MgO-ZnO-Al2O3-SiO2系微晶釉的制备及其析晶机理研究

《MgO-ZnO-Al2O3-SiO2系微晶釉的制备及其析晶机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文MgO-ZnO-Al2O3-SiO2系微晶釉的制备及其析晶机理研究作者姓名蔡璟沛学科专业材料学指导教师吕明副教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2017年5月Investigationsoncrystallizationmechanismofglass-ceramicglazesintheMgO-ZnO-Al2O3-SiO2systemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CaiJingpeiSupervisor：A/Prof.

2、LvMingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：学校代号：10561学号：201520114707华南理工大学硕士学位论文MgO-ZnO-Al2O3-SiO2系微晶釉的制备及其析晶机理研究作者姓名：蔡璟沛指导教师姓名、职称：吕明副教授申请学位级别：硕士学科专业名称：材料学研究方向：高性能陶瓷论文提交日期：2018年05月24日论文答辩日期：2018年05月29日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：饶平根委员：吴建青

3、、谢平波、吕明、彭诚摘要乳浊釉具有良好的陶瓷表面装饰作用，高遮盖能力的乳浊釉可以很好地遮盖坯体颜色和缺陷，因此可以降低对坯体色泽的要求，扩大原料来源。ZrSiO4具有高折射率，高硬度和不受气氛影响等优点，是目前使用最广泛的乳浊剂。但我国锆资源比较贫乏，近年来硅酸锆原料价格快速上涨，而且锆英石与放射性元素钍、铀伴生，这些放射性元素在后期加工中很难除去，对人的健康有害。因此，研制成本低廉、环保、乳浊效果良好的无锆乳浊釉具有重要的意义。本论文旨在制备尖晶石固溶体微晶釉，并讨论其取代锆乳浊釉的可行性，着重研究了尖晶石固

4、溶体微晶釉的烧成与析晶过程。尖晶石固溶体微晶釉在晶体析出之前已经完成致密化，其熔融温度范围较宽（139°C）。根据X射线衍射分析，钙长石在950°C时开始析出，在1150°C时熔解；1000°C时出现顽火辉石和尖晶石固溶体，1200°C时顽火辉石熔解；随着温度的升高尖晶石固溶体的含量增大。在快速烧成制度下，八面体状尖晶石固溶体均匀分布在玻璃相中，含量约为14wt%。扫描电镜分析显示，尖晶石固溶体晶粒尺寸在0.2~1μm范围，由于散射粒子尺度与可见光波长范围相当，产生米氏散射，釉的乳浊效果极佳，达到锆釉水平。样品

5、GSp的L*值，a*和b*值分别为94.17，-0.65和0.01。尖晶石固溶体微晶釉的光泽度为98.8，维氏硬度可达7.1GPa，均好于锆釉。论文研究了ZnO/MgO比例对微晶釉析出晶相种类和数量的影响。当不加入ZnO时，样品（Za）釉面和釉层都析出颗粒状镁橄榄石和短棒状假蓝宝石；当ZnO/MgO比例为2.68/12.50，样品（Zb）的釉面和釉层都析出长棒状顽火辉石和八面体状尖晶石固溶体；当ZnO/MgO比例为6.25/8.93时，样品（Zc）釉面析出大量尖晶石固溶体和少量的顽火辉石，而釉层只析出尖晶石固溶

6、体，釉面存在的顽火辉石是在冷却过程中析出的；当ZnO/MgO比例大于8.93/6.25时，样品（Zd、Ze和Zf）的釉面和釉层只析出尖晶石固溶体。随着ZnO/MgO比例增大，样品（Zb、Zc、Zd、Ze和Zf）析出尖晶石固溶体的含量增多，且Mg1-xZnxAl2O4尖晶石固溶体的组成由MgAl2O4向ZnAl2O4变化，釉层的乳浊效果越好。探讨了熔块粒径对尖晶石微晶釉的析晶和釉面性能的影响。尖晶石固溶体的析晶方式以表面析晶（surfacecrystallization）为主。随着熔块粒径的减小，釉中析出尖晶石固

7、溶体和顽火辉石的含量增多，而堇青石含量降低。当熔块的D90粒径小于90μm，釉只I析出尖晶石固溶体和顽火辉石。关键词：尖晶石；固溶体；微晶釉；乳浊釉IIAbstractInordertocoverthecoloranddefectsofthebody,andtoenlargethesourceofrawmaterials,opaqueglazeswithgooddecorativeeffectandstrongcoveringabilityarewidelyusedonceramicsurfaces.ZrSiO

8、4hastheadvantagesofhighrefractiveindex,highhardnessandfreefrominfluenceofatmosphere.Itiscurrentlythemostwidelyusedopacity.However,allcommerciallyavailablezirconscontainradioactivity,intheformofu