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《含二氧化鈦納米晶搪瓷釉的微觀結構及其性能.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第40卷第5期玻璃與搪瓷Vo1.40No.52012年10月GLASS&ENAMELOct.2012含二氧化鈦納米晶搪瓷釉的微觀結構及其性能梁夢林,蔣偉忠,陳麗蕓(1.湖南立發(fā)釉彩科技有限公司,湖南湘潭411132;2.東華大學材料科學與工程學院,上海201620)摘要:含二氧化鈦的納米晶體瓷釉是由一種特殊的搪瓷熔塊在可控制的燒制制度下制作而成。瓷釉首先在830~C下燒制3min,然后在500~600~C下結晶15~20min。用x射線衍射儀分析了瓷釉中的晶相組成,通過掃描電子顯微鏡觀察了瓷釉的微觀
2、結構,并對比了結晶前后瓷釉的白度、硬度和耐磨性。結果表明,瓷釉在500%下核化15min,再在600~C下晶化20min,可形成均勻分散的納米二氧化鈦晶體,且瓷釉有更好的白度、硬度和耐磨性。關鍵詞:搪瓷釉;二氧化鈦;納米晶體;熱處理;微觀結構中圖分類號:TQ173.612.4文獻標識碼:A文章編號:1000—2871(2012)05—0012—04DOI:10.3969/j.issn.1000—2871.2012.05.003MicrostructureandPropertiesofEnamelCo
3、ntainingNanosizedCrystalsofTitaniaLIANGMeng—lin,JIANGWei—zhong,CHENLi—yun(HunanLifaGlazeTechnologyCo.,Ltd,Xiangtan411132,China;2.CollegeofMaterialsScienceandEngineering,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China)Abstract:Theenamelcontainingnanosizedcrystal
4、softitaniaisonekindofspecialenamels,whichcanbepreparedbycontrollingfiringtechnology.Theenamelisfiredat830~Cfor3minandthenitiscrystallizedat500—600℃soakingfor15—20min.ThephasecompositionandmierostructureoftheenamelhavebeenanalyzedbyX—raydiffractometeran
5、dscanningelectronmicroscope.Thewhiteness,hardnessandabrasivenessbeforeandafterheattreatmenthavebeencomparedwitheachother.Theresultsshowthatthehomogeneouslydistributednanosizedtitaniacrystalscanbeenobtainedbynucleationat500~Cfor15min,andthencrystallizat
6、ionat600~Efor20min,SOthattheenamelperformsexcellentwhiteness,hardnessandabrasiveness.Keywords:enamel;titania;nanosizedcrystals;heattreatment;microstructure0引言搪瓷釉是一種經(jīng)高溫特殊處理的無機涂層,可防止金屬制品被腐蝕和磨損。最終瓷釉的性能取決于它}收稿日期:2012—06—26第40卷第5期玻璃與搪瓷·l3·的化學組成和微觀結構。通過在瓷釉組成
7、中引入晶核劑,并采用特殊的熱處理制度使其形成均勻分布的納米微晶,能顯著提高瓷釉的耐腐蝕和耐磨功能-3]。眾所周知,搪瓷釉是由玻璃相和少量晶相組成,晶體的大小和數(shù)量是影響瓷釉特性的重要因素。含納米微晶的瓷釉具有較高的硬度、強度以及化學穩(wěn)定性。ZrO和TiO,是微晶玻璃中常用的晶核劑,在微晶瓷釉中也有應用的報道。含5.3%ZrO:和9%ZnO(質量分數(shù))的瓷釉對NaC1和450℃的水蒸汽具有良好的防腐蝕作用。鈦白粉是一種廣泛用于搪瓷釉和油漆中的增白顏料j,目前有關二氧化鈦在搪瓷釉中的析晶及對瓷釉性能影響
8、的研究都很少。本文探討了不同搪燒熱處理條件下析出的二氧化鈦晶體的大小、形貌及分布情況,并評價了含二氧化鈦納米晶的搪瓷的相關性能。1實驗1.1瓷釉熔塊制備本實驗用瓷釉的化學組成如表1,其中二氧化鈦的質量分數(shù)為18%~20%。原材料包括石英砂、長石、硼砂、二氧化鈦、螢石和磷酸鹽等。所有材料均為工業(yè)原料,混合均勻后在電熔爐中于1400%下熔制成瓷釉熔塊。表1瓷釉的化學組成1.2瓷釉熱處理與析晶制度將瓷釉熔塊放入球磨罐中,加入一定的水球磨10h后得到釉漿。把經(jīng)表面處理好的鋼板