轻质日用陶瓷材料结构与强度的影响因素研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

我国是日用陶瓷生产大国，特别是近年来，随着人们生活水平的不断提高，对高品质大规格日用陶瓷的需求日益增加。我国日用陶瓷在产量急剧增长的同时产品规格越来越大，导致大量优质的资源被消耗，严重制约了陶瓷行业的可持续健康发展。陶瓷原料特别是优质粘土的消耗量特别大，近几年已经出现优质粘土紧缺等现象。因此，日用陶瓷的减薄轻量化生产必将是未来陶瓷行业发展的趋势，而减薄轻量化的技术关键就是坯体的强度问题。

在陶瓷生产过程中,陶瓷坯体需要提供一定的强度以便后续生产工艺的进行和保证产品的质量,但是优质粘土的缺少必然要求在轻质陶瓷坯体中引入性能优良且成本低的坯体增强剂来保证坯体具有足够的强度进行以便后续加工。

坯体增强剂一般具有不影响泥浆性能，又能大大增加坯体强度，提高粉体的结合性能。同时又对烧成无明显影响，对解决坯体裂纹、边角易损等缺陷有显著的效果。

早在1997年山东淄博瓷厂张旭等针对日用陶瓷坯体增强剂进行了深入的研究，主要以化工料为主料，采用低温合成技术研制成功了高效复合型模型增强剂。此类增强剂综合采用了缓凝、减水、消泡、高聚物等增强技术，增强效果显著，通过研究解决了日用陶瓷石膏模强度低的问题。广东蒙娜丽莎工程技术中心与陕西科技大学自制了pva改性淀粉聚合物坯体增强剂，经过试验测试表明：添加增强剂ps的料浆经喷雾干燥后形成的颗粒流动性好、填模均匀，在压制过程中减少了粉料颗粒之间以及粉料与壁模之间的粘合作用，因此提高了坯体的致密度和强度，减少了粘模现象。成形后的坯体表面平整，生坯强度提高，破损率降低，提高了生产效率及产品质量。烧成过程中，不会产生产品黑心，对最终烧成的陶瓷产品性能无不良影响。佛山大学卢维奇等研制出了一种聚丙烯酸钠陶瓷坯体增强剂，所制备的中分子量聚丙烯酸钠（其分子量为1.26×106）及其复合坯体增强剂，增强作用较大，当增强剂加入量为0.6%时，陶瓷坯体强度可增大151.64%，但在合成过程中要严格控制反应温度、时间、单体浓度和引发剂的浓度，是合成中分子量聚丙烯酸钠的关键。陈兴清等研发出型陶瓷坯体增强剂，该类增强剂当加入量为0.3%～1.0%时，墙地砖或者耐火材料的干坯强度可提高30%～100%。德国司马公司研制的木质素衍生物lithdpixlca和opraplx1123以及改性多糖制剂produktkb1117等坯体增强剂，均对坯体有很好地增强效果，提高了产品质量和产品率。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

（1）探索合适的陶瓷增强剂种类、掺入量、加入方式。通过对泥浆流动性、干坯强度、成品强度进行对比，从而确定对陶瓷具有良好的增强效果、对泥浆性能无明显影响的陶瓷增强剂的种类、掺入量等。

（2）陶瓷增强剂对陶瓷坯体强度、成型工艺、烧成工艺的影响。通过测试其烧结之后的陶瓷样品的强度确定合适的烧结温度。

（3） 陶瓷增强剂对坯体结构的影响。通过陶瓷在烧结之后陶瓷的显微结构等观察掺入少量的坯体增强剂对陶瓷微观结构和相组成的影响。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，了解相关研究的国内外现状、所需实验条件以及相关测试方法。明确实验内容，确定实验方案，完成开题报告。

第4－10周：根据研究的技术路线，初步确定实验方案，并进行相关的试验研究。

第11-13周：根据结构和性能要求，制备合成目标产物，进行材料组成、相貌测试及分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 陈再辉,刘华兰,贺鹏,徐刚. 日用陶瓷生产过程中的节能技术[j]. 中国陶瓷工业,2010,06:38-41.

[2] 陈旭江,成智文. 对卫生陶瓷减量化的一些看法[j]. 陶瓷,2013,04:9-10.

[3] 段先湖,刘幼红,王博,白战英,温伟明. 陶瓷砖薄型减量化生产符合科学发展观的要求. 陶瓷,2009,09:15-19.

[4] 秦威，浅谈陶瓷添加剂的应用及发展现状.佛山陶瓷，2015.05：22-24