卫生陶瓷坯料配方设计

卫生瓷坯料配方设计、试样制备及其性能测试

1. 实验目的

通过瓷工艺设计性综合实验，达到： （1） 深刻常用瓷原料在瓷坯料中的作用； （2） 掌握坯料配方设计和实验研究方法； （3） 掌握实验技能，提高动手能力； （4） 提高分析问题和解决问题的能力；

（5） 为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。

2. 实验安排

2.1查资料，进行坯体配方设计和计算，完成实验方案设计报告。 2.2实验过程（实验流程如图2-1）

2.2.1

原料处理（粉碎机或研钵） （颗粒小于1mm 或全部通过20目筛） 2.2.2

配料、球磨、烘干、造粒

配料量300g 2.2.3

成型

按模具尺寸、每个7g 原料成型试样33个以上，测试烧结温度围用20个，按烧 成温度烧成10个。

压制成型

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烧成温度测定■

'——►

试样烧成

——►

性能测试

图2-1 实验流程

配料

400g+0.5% 减水剂 20目

喷雾造粒

料：球：水=120.6 球

40目

研磨过筛

80目

2.3完成实验总结报告（2周）

3. 设计容

3.1前言

3.1.1 课题背景

纵观我国瓷发展史，自改革以来，卫生瓷工业快速发展起来，多年位居世界第一，成为世界卫生瓷生产大国。

目前，中国的卫生瓷生产可谓诸侯林立，企业大部分集中在，和地区，这三个地区年产量均超过1000万件，合计产量占全国总产量的70.3%，其价格相差也十分悬殊，一套坐便器从几十元到两三千不等，从产量上来说是最大的，而从产品的档次和出口来讲，则是独占鳌头。

在国生产瓷飞速发展的同时，欧盟卫生瓷行业也出现新的变化与发展，中国大量出口卫生瓷的同时也大量进口外国高档卫生瓷产品，国外著名的卫生瓷品牌纷纷在中国建厂，抢占中国高档卫生瓷市场。

而如今，广大人民的辛福生活已离不开卫生瓷带来的无线便捷，生活的一部分不仅仅是柴米油盐，而更多的是居室安逸程度。行人士都知道，瓷坯釉料配方是瓷生产企业生产和技术管理中非常重要的部分，所以卫生瓷广泛的应用注定了坯釉料必定是众多厂家研发的主要项目。

3.1.2 目的和意义

本人在这里仅就其坯料为研究对象，通过查阅文献选择一种卫生瓷坯料配方，来完成实验，致力总结出较合适的坯料配方。

3.2配方设计和计算过程

3.2.1 配方设计

（1）查阅文献得到一种卫生瓷的坯料化学成分（表3-1）

表3-2 实验原料的化学组成（质量%）

322 计算过程

（1 ）将原料化学组成中带有“烧失量”者换算成为不含烧失量的各氧化物的质量分

数。上述原料经换算后的原料化学成分的质量分数如表3-3 （K2O、Na20以合量计）

表3-3 换算后原料化学组成wt% 单位：%

原料SiO 2Al 2O3Fe2O3TiO 2CaO MgO K2O+Na2O总计石英98.80.700.100.10-0.30-100.00长石64.6219.00.10-0.600.2015.88100.40

生砂石52.4946.910.240.120.24--100.00碱矸44.4846.620.71 1.66 1.66 2.14 2.7299.99

滑石粉65.610.420.11- 1.5932.28-100.01

洪江土57.0939.680.46-0.350.12 1.8599.55土52.9445.460.570.360.1199.44（2）列表用化学组成满足法进行配料计算，其配料中软质粘土（采用土）用量规定不超过15%，兹定为14%。计算过程见表3-4。

表3-4 配料量计算过程

某卫生瓷70.0923.480.760.510.47 1.05 3.44土14%7.41 6.360.08-0.050.02-余量62.6817.120.680.510.42 1.03 3.44滑石粉

100 X1.03/32.28 2.090.01微量-0.05 1.03-=3.19%

余量60.5917.110.680.510.370 3.44

长石

100 X3.44/15.8814.00 4.120.02-0.130.04 3.44 =21.66%

余量46.5912.990.660.510.24-0.040

生砂石

100 X12.99/46.9114.5312.990.060.030.07--=22.11%

余量32.0600.600.480.17-0.040

石英

100 X32.06/98.80

=24.29%32.060.230.030.03

0.10

余量0-0.230.570.450.17-0.140

(3)将计算所得到的配料质量分数，按原料组成中本来含有烧失量者换算成

为含烧失量在的原料配料质量分数，全部按百分比折算一次即得到配料量如表

3- 5所示，然后计算制备300g坯料所用的原料质量。

表

3

-

5 换算前后配料质量分数

计算值换算值配料质量分数

土14% 1 5. 96%14.98%滑石粉319% 3. 38% 3.17%

长石21.66%21. 77%20.43%

生砂石 2 7.69%32. 89%30.87%

石英32.45%32. 55%30.55%

106. 55% 1 00.00%

制备300g坯料所用的原料质量：

石英：300 X30. 55%=91. 65g

长石：300 X2 0. 43%=61. 29g

滑石粉：300 X3. 1 7%=9. 51 g

土 : 300 X1 4. 98%=44. 94g

生砂石：300 X30. 87%=92. 61g

3. 3最终设计的配方如表3-6所示

3.4性能测试

3.4.1 泥浆流变性的测定

泥浆的流动性与相对粘度成反比，流动度（V）与相对粘度（n ）的关系式为V = 1/ n。流动性好的泥浆，才能保证坯体的质量，防止坯体变形。当泥浆粘度过大时，流动性差，吃浆速度较快，坯体溏软，容易出现泥浆缕，严重时导致坯体坍塌，泥浆流入模型会造成坯体薄厚不均和浆面不平整，并在排浆时不能流净，燥时易产生坯裂等缺陷，给生产尤其是成形造成很大的困难；反之粘度过小，流动性太好，泥浆中的粗颗粒会产生沉淀，使坯体组织不均匀，干燥收缩不均，易开裂，另外吃浆速度减慢，半成品脱模晚，坯体板硬，加工性差，加工时很容易出现开裂现象。⑴卫生瓷泥浆的相对粘度一般在4 ' 30 ”〜5' 40 ” （用恩氏粘度计测定流出200ml泥浆所需时间）。

（1）相对粘度的测定

①配制电解质标准溶液：配制百分浓度为5%或10%的Na z CQ、NaSiO 3两种电解质的标准溶液。电解质应在