辊棒和自溃散陶瓷涂层的性能研究

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辊道窑是目前陶瓷行业使用最普遍的热工设备。‘在运行过程中陶瓷辊棒容易粘沾釉滴,与坯体发生摩擦,影响辊棒的使用寿命,甚至造成制品堵塞的重大事故。在辊棒表面涂覆一层性能优良的辊棒涂料是解决方法之一。本课题以刚玉和莫来石为主要原料,添加钾长石、滑石和锆英石,采用反应烧结法制备了辊棒基体,研究了辊棒基体的气孔率、热膨胀系数和抗热震性能;以高铝矾土、高岭土、碳酸钙和天然石英为主要原料,以六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠为分散剂,对各种涂料的粘度、流变性、悬浮稳定性以及涂刷工艺进行测试与分析;用淋蘸法将涂料涂覆在基体上,采用反应烧结法制备自溃散陶瓷涂层,借助XRD、SEM等测试手段对涂层进行了微观组织观察和成分分析,对涂层的抗压强度、摩擦磨损性能、热膨胀系数和膜基结合强度进行了测试,提炼出最佳自溃散陶瓷涂层配方。研究表明:在刚玉莫来石混合料中添加质量分数为6%的钾长石或10%的滑石,基体的热膨胀系数降至6.24×10-6℃-1和5.27×10-6℃-1,抗热震次数达到28次和29次;添加4%的锆英石虽然不能降低基体的热膨胀系数,但抗热震次数达32次。当陶瓷涂层的配料中含高铝矾土为71.4wt%,碳酸钙和天然石英摩尔比为2:1,高岭土为5wt%时,陶瓷涂层具有理想的自溃散效果,同时摩擦磨损性能良好,膜基结合强度高。分散剂聚丙烯酸钠比六偏磷酸钠更能降低涂料的粘度,提高涂料的分散性,使得未加分散剂的塑性流体变为假塑性流体,并具有良好的流变性,在具体涂刷过程中,与未加分散剂的涂料相比,也具有良好的涂挂性、涂刷性和流平性。
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