超細錦酸鋰晶體對搪瓷密著強度影響機理的研究.pdf

1、搪瓷是由搪瓷釉層與金屬所組成的一種復(fù)合材料,搪瓷的密著強度是搪瓷制品最重要的物理性能之一,搪瓷密著強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,對促進搪瓷釉層與金屬鐵層的密著,提高搪瓷的密著強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作用。熔加引入氧化鎳密著劑,存在的問題是,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鱗爆瓷等缺陷。為了解決熔加引入氧化鎳密著劑所帶來的不足,進一步提高搪瓷密著劑對搪瓷密著的促進作用,本研究選擇硝酸鎳和碳酸鋰作為主要的原料,通過一定的合成工藝,控制晶體成核的速率和晶體生長的速率,成功地合成出超細高活性鎳酸鋰晶體;X-射線衍射儀分析表明超細鎳酸鋰晶體的化學(xué)組成為Li2Ni8O10,掃描電子顯微鏡分析顯示超細鎳酸鋰晶體的尺寸在0.1~0.5微米之間。通過磨加的方式

3、,將超細高活性的鎳酸鋰晶體引入到搪瓷釉中,進行涂搪、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),沒有磨加超細鎳酸鋰晶體的搪瓷,幾乎沒有密著強度;而磨加了超細鎳酸鋰晶體后,搪瓷的密著強度有較明顯的提高;當(dāng)超細鎳酸鋰晶體磨加量低于0.4wt％時,搪瓷的密著強度隨著超細鎳酸鋰晶體磨加量的增加而增加;當(dāng)超細鎳酸鋰晶體磨加量高于0.6wt%時,搪瓷的密著強度隨著超細鎳酸鋰晶體磨加量的增加,幾乎沒有變化。超細鎳酸鋰晶體有一個最佳磨加量。為了

4、進一步深入超細高活性鎳酸鋰晶體在提高搪瓷密著強度中的作用及機理,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、顯微形貌等進行了系統(tǒng)的分析和研究。研究發(fā)現(xiàn),磨加引入超細高活性鎳酸鋰晶體,促進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