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搪瓷是由搪瓷釉层与金属所组成的一种复合材料,搪瓷材料的鱼鳞爆瓷现象是搪瓷材料中最常见也是最难克服的缺陷之一,克服了搪瓷的鱼鳞爆瓷缺陷就能提高搪瓷制品的成品率。在搪瓷釉中加入氧化镍可以抑制搪瓷的鱼鳞爆瓷缺陷,并可以提高搪瓷的密着强度。传统的搪瓷工艺,氧化镍是通过熔加的方式引入到搪瓷釉中。熔加引入的氧化镍不能有效地克服搪瓷鱼鳞爆瓷等缺陷,而且引入量大,搪瓷釉成本高,并且搪瓷釉颜色深,不能制造一次搪彩色釉。而通过磨加引入普通的氧化镍在较低的搪瓷烧成温度和较短的搪瓷烧成时间条件下难以较好的改善搪瓷鱼鳞爆瓷现象。为解决以上方法引入氧化镍所带来的不足,进一步提高氧化镍对搪瓷密着的促进作用,以及对搪瓷鱼鳞爆瓷等缺陷的克服,本研究选择硝酸镍和碳酸锂作为主要的原料,通过一定的合成工艺,控制晶体成核的速率和晶体生长的速率,成功地合成出超细高活性镍酸锂晶体,经X-射线衍射仪分析,超细镍酸锂晶体的化学组成为Li2Ni8O10,通过扫描电子显微镜分析,超细镍酸锂晶体的尺寸在0.1~0.5微米之间。通过磨加的方式,将超细高活性的镍酸锂晶体引入到搪瓷釉中,进行涂搪、烧成,成功地制得了无鱼鳞爆瓷缺陷的搪瓷材料。研究发现,没有磨加超细镍酸锂晶体的搪瓷,鱼鳞爆瓷现象非常严重;随着超细镍酸锂晶体磨加量的增加,搪瓷鱼鳞爆瓷缺陷有明显的下降。当超细镍酸锂的磨加量达到0.4wt%时,搪瓷鱼鳞爆瓷缺陷已完全消失,磨加一定量的超细镍酸锂晶体对抑制搪瓷鱼鳞爆瓷缺陷的发生有显著的效果。为了进一步研究超细高活性镍酸锂晶体在克服搪瓷鱼鳞爆瓷缺陷及提高搪瓷密着强度中的作用和机理,采用了X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针分析仪的现代测试分析仪器,对搪瓷釉层与金属铁界面的化学组成、晶体组成、显微结构等进行了系统地分析研究。研究发现,氧化锂是一种化学活性非常强的氧化物,氧化锂与氧化镍通过固相反应,形成了化学活性较高的镍酸锂晶体,在合成过程中,同时控制镍酸锂晶体的成核时间和晶体成长时间,使其成长成颗粒度在0.1~0.5微米的超细晶体,由此进一步提高了氧化镍的化学活性。研究发现,磨加引入超细高活性镍酸锂晶体,与金属铁发生氧化还原反应,还原的金属镍富集在搪瓷层与金属铁层的界面,降低了金属铁与水的反应,降低了氢气的产生和向金属铁层内扩散;此外,磨加引入超细高活性镍酸锂晶体会在搪瓷釉层中产生密而均匀的气泡,这些气泡成为搪瓷釉层良好的储氢罐,降低了氢气在搪瓷界面上的压力,基本克服了搪瓷材料鱼鳞爆瓷缺陷的产生。此外,被还原的金属镍在搪瓷釉层与金属铁层的界面,还与金属铁形成铁镍合金,使搪瓷釉层与金属铁层界面的金属铁晶体结构产生畸变,金属铁晶体结构产生畸变后,其内部空隙明显增大了,由此促进了金属铁、氧化铁与搪瓷釉的互相扩散,在搪瓷釉层与金属铁界面间,形成了一层化学组成介于搪瓷釉和金属铁之间的非化学计量化合物中间过渡层,过渡层与金属铁形成牢固的金属键,过渡层与搪瓷釉层形成牢固的离子键和共价键,由此促进了搪瓷釉层与金属铁层形成优良的密着强度,从根本上克服了搪瓷鱼鳞爆瓷缺陷。