搪瓷釉的物理化学性能
搪瓷釉的物理化学性能通常分为以下几种:
一、机械性能
二、热学性能
三、光学性能
四、化学稳定性
五、搪瓷的其他性能
机械性能又分为:
(一)抗张强度
(二)抗压强度
(三)抗弯强度
(四)弹性
(五)硬度
(六)密度
(七)耐冲击强度
(八)密着强度
前两期,我们介绍了机械性能中的抗张强度、抗压强度、抗弯强度和弹性,这一期,我们来介绍一下搪瓷釉的硬度和密度。
(五)硬度
硬度是表示物体抵抗其他物体刻画或压入其表面的能力。硬度的表示方法有:莫氏硬度(划痕法)、显微硬度(压痕法)、研磨硬度(磨损法)等。根据采用的测量方法不同,瓷釉的硬度值也不相同,瓷釉的硬度一般采用莫氏硬度来衡量。
一般搪瓷层的莫氏硬度为5~7级。
瓷釉的硬度与其配方的组成有很大关系,Na2O、K2O、PbO等会使瓷釉的硬度降低;CaO、MgO、BaO、ZnO、Li2O等能使瓷釉的硬度提高。在铝硅酸盐系统瓷釉中,以Al2O3取代SiO2可使硬度增大。在硼铝酸盐中,当n(Na2O)/n(B2O3)>3时,如果以Al2O3替代部分SiO2,则硬度增加;当n(Na2O)/n(B2O3)<1时,如果也以Al2O3取代SiO2则硬度会降低。
磨加引入石英、黏土、氧化锆、偏锑酸钠等会使搪瓷硬度提高。加入过量的电解质,尤其是导致搪瓷面发沸的情况下,则会使硬度下降很大。
一般情况下,硬度高的瓷釉比硬度低的瓷釉的耐酸性能好。
在一定范围内,瓷釉的硬度可按下式计算:
Hm=(w1H1+W2H2+...+wnHn)/250
式中:Hm——瓷釉的莫氏硬度;
wn——瓷釉各化学组分的质量分数;
Hn——瓷釉各化学组分的硬度因数(见下表)。
(四)密度
一般瓷釉的密度在2.3~2.7g/cm3。特种瓷釉,如铝搪瓷釉和含铅釉的密度可达3~5g/cm3。以分散的气相为乳浊剂的瓷釉的密度小于2.3g/cm3。
瓷釉的密度主要取决于它的化学组成。配方中密度大的物质,如 SiO2、B2O3、P2O5、BaO、PbO的含量增加,瓷釉的密度也随之变大;密度小的碱金属氧化物,或某些碱土金属氧化物的含量增加,则瓷釉的密度变小。
瓷釉的密度与熔制温度和熔制时间有关。化学组成相同时,熔制温度高或时间长(通常称为熔制过透)的瓷釉比熔制温度低或时间短(通常称为熔制不完全)的瓷釉的密度大。
如果各种磨加物的磨加量相同,密度大的瓷釉研磨成浆后,其停留性能比密度小的瓷釉釉浆要差。
瓷釉的密度,在一定范围内,可用下式计算
ρ=m/V
式中:ρ——瓷釉的密度(g/cm3)
m——熔块在空气中的质量;
V——熔块的体积。
瓷釉的密度也可用化学成分近似计算,见式:
ρ =100/(w1/ρ1+w2/ρ2+·..+ wn/ρn)
式中:wn——瓷釉各化学组分的质量分数;
ρn——瓷釉各化学组分的密度因数。
今日介绍到此结束,后续我们将持续更新,欢迎关注我们,带您了解更多的搪玻璃釉知识~