陶瓷模具石膏的增强及耐溶蚀性研究.pdf

陶瓷模具石膏的增强及耐溶蚀性研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：魏桂芳指导教师：彭家惠教授专业：材料科学与工程学科门类：工学重庆大学材料科学与工程学院二O一三年四月ResearchofStrengtheningandCorrosionResistanceofCeramicMouldGypsumAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByWeiGuifangSupervisedbyProf.PengJiahuiSpecialty:MaterialScienceandEngineeringCollegeofMaterialScienceandEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril2013重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要我国日用陶瓷和卫生陶瓷的产量占世界陶瓷总产量的2/3以上，二者几乎都是采用国际上主流的注浆成型工艺，对陶瓷注浆成型模具的需求量很大。石膏模具因具有吸水性良好、塑性成型能力好、棱角清晰及复制能力强，以及石膏资源丰富、成本低等优点，是陶瓷工业的主流模具。但由于石膏强度较低，耐溶蚀性、耐水性及耐磨性较差，模具石膏使用次数一般70～80次，远低于国际平均水平。因此，本文通过添加外加剂、纤维、石英砂及水泥等对模具石膏进行改性，提高其强度、吸水率、耐磨性及耐溶蚀性。本文通过添加聚羧酸系减水剂、聚丙烯纤维、磷酸三丁酯和石英砂提高模具石膏的强度：在相同流动度下，聚羧酸系减水剂使石膏的拌合水用量大幅度减少，进而使抗折强度增大，最佳掺量为0.15%；随着聚丙烯纤维长度变短，石膏抗折强度增大，并且，随着纤维掺量的增加，抗折强度先增大后降低，纤维最佳长度为4mm，最佳掺量为0.10%；磷酸三丁酯可消去石膏搅拌过程中引入的气泡，增加石膏强度，最佳掺量为0.07%；石英砂不但能增加石膏的抗折强度，还能降低模具的磨损率，最佳掺量为10%，最佳粒度范围为0.15-0.4mm，对应的磨损率为1.48%。掺入铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥改善模具石膏的耐溶蚀性：铝酸盐水泥使模具石膏的抗折强度和耐溶蚀性大幅提高，但同时降低了模具石膏的吸水率，不适用于模具石膏；当硫铝酸盐水泥掺量为6%，模具石膏的抗折强度和耐溶蚀性最佳，同时吸水率最大，适用于模具石膏；掺加硅酸盐水泥的模具石膏的28d抗折强度、耐溶蚀性与吸水率均满足要求，但水化龄期过长，不适用于石膏模具。综合考虑三种水泥对模具石膏抗折强度、吸水率和溶蚀率的影响，最适用于模具石膏的是硫铝酸盐水泥，其最佳掺量为6%。关键词：模具石膏，外加剂，强度，水泥，耐溶蚀性I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACInChina,theproductionofdailyceramicsandsanitaryceramicsaccountformorethan2/3oftheproductionofglobalceramic.Themainstreammoldingprocessofdailyceramicsandsanitaryceramicsontheinternationalisslipcasting.Sothemarketrequirementofinjectionmoldisinagreatdemand.Becauseoftheplastermold’sperformancelikegoodwaterabsorption,plasticformingability,clearoutline,richresourceandlowcast,ithasbecomethemainstreamoftheceramicindustrymold.However,gypsum’sstrengthislowanditscorrosionresistance,waterresistanceandabrasionresistancearepoor.Inchina,thefrequencyuseofgypsumisgenerally70to80times,rarelybreak100times.Andthefrequencyuseislowerthantheinternationallevel.Therefore,thispaperimprovethestrength,waterabsorption,abrasionresistanceandcorrosionresistanceofmoldgypsumbyaddingadditives,fibers,quartzandcement.T