超細(xì)錦酸鋰晶體對(duì)搪瓷密著強(qiáng)度影響機(jī)理的研究.pdf

1、搪瓷是由搪瓷釉層與金屬所組成的一種復(fù)合材料,搪瓷的密著強(qiáng)度是搪瓷制品最重要的物理性能之一,搪瓷密著強(qiáng)度的大小直接決定搪瓷制品的優(yōu)劣。搪瓷的密著劑,氧化鈷、氧化鎳等,對(duì)促進(jìn)搪瓷釉層與金屬鐵層的密著,提高搪瓷的密著強(qiáng)度起著非常重要的作用。傳統(tǒng)的搪瓷工藝,搪瓷的密著劑,如氧化鎳,都是通過(guò)熔加的方式引入到搪瓷釉中的;而磨加引入這些搪瓷密著劑并不起良好的密著促進(jìn)作用。熔加引入氧化鎳密著劑,存在的問(wèn)題是,一引入量大,搪瓷釉成本高;二搪瓷釉顏色深,不

2、能制造一次搪彩色釉;三熔加引入氧化鎳密著劑不能有效地克服搪瓷魚(yú)鱗爆瓷等缺陷。為了解決熔加引入氧化鎳密著劑所帶來(lái)的不足,進(jìn)一步提高搪瓷密著劑對(duì)搪瓷密著的促進(jìn)作用,本研究選擇硝酸鎳和碳酸鋰作為主要的原料,通過(guò)一定的合成工藝,控制晶體成核的速率和晶體生長(zhǎng)的速率,成功地合成出超細(xì)高活性鎳酸鋰晶體;X-射線衍射儀分析表明超細(xì)鎳酸鋰晶體的化學(xué)組成為L(zhǎng)i2Ni8O10,掃描電子顯微鏡分析顯示超細(xì)鎳酸鋰晶體的尺寸在0.1~0.5微米之間。通過(guò)磨加的方式

3、,將超細(xì)高活性的鎳酸鋰晶體引入到搪瓷釉中,進(jìn)行涂搪、燒成,成功地制得了密著性能優(yōu)良的搪瓷材料。研究發(fā)現(xiàn),沒(méi)有磨加超細(xì)鎳酸鋰晶體的搪瓷,幾乎沒(méi)有密著強(qiáng)度;而磨加了超細(xì)鎳酸鋰晶體后,搪瓷的密著強(qiáng)度有較明顯的提高;當(dāng)超細(xì)鎳酸鋰晶體磨加量低于0.4wt％時(shí),搪瓷的密著強(qiáng)度隨著超細(xì)鎳酸鋰晶體磨加量的增加而增加;當(dāng)超細(xì)鎳酸鋰晶體磨加量高于0.6wt%時(shí),搪瓷的密著強(qiáng)度隨著超細(xì)鎳酸鋰晶體磨加量的增加,幾乎沒(méi)有變化。超細(xì)鎳酸鋰晶體有一個(gè)最佳磨加量。為了

4、進(jìn)一步深入超細(xì)高活性鎳酸鋰晶體在提高搪瓷密著強(qiáng)度中的作用及機(jī)理,采用了掃描電子顯微鏡、電子探針微分析儀、俄歇電子能譜儀等分析儀器,對(duì)搪瓷釉層與金屬鐵界面的化學(xué)組成、晶體組成、顯微形貌等進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究。研究發(fā)現(xiàn),磨加引入超細(xì)高活性鎳酸鋰晶體,促進(jìn)了氧化鎳與金屬鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng),還原的金屬鎳富集在搪瓷釉層與金屬鐵層的界面,與金屬鐵形成鐵鎳合金,使在搪瓷釉層與金屬鐵層界面的金屬鐵晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生畸變。金屬鐵晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生畸變后,其內(nèi)部的空