成了铁板钛矿(Fe_2TiO_5),改善了样品性能,烧成温度范围拓宽了20~40℃,赤泥化学成分不同,改善的效果不同。TiO_2发挥作用的温度高于1 100℃。赤泥添加量45%左右,烧成样品致密度达2.89g/cm3,吸水率0.18%,抗折强度75.60 MPa。     

利用石墨尾矿研制太阳能中温储热陶瓷及抗热震性

以石墨尾矿为主要原料,研制了太阳能热发电用中温储热陶瓷。研究了储热陶瓷样品组成和烧成温度对样品吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度及抗热震性能的影响。研究表明,经1 100℃烧成的A3样品(石墨砂尾矿70%、页岩10%、高岭土5%、钾长石10%、钠长石5%)综合性能最优,吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度分别为0.07%、0.17%、2.48g/cm~3,80.06 MPa。相组成为板块状中长石、颗粒状的石英和赤铁矿。室温~600℃热震循环30次无裂纹,热震后强度为76.70 MPa,样品抗热震性好。样品抗热震机理研究表明,中长石、石英、玻璃相热膨胀系数不匹配产生的微裂纹增韧效应,有利于提高样品的抗热震性。     

玄武岩纤维喷射混凝土在热害环境下的性能试验研究

以隧道热害问题为背景,通过模型试验、近似模拟湿喷技术、定量分析及微观测试相结合的方法研究不同掺量玄武岩纤维喷射混凝土劈裂强度和粘结强度等力学性能的影响,横向对比标准养护和干热养护下的不同体积掺量的玄武岩纤维混凝土的力学性能,同时也加入硅灰以及钢钎维作为参照,以便从机理程度上提出更有效的解决热害措施。试验研究表明:在混凝土中加入玄武岩纤维,对混凝土起到了增强和阻裂的作用,改善了混凝土的脆性易裂的破坏状况。干热环境下,加入少量的玄武岩纤维能够提高混凝土的力学性能。当玄武岩掺量为0.1%玄+5%硅灰时,喷射混凝土的力学性能最好,加入0.2%玄武岩纤维掺量,也有一定程度的改善。实际隧道施工中,可通过加入适量的玄武岩纤维和适量的硅灰,可降低混凝土在热害环境下的危害。     

透锂长石质低膨胀陶瓷材料的研究

以天然矿物透锂长石、苏州高岭、华林高岭、萍乡石英和广西滑石等为主要原料,采用普通陶瓷工艺,制备了透锂长石质低膨胀陶瓷材料,通过研究材料的烧成温度与保温时间对材料性能的影响,得出了材料的最佳烧结温度为1 250 ℃,保温30 min.测试了不同含量透锂长石质陶瓷材料的晶相组成、显微结构以及热膨胀系数,结果表明,随着透锂长石用量的增加,材料中的透锂长石晶体含量增加,其热膨胀系数降低.当透锂长石质量分数为55%时,其热膨胀系数为1.96×10-6/℃.     

利用山西煤系高岭土熔盐法制备莫来石的研究

为提高SiC基陶瓷材料的抗氧化能力,以山西煤系高岭土、工业氧化铝及硫酸钠为原料,采用熔盐法制备了用于SiC基陶瓷的结合相莫来石样品。采用现代测试技术测试了样品的显微结构及性能。结果表明,经1 500℃烧成的A3配方样品(硫酸钠添加量为8%)性能最佳,其吸水率为0.06%、气孔率为0.17%、体积密度为2.82g/cm3、抗折强度为97.4MPa。添加硫酸钠可显著降低样品的烧成温度,当硫酸钠添加量小于10%时,会促进莫来石的分解,并促进刚玉的生成;在硫酸钠添加量等于10%时,莫来石相消失,样品相组成为刚玉和少量石英;在硫酸钠添加量大于20%时,硫酸钠会和刚玉反应生成霞石,样品的物理性能急剧降低。A3配方可望用于与SiC复合,制备抗氧化性能优良的SiC-刚玉-莫来石复相太阳能吸热材料。     

骨灰载体杀菌陶瓷

论述了利用骨灰吸附硝酸并用其制作杀菌陶瓷的方法，采用正交试验法确定了釉料配方和烧成工艺条件，由骨灰１５％，熔块２＾＃７９％，苏州土６％制成的釉料，在１１５０℃下烧成制得的陶瓷产品，其性能达取了日用瓷的各项性能指标，且具有良好的杀菌效果。     

玄武岩/水镁石纤维改性沥青混合料试验研究

为改进沥青路面的路用性能,把玄武岩和水镁石纤维以不同配合比加入到沥青混合料中。分别按照玄武岩:水镁石纤维质量比1∶4,2∶3,3∶2,4∶1设计试验,另外再设计只掺加玄武岩纤维、只掺加水镁石纤维和不掺加纤维三组试验作为对比。然后将这七组不同配合比的沥青混合料进行高温车辙试验,小梁弯曲试验,冻融劈裂试验,确定其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性。通过对这七组试验研究得出:玄武岩与水镁石纤维加入到沥青混合料中,对其性能有很大改善,当掺量60%玄武岩和40%水镁石纤维时沥青混合料的效果最好。     

陶瓷釉始熔温度预测研究

本文针对釉配方设计中,由于始熔温度确定不当造成釉缺陷,设计了一套长石釉配方,并逐一测定始熔温度,得到一组数据,应用逐步回归技术回归,得出始熔温度与化学组成回归方程.用此方程在已知釉化学组成就可预测设计釉的始熔温度,可以减少釉设计中的反复试烧过程.还对两个实际釉配方进行验证,结果令人满意.     

污水污泥制备页岩烧结砖的试验研究

试验研究了污水污泥掺量、烧成温度对页岩烧成试样性能的影响;选择3种代表性重金属,超量掺入污泥页岩混合料中,研究烧结过程中的重金属挥发和烧成试样对重金属的固化能力。结果表明：污水污泥掺量达到30%,烧成温度在900℃时,可以制备出抗压强度大于10MPa的污泥页岩烧成试样;掺加污水污泥有利于提高砖坯混合料的塑性,可以明显降低页岩烧成试样的体积密度,但会增加砖坯干燥和烧成收缩,污泥掺量宜控制在30%以内,烧成温度宜控制在900～1 000℃之间;掺入污水污泥会使烧成试样出现泛霜,掺量越多泛霜程度越严重,提高烧成温度能在一定程度上抑制泛霜;污泥页岩烧成试样在烧结过程中的重金属挥发远低于纯污泥焚烧过程,其总铜、总铬、总铅浸出浓度远低于安全标准控制值。     

河南方城钾长石在炻质陶瓷薄板外墙砖中的应用研究

为了探讨河南方城钾长石在炻质陶瓷薄板中应用的可行性,研究了河南方城钾长石的工艺性能,采用钾长石、滑石、高岭土、煅烧铝矾土等为原料,设计并制备了适用于建筑外墙装饰用的炻质薄板砖,并研究了钾长石添加量对陶瓷薄板组成、结构及性能的影响。结果表明,添加钾长石34.26%经1 070℃烧成的样品性能最佳,抗折强度达111.15MPa,吸水率为4.70%、气孔率10.77%、体积密度2.29g/cm3、烧成收缩5.49%,相关性能达到了GB/T 23266—2009,样品的相组成为石英、顽火辉石以及莫来石。方城钾长石达到了特级品标准,可用于制备陶瓷薄板。方城钾长石高温液相粘度较高,在烧成温度范围内可减少样品烧成过程中的形变,但烧成温度较低使液相无法充分填充气孔,烧成温度较高又不利于内部气孔排除,导致坯体致密度和强度降低。     

Al_2O_3—Zr O_2—MgO—长石系统高硬陶瓷材料的研究

本文对 Al_2O_3—Zr O_2—Mgo—长石系统的高硬陶瓷材料的初步研究,在 Al_2 O_3含量低于90%的高铝陶瓷材料中引入高弹性 Zr O_2、稳定剂 Mgo 和少量熔剂长石,用正交试验法进行了系列试验。优选出了最佳高铝陶材料配方,在1580℃～1590℃温度下烧结,获得了吸水率小于0.5%HRc 硬度为72～94的高硬陶瓷材料。