第一篇:陶瓷材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
陶瓷材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
應(yīng)用現(xiàn)狀
陶瓷是人類(lèi)生活和生產(chǎn)中不可缺少的一種材料。陶瓷產(chǎn)品的應(yīng)用范圍遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。它的發(fā)展經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單列復(fù)雜、從粗糙到精細(xì)、從無(wú)油到施釉、從低溫到高溫的過(guò)程。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和技術(shù)水平的提高.各個(gè)歷史階段賦予陶瓷的涵義和范圍也隨之發(fā)生變化。
原來(lái)的陶瓷就是指陶器和瓷器的通稱(chēng)。也就是通過(guò)成型和高溫?zé)Y(jié)所得到的成型燒結(jié)體。傳統(tǒng)的陶瓷材料主要是指硅鋁酸鹽。剛開(kāi)始的時(shí)候人們對(duì)硅鋁酸鹽的選擇要求不高,純度不大,顆粒的粒度也不均一,成型壓強(qiáng)不高。這時(shí)得到陶瓷稱(chēng)為傳統(tǒng)陶瓷。后來(lái)發(fā)展到純度高,粒度小且均一,成型壓強(qiáng)高,進(jìn)行燒結(jié)得到的燒結(jié)體叫做精細(xì)陶瓷。
氮化硅、碳化硅等新型陶瓷還可用來(lái)制造發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片、切削刀具、機(jī)械密封件、軸承、火箭噴嘴、爐子管道等,具有非常廣泛的用途。
利用陶瓷對(duì)聲、光、電、磁、熱等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料稱(chēng)為功能陶瓷。功能陶瓷種類(lèi)繁多,用途各異。例如,根據(jù)陶瓷電學(xué)性質(zhì)的差異可制成導(dǎo)電陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷、介電陶瓷、絕緣陶瓷等電子材料,用于制作電容器、電阻器、電子工業(yè)中的高溫高頻器件,變壓器等形形色色的電子零件。利用陶瓷的光學(xué)性能可制造固體激光材料、光導(dǎo)纖維、光儲(chǔ)存材料及各種陶瓷傳感器。此外,陶瓷還用作壓電材料、磁性材料、基底材料等??傊?,陶瓷現(xiàn)在已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
陶瓷發(fā)展趨勢(shì)分析 特種陶瓷
特種陶瓷,又稱(chēng)精細(xì)陶瓷,按其應(yīng)用功能分類(lèi),大體可分為高強(qiáng)度、耐高溫和復(fù)合結(jié)構(gòu)陶瓷及電工電子功能陶瓷兩大類(lèi)。在陶瓷坯料中加入特別配方的無(wú)機(jī)材料,經(jīng)過(guò)1360度左右高溫?zé)Y(jié)成型,從而獲得穩(wěn)定可靠的防靜電性能,成為一種新型特種陶瓷,通常具有一種或多種功能,如:電、磁、光、熱、聲、化學(xué)、生物等功能;以及耦合功能,如壓電、熱電、電光、聲光、磁光等功能。特種陶瓷按照化學(xué)組成劃分有:
1.氧化物陶瓷:氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈹、氧化鋅、氧化釔、氧化鈦、氧化釷、氧化鈾等。
2.氮化物陶瓷:氮化硅、氮化鋁、氮化硼、氮化鈾等。
3.碳化物陶瓷:碳化硅、碳化硼、碳化鈾等。
4.硼化物陶瓷:硼化鋯、硼化鑭等。
5.硅化物陶瓷:硅化鉬等。
6.氟化物陶瓷:氟化鎂、氟化鈣、氟化鑭等。
7.硫化物陶瓷:硫化鋅、硫化鈰等。還有砷化物陶瓷,硒化物陶瓷,碲化物陶瓷等。
除了主要由一種化合物構(gòu)成的單相陶瓷外,還有由兩種或兩種以上的化合物構(gòu)成的復(fù)合陶瓷。例如,由氧化鋁和氧化鎂結(jié)合而成的鎂鋁尖晶石陶瓷,由氮化硅和氧化鋁結(jié)合而成的氧氮化硅鋁陶瓷,由氧化鉻、氧化鑭和氧化鈣結(jié)合而成的鉻酸鑭鈣陶瓷,由氧化鋯、氧化鈦、氧化鉛、氧化鑭結(jié)合而成的鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)陶瓷等等。此外,有一大類(lèi)在陶瓷中添加了金屬而生成的金屬陶瓷,例如氧化物基金屬陶瓷,碳化物基金屬陶瓷,硼化物基金屬陶瓷等,也是現(xiàn)代陶瓷中的重要品種上。近年來(lái),為了改善陶瓷的脆性,在陶瓷基體中添加了金屬纖維和無(wú)機(jī)纖維,這樣構(gòu)成的纖維補(bǔ)強(qiáng)陶瓷復(fù)合材料 特種陶瓷材料
(1)納米陶瓷:它是指晶粒尺寸,晶界寬度,價(jià)值不高,單件產(chǎn)品為微利,由于原材料、勞動(dòng)力、能源等因素,目前國(guó)際市場(chǎng)有一定銷(xiāo)路,但國(guó)內(nèi)市場(chǎng),價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。另一方面,高性能、超小型、大功率、高穩(wěn)定性新型片式、無(wú)感電阻國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)廣闊,具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,由于技術(shù)和裝備方面的問(wèn)題,目前我國(guó)尚處于起步階段。
(6)電容器陶瓷介質(zhì)材料
近年來(lái)主要發(fā)展趨勢(shì)是尋求大容量、小尺寸、高可靠、低價(jià)格的陶瓷電容器。與傳統(tǒng)BaTiO3基介質(zhì)材料相比,為提高介電常數(shù)和改善性能,出現(xiàn)了復(fù)合鈣鈦礦型材料。值得指出的是利用半導(dǎo)體p-n結(jié)的原理發(fā)展起來(lái)的晶界層電容器(GBLC)的出現(xiàn),其視在介電常數(shù)較常規(guī)瓷介電容器的介電常數(shù)提高數(shù)倍至數(shù)十倍。以SrTiO3為基的晶界層電容器具有高介電常數(shù),低介電損耗,低溫度系數(shù)以及色散頻率較高等優(yōu)點(diǎn),是最有發(fā)展前途的瓷料之一。目前,國(guó)內(nèi)少數(shù)廠(chǎng)家已進(jìn)入批量生產(chǎn),然而在高性能、高合格率方面尚存在一定差距??梢韵嘈?,晶界層多層電容器(GBMLC)瓷料的出現(xiàn)將使電容器向小型化方向發(fā)展取得重大突破。(7)壓電陶瓷材料
壓電陶瓷是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換重要的功能材料,廣泛應(yīng)用于音響設(shè)備、傳感器、報(bào)警器、超聲清洗、醫(yī)療診斷及通訊等許多領(lǐng)域。一般壓電陶瓷材料為鋯鈦酸鉛(PZT)系,有的瓷料中氧化鉛含量高達(dá)60~70%左右,由于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵及燒結(jié)過(guò)程中的鉛揮發(fā),這不僅給工藝和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定帶來(lái)諸多問(wèn)題,而且給生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)的健康帶來(lái)危害,研究新型無(wú)鉛壓電陶瓷以減少對(duì)環(huán)境的污染己成為一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。
根據(jù)陶瓷的性能,可把它們分為高強(qiáng)度陶瓷,高溫陶瓷,高韌性陶瓷,鐵電陶瓷,壓電陶瓷,電解質(zhì)陶瓷,半導(dǎo)體陶瓷,電介質(zhì)陶瓷,光學(xué)陶瓷(即透明陶瓷),磁性瓷,耐酸陶瓷和生物陶瓷等等。
特種陶瓷的發(fā)展之路將是中國(guó)陶瓷工業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向之一。特種陶瓷 中高性能復(fù)合氧化鋯應(yīng)用生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不僅質(zhì)量輕,堅(jiān)固耐磨,適用范圍很廣。還有潛水艇上用的消聲瓦,航天飛機(jī)上的隔熱瓦都跟陶瓷有關(guān)……特種陶瓷市場(chǎng)前景廣闊,據(jù)有關(guān)方面預(yù)計(jì),我國(guó)特種陶瓷市場(chǎng)到2015年產(chǎn)值將達(dá)到450億元。而這對(duì)具有眾多陶瓷品牌集中的佛山能分?jǐn)偟綆讐K蛋糕呢。
特種陶瓷的發(fā)展之路將是中國(guó)陶瓷工業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向,也是陶瓷企業(yè)生存壯大的根本,沒(méi)有技術(shù)是沒(méi)有話(huà)語(yǔ)權(quán)的!也只有這樣才能把陶瓷做高科技的產(chǎn)業(yè),才能無(wú)愧于“china”的稱(chēng)號(hào)。
綠色陶瓷
在如今異常嚴(yán)峻的生態(tài)、氣候問(wèn)題的威脅下,人們的環(huán)保意識(shí)也逐步增強(qiáng),很多行業(yè)都在興起一股低碳環(huán)保節(jié)能的風(fēng),當(dāng)然陶瓷行業(yè)也不例外。
陶瓷行業(yè)現(xiàn)正向有利于人類(lèi)文明健康的綠色(環(huán)保)陶瓷方向發(fā)展。綠色陶瓷的標(biāo)準(zhǔn)是:
1、節(jié)約能源和原材料消耗,并做到物盡其用。
2、對(duì)環(huán)境有污染的廢氣(SO2、CO、CO2、NOx及煙塵等)盡量要少。
3、對(duì)人類(lèi)有害的廢水(含鉛、鎘、汞、鉻等重金屬元素)盡量要少。
4、對(duì)人類(lèi)身體不利的放射性物質(zhì)不存在。
5、提倡生產(chǎn)自潔、抗菌、殺菌等保健功能的陶瓷。
6、粉塵、游離二氧化硅盡量要少。
7、噪音、熱散失盡量要少。
8、生產(chǎn)和工作環(huán)境要清潔、干凈、舒適。
我國(guó)是能源資源相對(duì)貧乏的國(guó)家,陶瓷行業(yè)又是耗能大戶(hù)。今后佛山陶瓷窯爐的發(fā)展方向是由過(guò)去提出的輥道化、煤氣化、輕型化、自動(dòng)化、大型化向綠色(環(huán)保、節(jié)能和智能型)窯爐方向發(fā)展。
實(shí)現(xiàn)綠色窯爐的努力方向是:降低窯爐用機(jī)電耗和噪音、研究先進(jìn)的節(jié)能和低污染燃燒器,使用新型的耐火材料和涂料,研究新的智能自動(dòng)控制方式和方法,建立廢氣凈化研究檢測(cè)中心。
實(shí)現(xiàn)綠色窯爐的目標(biāo)是:燃料消耗進(jìn)一步下降10%-20%,熱效率提高10%-20%,電力消耗下降10%-30%,噪音和煙塵有較大程度的下降,并使我國(guó)陶瓷窯爐達(dá)到世界先進(jìn)水平。
第二篇:發(fā)光陶瓷釉料的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望
發(fā)光陶瓷釉料的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望
【摘要】本文簡(jiǎn)單介紹了發(fā)光陶瓷的簡(jiǎn)介和發(fā)光釉的應(yīng)用,主要從低、中、高溫發(fā)光陶瓷釉和發(fā)光搪瓷的制備、性能和特點(diǎn)做一綜述,并對(duì)發(fā)光釉料現(xiàn)代工業(yè)化現(xiàn)狀進(jìn)行了概括,最后對(duì)發(fā)光陶瓷釉的前景做一介紹和進(jìn)行展望。
【關(guān)鍵詞】發(fā)光釉
低、中、高溫發(fā)光陶瓷釉
發(fā)光搪瓷
制備、性能與特點(diǎn)
工業(yè)化現(xiàn)狀
前言
長(zhǎng)余輝發(fā)光材料俗稱(chēng)為“夜光粉”,屬于光致發(fā)光材料的一種,是指經(jīng)日光和長(zhǎng)波紫外線(xiàn)等光源的短時(shí)間照射,關(guān)閉光源后,仍可以在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)光的材料。20世紀(jì)9 0 年代后,相繼發(fā)展到其他硫化物,鋁酸鹽,硅酸鹽,復(fù)合氧化物或硫氧化物等多種基質(zhì)材料體系長(zhǎng)余輝發(fā)光材料可應(yīng)用于塑料,涂料,陶瓷,玻璃等傳統(tǒng)行業(yè)中,分別制得發(fā)光塑料,發(fā)光涂料,發(fā)光陶瓷,發(fā)光玻璃等【1】。而現(xiàn)在考慮發(fā)光陶瓷的發(fā)光性能,也考慮到發(fā)光陶瓷的成本比較而言,發(fā)光釉的制備容易工業(yè)化,可以預(yù)見(jiàn)長(zhǎng)余輝的發(fā)光釉研制開(kāi)發(fā)應(yīng)該有美好前景。
1.發(fā)光陶瓷簡(jiǎn)介
1.1發(fā)光陶瓷的合成方法【2】
發(fā)光陶瓷的合成方法主要有三種:(l)將發(fā)光材料的粉料直接燒制成發(fā)光陶瓷塊,再經(jīng)過(guò)加工的方式制成各種形狀的成品.新一代的鋁酸鹽和硅酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料本身就是一種功能陶瓷;(2)將發(fā)光材料與傳統(tǒng)的陶瓷原料相混合,直接燒制出光陶瓷;(3)先制成發(fā)光陶瓷釉料,將發(fā)光陶瓷釉料施于陶瓷胚體表面,燒制成表面發(fā)光的陶瓷制品.陶瓷釉料是指熔融在陶瓷表面上一層很薄的均勻的透明的玻璃質(zhì)層,它可以改善制品使用性能,提高陶瓷的裝飾質(zhì)量.1.2發(fā)光釉簡(jiǎn)介【3】
發(fā)光釉是熔融在陶瓷坯體表面上的一層很薄的均勻的玻璃體物質(zhì),它具有玻璃所固有的一切物理化學(xué)性質(zhì):平滑光亮,硬度大,抗風(fēng)化,易清洗,不吸濕,不透氣,能抵抗氫氟酸和強(qiáng)堿除外的大部分酸和堿的侵蝕,如與坯體配合適當(dāng),則還能提高坯體的強(qiáng)度,以及具有熒光,抗菌等特殊功能。同時(shí),也可使陶瓷制品外觀(guān)豐富多彩。但是,釉又不完全等同于玻璃,例如它不單純是硅酸鹽,有時(shí)還含有硼酸鹽或磷酸鹽等,又例如玻璃中不含有A12O3,但A12O3是大多數(shù)釉的重要成分,它能增加坯與釉
發(fā)光陶瓷釉料的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望 的附加性,又可防止失透。發(fā)光釉,是指具有長(zhǎng)余輝發(fā)光功能的釉料,一般由發(fā)光粉,基礎(chǔ)釉料和添加劑三部分組成,然后按一定比例混合后施于坯體表面,燒成后具有發(fā)光功能的一種釉料,可用于陶瓷制品和搪瓷制品的生產(chǎn)。發(fā)光釉發(fā)明于20世紀(jì)80年代,國(guó)外最早應(yīng)用在日本,前蘇聯(lián),法國(guó)等國(guó)【4-8】,國(guó)內(nèi)相繼也有了相關(guān)的一些專(zhuān)利【9-11】報(bào)道".其中基礎(chǔ)釉的選擇是決定發(fā)光釉的發(fā)光性能以及釉面質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一,基礎(chǔ)釉的選擇應(yīng)該考慮到以下一些基本原則: 1.始熔溫度必須低于發(fā)光釉的燒成溫度,使基礎(chǔ)釉在發(fā)光釉燒成溫度以下熔融并包覆在發(fā)光粉顆粒的表面,防止發(fā)光粉與空氣中的氧氣接觸而氧化;2.基礎(chǔ)釉必須始透明的.該樣既可以使光線(xiàn)透過(guò),照射到發(fā)光材料上,保證發(fā)光粉得到最大的光吸收,也可以使發(fā)光粉產(chǎn)生的熒光損失降低到最少;3.熱膨脹系數(shù)低,釉料的熱膨脹系數(shù)應(yīng)該略低于陶瓷坯體的熱膨脹系數(shù),這樣,釉燒冷卻過(guò)程中的收縮率比坯體的收縮率小,凝固的釉層受到壓應(yīng)力,從而可提高釉的機(jī)械強(qiáng)度,防止釉面開(kāi)裂;4.不與發(fā)光粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在燒成溫度下粘度應(yīng)該較大,不易析晶失透,與發(fā)光粉相容性應(yīng)該較好;
5.不含使發(fā)光粉發(fā)生發(fā)光碎滅作用的元素;
6.與陶瓷坯體相匹配,以制得光滑,具有良好光澤的釉表面。
2.陶瓷發(fā)光釉的應(yīng)用
夜光粉(發(fā)光粉)可作為一種添加劑或顏料,均勻分布在各種透明或半透明介質(zhì)中,如涂料、油黑、塑料、印花玻璃、陶瓷、釉、衛(wèi)浴、雕刻、玻璃馬賽克、化纖物等也可以同色料一起用,實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的自發(fā)光功能,呈現(xiàn)良好的低度照明指示和裝飾美化效果,該材料具有穩(wěn)定的結(jié)晶結(jié)構(gòu),發(fā)光性能在結(jié)晶構(gòu)造不受到破壞的前提下可永久保持吸光、蓄能、發(fā)光,一般使用壽命可長(zhǎng)達(dá)15年以上,該材料在-20C-1300C范圍內(nèi)發(fā)光性能基本無(wú)變化,在300W高壓銀燈下1 000小時(shí)后,顏色及發(fā)光性能無(wú)變化,因此可在戶(hù)外使用。
在旅游景點(diǎn)、危險(xiǎn)區(qū)、保護(hù)區(qū)和森林等地方需要夜間標(biāo)示或警示,若采用燈光照明系統(tǒng),由于地域大或其它原因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。如果采用蓄能發(fā)光搪瓷標(biāo)牌做指標(biāo)將會(huì)給人們帶來(lái)許多方便。較早研究的發(fā)光搪瓷釉料都是以重金屬主要是銅激活的硫化鋅或堿土金屬硫化物為發(fā)光材料。這類(lèi)發(fā)光材料的缺點(diǎn)在于發(fā)光余輝時(shí)間短,而且其中
發(fā)光陶瓷釉料的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望
一些因含有放射性物質(zhì),而不利于生產(chǎn)和應(yīng)用。
3.陶瓷發(fā)光釉的制備與性能特點(diǎn)
近年來(lái),發(fā)光釉料的研究從無(wú)到有,無(wú)論是制備工藝方面,性能特點(diǎn)方面都取得了很大的發(fā)展。發(fā)光釉根據(jù)燒成溫度(550℃-1200℃)的不同,可分為低溫釉,中溫釉和高溫釉。(1)低溫發(fā)光陶瓷釉的燒成溫度一般在550-980 ℃之間(2)中溫發(fā)光陶瓷釉料的一般使用溫度為 980~1050℃之間(3)高溫發(fā)光陶瓷釉的燒成溫度為 1050℃-1 2 0 0 ℃之間。而現(xiàn)代工業(yè)中有一種應(yīng)用比較成熟的發(fā)光釉,就是發(fā)光搪瓷。本文就從低、中、高溫發(fā)光陶瓷釉和發(fā)光搪瓷的制備、性能和特點(diǎn)做一綜述。
3.1低溫陶瓷發(fā)光釉料【12】
陶瓷發(fā)光釉的出現(xiàn)始于20世紀(jì)80年代,國(guó)外最早應(yīng)用在日本、前蘇聯(lián)、法國(guó)等國(guó)。主要以硫化物為發(fā)光材料,與低溫釉料混合制成。由于發(fā)光體為=+(固溶體,而一般情況下,重氧化成就開(kāi)始明顯氧化成硫酸鋅,當(dāng)溫度超過(guò),就已經(jīng)嚴(yán)
(表面,所以在制備發(fā)光陶瓷釉料時(shí)要采取適當(dāng)?shù)姆姥趸胧涸谛纬杀Wo(hù)膜,以減輕氧化。這樣,可使此類(lèi)發(fā)光釉料的燒成溫度在傳統(tǒng)發(fā)光釉的制造工藝大體上有3種:
(1)把合成好的熒光基質(zhì)、激活劑和釉料混合均勻,一起施釉燒成;(2)把已含有激活劑的熒光粉和基礎(chǔ)釉料混合均勻,一起施釉燒成;(3)把所有原料一起制成釉,在燒成的過(guò)程中,自動(dòng)形成發(fā)光物質(zhì)。
左右。
發(fā)光陶瓷釉料的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望
良好,防止了發(fā)光粉與空氣中的氧氣接觸而發(fā)生氧化。結(jié)果使此類(lèi)發(fā)光釉的發(fā)光余輝時(shí)間達(dá)到了20~40min。
張宏泉等【15】運(yùn)用分層施釉的方法,對(duì)發(fā)綠光的工藝過(guò)程進(jìn)行了研究,從而達(dá)到了張希艷等【16】將
光致發(fā)光陶瓷釉的制備
熒光粉在高溫下不發(fā)生熒光猝滅的目的。
發(fā)光粉體與基礎(chǔ)釉料按比例混合后,利用絲網(wǎng)印刷的工藝,制備了陶瓷發(fā)光釉制品。
通過(guò)晶相顯微鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn),熒光粉晶體處在玻璃的包圍之中,且是正常發(fā)光狀態(tài),目前這被大多數(shù)人認(rèn)為是陶瓷發(fā)光釉的發(fā)光機(jī)理。此類(lèi)低溫陶瓷發(fā)光釉可廣泛應(yīng)用在日用瓷、工藝瓷的釉上彩部分,不僅不影響白天的視覺(jué)效果,而且多種多樣的發(fā)光顏色更賦予了普通陶瓷制品在夜間發(fā)光的效果。大連路明發(fā)光科技股份有限公司在這方面已投入生產(chǎn),它們生產(chǎn)的唐三彩瓷版畫(huà),在繼承了唐三彩原來(lái)色彩豐富多樣、流光溢彩、大方美觀(guān)的基礎(chǔ)上,又賦予其夜間發(fā)光的性能。
3.2中溫陶瓷發(fā)光釉料
1996年以后,隨著新型稀土離子激活的堿土鋁酸鹽蓄光型發(fā)光材料的發(fā)明和性能的提高,出現(xiàn)了將這種新型的發(fā)光材料用于陶瓷行業(yè)的趨勢(shì)。近年來(lái),關(guān)于這方面的研究也越來(lái)越多,從而使得發(fā)光釉料的制備工藝也越來(lái)越成熟,燒成溫度也提高到1000℃以上。新型稀土離子激活的硅酸鹽蓄光型發(fā)光材料的發(fā)明,使發(fā)光陶瓷的性能進(jìn)一步提高。
張玉軍等【17】采用鋁酸基超長(zhǎng)余輝發(fā)光粉作為發(fā)光材料,系統(tǒng)研究了適于發(fā)光的陶瓷釉料,成功地制備了中溫發(fā)光陶瓷釉制品,并討論了釉組成和燒成條件對(duì)釉料發(fā)光效果的影響。研究發(fā)現(xiàn),發(fā)光陶瓷釉料的發(fā)光來(lái)自銪激活的鋁酸鍶發(fā)光晶體,燒成過(guò)程中發(fā)光材料的晶體結(jié)構(gòu)并沒(méi)有被破壞;發(fā)光釉的起始亮度相對(duì)于發(fā)光材料本身有所降低,這是由于在燒成過(guò)程中,部分顆粒較細(xì)的發(fā)光晶體熔入到釉熔體中所致;釉中含量的增加會(huì)降低發(fā)光釉的起始亮度,相反,SO和B2O3含量的增加卻能相對(duì)提高發(fā)光釉的起始亮度。該方法制得的陶瓷發(fā)光釉燒成溫度可達(dá)1800℃,且發(fā)光起始亮度高,余輝時(shí)間長(zhǎng),并無(wú)放射性毒害。
此類(lèi)發(fā)光陶瓷釉的使用方法有很多種,可以噴淋,可以絲網(wǎng)印刷,還可以手繪;既可做底釉,又可與堆釉顆粒做三度燒產(chǎn)品。目前,它主要應(yīng)用于建筑陶瓷上,例如可以制成室內(nèi)使用的夜間指示、防火、安全標(biāo)志陶瓷產(chǎn)品。該類(lèi)產(chǎn)品具有阻燃、耐老
發(fā)光陶瓷釉料的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望
化性好等優(yōu)點(diǎn);此外還可制成三度燒的腰線(xiàn)磚,用以裝點(diǎn)居室、美化家庭.3.3高溫陶瓷發(fā)光釉料
目前大部分發(fā)光陶瓷的最高燒成溫度都低于1100℃,根本不能滿(mǎn)足地磚和衛(wèi)生潔具以及日用瓷的生產(chǎn)要求。所以目前關(guān)于高溫陶瓷發(fā)光釉料還比較少,但已有少數(shù)高溫陶瓷發(fā)光釉料的制備。
關(guān)于發(fā)光釉料的高溫發(fā)光問(wèn)題,主要用以下2種方法解決:(1)在發(fā)光粉的表面包覆一層對(duì)發(fā)光粉的余輝起始亮度影響不大的物質(zhì),以提高它的耐溫性;(2)用配合料和釉料一起燒成,在燒成過(guò)程中生成發(fā)光晶體,從而使釉料整體呈現(xiàn)發(fā)光的性能。
關(guān)于發(fā)光粉表面改性的研究于十年前就已經(jīng)出現(xiàn)。馬林等【18】為了解決熒光粉在節(jié)能熒光燈使用過(guò)程中的光衰問(wèn)題,綜合運(yùn)用浸漬、吸附、反應(yīng)等復(fù)合方法對(duì)熒光粉進(jìn)行處理,獲得了表面具有納米氧化鋁
膜層的熒光粉,從而減少了短波紫外輻射的轟擊、汞的吸附沉積等破壞因素的影響,取得了較好的效果。
溶膠凝膠法制備發(fā)光粉是一種比較新型的制備方法,很多人在做這方面的研究。袁曦明等【19】用檸檬酸合成前驅(qū)體檸檬酸鹽,運(yùn)用溶膠-凝膠法制備出了黃綠色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料【20】,并確定最佳燒成溫度在1200-1250℃之間。張世英等
藍(lán)色熒光粉,與傳統(tǒng)的高溫固也是采用溶膠-凝膠法制備了納米晶相反應(yīng)制備方法相比,克服了原料混合不均勻和燒結(jié)溫度高的缺陷。
萬(wàn)紅峰在其碩士學(xué)位論文【21】中利用溶膠-凝膠法制備出輝發(fā)光材料,進(jìn)而利用該發(fā)光材料為原料,成功制備出光陶瓷釉。制備的1150℃二次燒結(jié)后的845mcd/m2,發(fā)光性能的降低可能是因?yàn)楦邷叵轮饾u被氧化成長(zhǎng)余中高溫發(fā)
發(fā)光體耐高溫性能良好,XRD分析結(jié)果表明經(jīng)粉體晶形沒(méi)有發(fā)生變化,發(fā)光亮度值降為
發(fā)光材料中
在的緣故。長(zhǎng)余輝發(fā)光材料發(fā)光性能出色,余輝時(shí)間達(dá)12小時(shí)以上,同時(shí)發(fā)光性能受粉體粒度影響較大,粉體粒度為80目時(shí)初始亮度值為3826mcd/m2,200目時(shí)降低為2065mcd/m2。
發(fā)光陶瓷釉料的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望
4.發(fā)光釉料現(xiàn)代工業(yè)化現(xiàn)狀
【22】
目前工業(yè)生產(chǎn)的陶瓷發(fā)光釉大多是中低溫的陶瓷發(fā)光釉,發(fā)光材料多是 ZnS 和鋁酸鹽類(lèi),使用要求苛刻。有關(guān)這兩類(lèi)的陶瓷發(fā)光釉制備工藝報(bào)道過(guò)于簡(jiǎn)略,總的來(lái)說(shuō),由于發(fā)光材料的類(lèi)型、顆粒細(xì)度、基礎(chǔ)釉成分、燒成溫度和保溫時(shí)間等的不同,產(chǎn)品的質(zhì)量差異很大。就燒成溫度而言,同一溫度下快燒、慢燒、保溫時(shí)間直接影響產(chǎn)品的發(fā)光性能,以及釉面質(zhì)量等??紤]到發(fā)光釉的長(zhǎng)余輝性能,必須保證有足夠的發(fā)光材料顆粒存在于釉層中,那么就需要在保證釉面質(zhì)量的情況下采用快速升溫、短時(shí)間保溫和快速冷卻的燒成工藝。另外,發(fā)光材料與基礎(chǔ)釉的成分對(duì)發(fā)光性能影響很大,要保證基礎(chǔ)釉對(duì)發(fā)光材料熔解作用小,不存在猝滅離子,而且兩者相容性一定要好。在國(guó)家節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)的方針指導(dǎo)下,建筑陶瓷生產(chǎn)開(kāi)始向低溫快速燒成方向發(fā)展,燒成制度也有利于陶瓷發(fā)光釉的燒成,因此,陶瓷發(fā)光釉大規(guī)模的應(yīng)用于建筑陶瓷業(yè)更為可行。
5.前景與展望
發(fā)光陶瓷市場(chǎng)運(yùn)用廣闊;在色彩和圖案上進(jìn)行充分開(kāi)發(fā),將具有更強(qiáng)的裝飾效果,可人量運(yùn)用在夜場(chǎng),如夜總會(huì)、酒店、酒吧、KTV、樓梯、消防通道等,成為夜場(chǎng)必選之磚,發(fā)光材料無(wú)毒無(wú)害無(wú)輻射節(jié)能環(huán)保。因其發(fā)光波長(zhǎng)的原理,具有很好的抑制細(xì)菌再生長(zhǎng)之功效,比現(xiàn)在市面上一此大廠(chǎng)推出納米抗污技術(shù)更具優(yōu)越性,更能滿(mǎn)足人們的綠色健康環(huán)保的要求【23】。
而到目前為止陶瓷發(fā)光釉的研究還有很大的局限性,從理論上來(lái)說(shuō),發(fā)光材料的能量傳遞機(jī)理、長(zhǎng)余輝機(jī)理還存在很大的爭(zhēng)議,而且發(fā)光材料與基礎(chǔ)釉的相互作用 有待進(jìn)一步的深入研究。從應(yīng)用上來(lái)說(shuō),對(duì)應(yīng)用于建筑陶瓷工業(yè)化生產(chǎn)的陶瓷發(fā)光釉開(kāi)發(fā)不足,最可行的稀土激活硅酸鹽類(lèi)陶瓷發(fā)光釉色調(diào)單
一、初始發(fā)光亮度不高、余輝時(shí)間不夠長(zhǎng),還需要加強(qiáng)研究,尤其是硅酸鹽類(lèi)陶瓷發(fā)光釉的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用報(bào)道較少。今后的研究可以從以下四個(gè)方面進(jìn)行 :(1)從長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的制備入手,研究低成本的硅酸鹽類(lèi)陶瓷發(fā)光釉,開(kāi)發(fā)顏色更加豐富,使用性能、發(fā)光性能更好的陶瓷發(fā)光釉。
(2)從制備方法入手,尋求專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于陶瓷發(fā)光釉的長(zhǎng)余輝發(fā)光材料制品的研究,在此基礎(chǔ)上,改善制釉工藝和施釉技術(shù),使其適應(yīng)陶瓷生產(chǎn)的工藝要求。
發(fā)光陶瓷釉料的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望
(3)從提高初始亮度、延長(zhǎng)余輝時(shí)間、增加余輝多色性以及增加耐候性方面進(jìn)行開(kāi)發(fā)探索,這是衡量陶瓷發(fā)光有可實(shí)用化的重要依據(jù)。
(4)從擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域入手,利用陶瓷發(fā)光釉開(kāi)發(fā)各種陶瓷類(lèi)新產(chǎn)品,如公路指引標(biāo)志,拓展其應(yīng)用范圍。
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第三篇:陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用
陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用
工作原理:抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個(gè)惠斯通電橋閉橋,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線(xiàn)性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào),標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過(guò)激光標(biāo)定,傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性,傳感器自帶溫度補(bǔ)償0~70℃,并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
陶瓷是一種公認(rèn)的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動(dòng)的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40~135℃,而且具有測(cè)量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV,輸出信號(hào)強(qiáng),長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。高特性,低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向,在歐美國(guó)家有全面替代其它類(lèi)型傳感器的趨勢(shì),在中國(guó)也越來(lái)越多的用戶(hù)使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。
第四篇:陶瓷的分類(lèi)及其應(yīng)用
陶瓷的分類(lèi)及其應(yīng)用
(一)按瓷種分類(lèi)
目前市場(chǎng)上流通的主要有日用瓷器、骨灰瓷器、玲瓏日用瓷器、釉下(中)彩日用瓷器、日用精陶器、普通陶瓷和精細(xì)陶瓷烹調(diào)器等。除骨灰瓷外,其余產(chǎn)品又按外觀(guān)缺陷的多少或幅度的大小分為優(yōu)等品、一等品、合格品等不同等級(jí)。
(二)按花面裝飾方式分類(lèi)
按花面特色可分為釉上彩、釉中彩、釉下彩和色釉瓷及一些未加彩的白瓷等。釉上彩陶瓷就是用釉上陶瓷顏料制成的花紙貼在釉面上或直接以顏料繪于產(chǎn)品表面,再經(jīng)700~850℃烤燒而成的產(chǎn)品。因烤燒溫度沒(méi)有達(dá)到釉層的熔融溫度,所以花面不能沉入釉中,只能緊貼于釉層表面。如果用手觸摸,制品表面有凹凸感,肉眼觀(guān)察高低不平。
釉中彩陶瓷彩燒溫度比釉上彩高,達(dá)到了制品釉料的熔融溫度,陶瓷顏料在釉料熔融時(shí)沉入釉中,冷卻后被釉層覆蓋。用手觸摸制品表面平滑如玻璃,無(wú)明顯的凹凸感。
釉下彩陶瓷是我國(guó)一種傳統(tǒng)的裝飾方法,制品的全部彩飾都在瓷坯上進(jìn)行,經(jīng)施釉后高溫一次燒成,這種制品和釉中彩一樣,花面被釉層覆蓋,表面光亮、平整,無(wú)高低不平的感覺(jué)。
色釉瓷則在陶瓷釉料中加入一種高溫色劑,使燒成后的制品釉面呈現(xiàn)出某種特定的顏色,如黃色、蘭色、豆青色等。
白瓷通常指未經(jīng)任何彩飾的陶瓷,這種制品市場(chǎng)上銷(xiāo)量一般不大。
以上不同的裝飾方式,除顯示其藝術(shù)效果外,主要區(qū)別鉛、鎘等重金屬元素含量上。其中釉中彩、釉下彩和絕大部份的色釉瓷、白瓷的鉛、鎘含量是很低的,而釉上彩如果在陶瓷花紙加工時(shí)使用了劣質(zhì)顏料,或在花面設(shè)計(jì)上對(duì)含鉛、鎘高的顏料用量過(guò)大,或烤燒時(shí)溫度、通風(fēng)條件不夠,則很容易引起鉛、鎘溶出量的超標(biāo)。
(三)按用途的不同分類(lèi)
1、日用陶瓷:如餐具、茶具、缸,壇、盆、罐、盤(pán)、碟、碗等。
2、藝術(shù){工藝}陶瓷:如花瓶、雕塑品.園林陶瓷 器皿 陳設(shè)品等。
3、工業(yè)陶瓷:指應(yīng)用于各種工業(yè)的陶瓷制品。又分以下6各方面: ①建筑一衛(wèi)生陶瓷: 如磚瓦,排水管、面磚,外墻磚,衛(wèi)生潔其等;
②化工{化學(xué)}陶瓷: 用于各種化學(xué)工業(yè)的耐酸容器、管道,塔、泵、閥以及搪砌反應(yīng)鍋的耐酸磚、灰等;
③電瓷: 用于電力工業(yè)高低壓輸電線(xiàn)路上的絕緣子。電機(jī)用套管,支柱絕緣于、低壓電器和照明用絕緣子,以及電訊用絕緣子,無(wú)線(xiàn)電用絕緣子等;
④特種陶瓷: 甩于各種現(xiàn)代工業(yè)和尖端科學(xué)技術(shù)的特種陶瓷制品,有高鋁氧質(zhì)瓷、鎂石質(zhì)瓷、鈦鎂石質(zhì)瓷、鋯英
石質(zhì)瓷、鋰質(zhì)瓷、以及磁性瓷、金屬陶瓷等。
(二)按所用原料及坯體的致密程度分類(lèi)可分為:
粗陶(brickware or terra-cotta),細(xì)陶(potttery),炻器(stone Ware),半瓷器(semivitreous china),以至瓷器(130relain),原料是從粗到精,坯體是從粗松多孔,逐步到達(dá)致密,燒結(jié),燒成溫度也是逐漸從低趨高。
(四)陶瓷的應(yīng)用
陶瓷制品種類(lèi)繁多,其中主要用于建筑裝飾工程中的陶瓷制 品有以下幾類(lèi)。
(l)琉璃制品(琉璃瓦)琉璃制品是用優(yōu)質(zhì)粘土塑制成型后燒成的,表面上釉,釉的顏色有黃、綠、黑、藍(lán)、紫等色,富麗堂皇,經(jīng)久耐用。琉璃瓦多用于民 族色彩的宮殿式大屋頂建筑中。
琉璃瓦主要有兩種形式:筒瓦與板 瓦。其它屋面用的琉璃瓦為屋脊、獸頭、人物、寶頂?shù)取3糜谖菝?外,通過(guò)造型設(shè)計(jì),已制成的有花窗、欄桿等琉璃制品,廣泛用于庭 院裝飾中。
(2)陶瓷墻地磚 陶瓷墻地磚是釉面磚、地磚與外墻磚的總稱(chēng)。地磚中包括錦磚(馬賽克)、梯沿磚、鋪路磚和大地磚等。外墻磚包括彩釉外墻磚和 無(wú)釉外墻磚。
釉面磚是用于建筑物內(nèi)墻裝飾的薄板狀精陶制品,有時(shí)也稱(chēng) 為瓷片。釉面磚的結(jié)構(gòu)由兩部分組成,即坯體和表面釉彩層。釉面 磚按正面形狀分為正方形磚、長(zhǎng)方形磚和異型配磚三種。按表面釉 的顏色分為單色(含白色)磚、花色磚和圖案磚三種。異型配磚主要 用于墻面陰陽(yáng)角及各種收口部位,對(duì)裝飾效果影響較大。
用釉面磚 裝飾建筑物內(nèi)墻,可使建筑物具有獨(dú)特的衛(wèi)生、易清洗和清新美觀(guān) 的建筑效果。外墻面磚是指用于建筑物外墻的陶質(zhì)或煙質(zhì)建筑裝飾磚。外 墻面磚有施釉和不施釉之分。從外觀(guān)上看,表面有光澤或無(wú)光澤,或表面光且平和表面粗糙,也就是具有不同的質(zhì)感。
外墻面磚的顏 色有紅、黃、褐等。外墻面磚堅(jiān)固耐用、色彩鮮艷、易清洗、防火、防 水、耐磨、耐腐蝕、維修費(fèi)用低,外墻面磚是高檔飾面材料,一般用 于裝飾等級(jí)要求較高的工程,它不僅可以防止建筑物表面被大氣 侵蝕,而且可使立面美觀(guān)。但外墻飾面的不足之處是造價(jià)偏高、工 效低、自重大。地磚又稱(chēng)防潮磚或缸磚,有不上釉的也有上釉的,形狀有正方 形、六角形、八角形、葉片形等。
地磚表面平整,質(zhì)地堅(jiān)硬,耐磨、耐 壓、耐酸堿、吸水率??;可擦洗,不脫色不變形;色釉豐富,色調(diào)均 勻,可拼出各種圖案。新型的仿花崗巖地磚,還具有天然花崗巖的 色澤和質(zhì)感,經(jīng)磨削加工后表面光亮如鏡。梯沿磚又稱(chēng)防滑條,它堅(jiān)固耐用,表面有凸起條紋,防滑性能 好,主要用于樓梯,站臺(tái)等處的邊緣。陶瓷錦磚也稱(chēng)馬賽克或紙皮磚,是由有多種顏色和多種形狀 的錦磚按一定圖案反貼在牛皮紙上而成。
它具有抗腐蝕、耐磨、耐 火、吸水率小、抗壓強(qiáng)度高、易清洗和永不褪色等優(yōu)點(diǎn),而且質(zhì)地堅(jiān) 硬、色澤多樣,加之規(guī)格小,不易踩碎,因而是建筑裝飾中常用的一 種材料。
(3)陶瓷壁畫(huà) 陶瓷壁畫(huà)是以陶瓷面磚、陶板、錦磚等為原料而制作的具有較 高藝術(shù)價(jià)值的現(xiàn)代裝飾材料。它不是原畫(huà)稿的簡(jiǎn)單復(fù)制,而是藝術(shù) 的再創(chuàng)造。它巧妙地運(yùn)用繪畫(huà)技法和陶瓷裝飾藝術(shù)于一體,經(jīng)過(guò)放 樣、制版、刻畫(huà)、配釉、施釉、燒成等一系列工序,采用浸點(diǎn)、涂、噴、填等多種施釉技法和豐富多彩的窯變技術(shù)而產(chǎn)生出神形兼?zhèn)?、?奪天工的藝術(shù)效果。陶瓷壁畫(huà)既可鑲嵌在高層建筑上,也可陳設(shè)在公共場(chǎng)所,如候 機(jī)室、候車(chē)室、大型會(huì)議室、會(huì)客室、園林旅游區(qū)等地,給人以美的 享受。北京地鐵的建國(guó)門(mén)車(chē)站鑲嵌著一幅面積達(dá)180m’的特大型 陶板壁畫(huà)一《天文縱橫》。
(4)衛(wèi)生潔具 衛(wèi)生潔具是現(xiàn)代建筑中室內(nèi)配套不可缺少的組成部分。陶瓷 質(zhì)衛(wèi)生潔具是傳統(tǒng)的衛(wèi)生潔具,主要有洗面器、浴缸、大便器等。
(5)瓷磚,所謂瓷磚,是以耐火的金屬氧化物及半金屬氧化物,經(jīng)由研磨、混合、壓制、施釉、燒結(jié)之過(guò)程,而形成之一種耐酸堿的瓷質(zhì)或石質(zhì)等之建筑或裝飾之材料,主要用于室內(nèi)室外都使用瓷磚進(jìn)行裝飾,譬如:地面、墻面、臺(tái)面、壁爐、噴泉以及外墻等等。
第五篇:氧化鋯陶瓷行業(yè)現(xiàn)狀
氧化鋯陶瓷行業(yè)現(xiàn)狀
氧化鋯陶瓷作為陶瓷中應(yīng)用最廣的一種材料,其計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化控制技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了先進(jìn)陶瓷材料工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和快速發(fā)展,諸如自動(dòng)控制連續(xù)燒結(jié)窯爐、大功率大容量研磨設(shè)備、高性能制粉粒設(shè)備等凈壓成型設(shè)備等先進(jìn)的成套設(shè)備有利地推動(dòng)了行業(yè)整體水平的提高,同時(shí)在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量等方面也都明顯改善,其中山東金澳科技為其 行業(yè)之最。
微晶氧化鋯陶瓷制品作為其它行業(yè)或的基礎(chǔ)材料,受著其它行業(yè)發(fā)展水平的影響和限制。從目前氧化鋯陶瓷的應(yīng)用情況看,應(yīng)用范圍越來(lái)越寬,用量越來(lái)越大,特別是在防磨工程和建筑陶瓷生產(chǎn)方面的 用量增加將更為顯著。
作為結(jié)構(gòu)陶瓷用的氧化鋯是一個(gè)非常復(fù)雜的體系,其應(yīng)用不僅取決于化學(xué)性能(純度和組成)、而且還取決于相結(jié)構(gòu)和氧化鋯粉末的物理特性。其中金澳科技在這方面體現(xiàn)的尤為突出,其化學(xué)組成容易控制,相結(jié)構(gòu)也是較容易調(diào)節(jié)的。而氧化鋯來(lái)控制。在低溫下存在四方相可能是受多個(gè)因素的影響(包括化學(xué)反應(yīng)的陰離子雜技的影響),在四方相和母體無(wú)定型相之間的結(jié)構(gòu)是類(lèi)似的。在晶體中晶格應(yīng)變和缺陷中心存在,沒(méi)有考慮t-m轉(zhuǎn)變發(fā)生是低于一個(gè)給定的顆粒尺寸。這些晶格應(yīng)變和缺陷中心可能由于化學(xué)雜質(zhì)存在,引起ZrO從無(wú)定型狀態(tài)變成四方相的結(jié)晶體。
目前制備亞微氧化鋯粉體的方法很多,常見(jiàn)的有共沉淀法、醇鹽水解法、氧氯化鋯水解法、水熱法(高溫水解法)、溶膠-凝膠法等,這些方法各有特點(diǎn),但也存在很多不足。如共常常法制務(wù)粉末存在嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象,制備粉末都不能達(dá)到很細(xì),分散性能很差,粒度分布不均勻,即使方法恰當(dāng),工藝操作合理,也不能區(qū)得最理想的粉末。在制造陶瓷時(shí),由于粉末的流動(dòng)性差,所以壓制坯塊均勻性差,燒結(jié)密度不高。
沒(méi)有技術(shù)是沒(méi)有話(huà)語(yǔ)權(quán)的!山東金澳科技以成為高科技產(chǎn)業(yè)為目標(biāo),以特種陶瓷的發(fā)展之路作為金澳陶瓷產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向,也是陶瓷企業(yè)生存壯大的根本,也只有這樣才能把陶瓷做高科技的產(chǎn)業(yè),才能無(wú)愧于“china”的稱(chēng)號(hào)。