注漿成型陶瓷模具石膏改性研究.pdf

1、由于石膏模具有原材料來源廣泛、成本低廉、吸水性能好、尺寸穩(wěn)定、復(fù)制清晰、棱角線條突出不易污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),一直被衛(wèi)生陶瓷行業(yè)廣泛應(yīng)用。但疏松多孔石膏模具有自身的一些缺點(diǎn)如強(qiáng)度低,耐溶蝕性、耐磨性及耐水性差,一般僅使用60~90次,遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平。因此,改善石膏模的性能具有非常重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值與研究意義。成型是石膏模使用的基礎(chǔ)。成型工藝則是影響模具性能的關(guān)鍵因素。本文系統(tǒng)研究了成型工藝(水膏比、攪拌時(shí)間、水溫)對(duì)陶瓷模具石膏性能的影響。最終

2、確定最佳成型工藝組合為:水膏比為1:1.6、攪拌時(shí)間為2min、水溫20℃。
　　本文從提高石膏模性能角度出發(fā),研究了聚羧酸減水劑、聚丙烯纖維、玻璃纖維、石英砂、硅酸鹽水泥、高鋁水泥及硫鋁酸鹽水泥對(duì)模具石膏宏觀性能的影響,并采用SEM、DSC-TG、XRD及MIP等微觀分析手段深入分析探索其作用機(jī)理。結(jié)果表明:相同流動(dòng)度條件下,聚羧酸系減水劑減少拌合水用量,使復(fù)合硬化體孔隙率降低、孔徑細(xì)化從而顯著提高其強(qiáng)度及耐溶蝕性,其最佳摻量為

3、0.15％。模具石膏中摻入適量纖維可增加石膏基體連續(xù)性,有效抑制硬化體裂縫的發(fā)展緩和裂縫尖端應(yīng)力集中程度,顯著提高模具石膏抗折強(qiáng)度;但摻量過大,纖維會(huì)產(chǎn)生彎曲成團(tuán)現(xiàn)象形成應(yīng)力集中進(jìn)而降低石膏模的強(qiáng)度;由于玻璃纖維性脆、耐磨性差且PPF增強(qiáng)作用優(yōu)于GF,因此最佳纖維類型為聚丙烯纖維,其最佳摻量為0.04wt％。石英砂本身硬度很高及小粒徑石英砂對(duì)石膏硬化體孔隙的填充作用是石英砂顯著提高硬化體抗折強(qiáng)度及耐磨性的主要原因,其最佳摻量為10％。對(duì)

4、比研究硅酸鹽水泥、高鋁水泥及硫鋁酸鹽水泥對(duì)模具石膏抗折強(qiáng)度、耐水性及耐溶蝕性的影響,結(jié)果表明,最佳水泥類型為硫鋁酸鹽水泥,最佳摻量為8％;此時(shí)硫鋁酸鹽水泥與石膏共同水化生成的針棒狀 DH與細(xì)針狀 AFt相互搭接交織生長(zhǎng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), AH3凝膠及 C-S-H凝膠則緊密填充于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)晶隙間進(jìn)一步增加硬化體穩(wěn)定性及密實(shí)性,改變硬化體孔徑結(jié)構(gòu)使孔徑細(xì)化,降低其孔隙率,顯著提高模具石膏強(qiáng)度、耐水性及耐溶蝕性。綜上所述,當(dāng)水膏比為0.65、攪拌時(shí)