导　　师： 税安泽

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 石膏作为一种成本低、成型方便、吸水性能优良的成型材料,被广泛应用于卫生陶瓷的注浆成型工艺中,但是由于石膏本身的微溶性、低溶蚀性(浆料中Na2SiO3的腐蚀),在实际应用中其吸浆性能会随着注浆成型次数的增加而逐渐变差,导致其使用寿命缩短。因此,对石膏模具的腐蚀机理进行详细研究,通过添加剂掺杂改性增强其抗溶蚀性,进而提高使用寿命具有有重要意义。本论文以添加剂掺杂改性等增强石膏模具抗溶蚀性、提高使用寿命为目的,针对石膏粉体特性、石膏模具成型性能以及石膏模具腐蚀机理进行深入、系统的研究。详细分析了粉煤灰、聚羧酸纤维素钠(CMC)、聚乙烯醇(PVA)及其复合添加剂对石膏模具溶蚀率的影响。研究结果表明在粉煤灰添加量为7 wt%时具有最低的溶蚀率3.6%,比空白试样溶蚀率16.2%的1/4还要低,即改性石膏模具的使用寿命比传统石膏模具高4倍以上,并且其吸水率高达53.82%、抗压强度高达6.6 MPa(±0.3MPa),完全满足石膏模具的国家标准GBT9776-2008中的等级3中抗压强度为5 MPa的要求。系统研究了粉煤灰、聚羧酸纤维素钠、聚乙烯醇添加剂种类及含量对石膏试样、石膏模具成型性能的影响,并对改性石膏试样进行了材料设计。对不同添加剂种类与含量进行了正交实验,确定了最优的添加含量分别为(质量分数):粉煤灰7wt%、聚羧酸纤维素钠9%、聚乙烯醇5 wt%。在此基础上,通过正交实验进行了优化,其最优条件为:膏水比1.25g/ml、粉煤灰添加量7 wt%,此时的石膏模具具有最优的成型性能与抗溶蚀率。定性、定量研究了石膏模具的溶蚀机理,分析了孔径分布对石膏溶蚀率的影响,并对石膏吸水过程中的动力学进行了探讨。面扫描分析结果表明,Na2SiO3在粉煤灰表面沉积,优先与粉煤灰反应,从而降低了与石膏的反应(即石膏溶蚀率),起到了抗溶蚀的效果�

关 键 词： 石膏模具 粉煤灰 掺杂改性 注浆成型 抗腐蚀性

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