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随着社会发展与科技进步,传统粉笔黑板已不能满足当代师生教学的身心健康和环保需求。应运而生的多功能白板,凭借其优异的耐磨、耐蚀、洁净、环保等特性,已在教育教学、工作会议、电子商务等领域中广泛应用。然而,普通白板在色泽与光泽控制、板面清洁性及显示性能等方面不能很好的兼顾匹配。本课题针对上述问题,基于大量文献研究和试验探索,较为系统地研究并解决了高性能搪瓷钢板的预处理、瓷釉制备、搪烧、性能测试与表征等关键问题,试制出了兼备耐蚀、耐候、易清洁、良好的书写性能等优异性能的高性能搪瓷白板。研究工作对于促进搪瓷科技发展及高性能白板材料的应用具有十分积极的意义。 本论文的主要工作及结论如下: (1)基于搪瓷密着理论,研究并优选了基材钢板,通过系列实验,研究“混合碱液浸洗—漂洗—稀盐酸浸洗—漂洗—中和液安定处理”的钢板预处理新方法,优化了其工艺参数,掌握了获得高活性钢板表面的预处理方法。 (2)研究了釉料组成对搪瓷性能的影响,研制出了适用于搪瓷白板的SiO2-B2O3-TiO2-R2O系瓷釉配方,配合实验优化后的搪烧工艺,试制出了密着强度高、耐蚀、耐划伤、色泽适宜的高性能搪瓷白板。 (3)搪瓷白板底釉的最佳熔制工艺为在1300℃下熔融1.5h,然后在转速为300r/min的球磨机中球磨2h,过160目的筛子后密闭陈化处理3-5天。面釉的最佳熔制工艺为在1200℃下熔融1.5h,然后在转速为300r/min的球磨机中球磨2h,过100目的筛子后密闭陈化处理3-5天。 (4)烧成温度与时间是搪瓷烧成工艺的关键要素,一般采用较低的烧成温度配合略长的烧成时间以获得良好的烧成质量。高性能搪瓷白板的底釉与面釉喷雾涂塘工艺为烧成工艺为在800℃下烧成90-120s,面釉的烧成工艺为在780℃下烧成90-120s,底釉瓷层厚度控制在0.1mm内,面釉瓷层厚度控制在0.2-0.3mm内。 (5)综合运用动态接触角测试仪、扫描电子显微镜、超景深三维显微系统及光泽度计等仪器,探索了釉料润湿性、搪瓷白板瓷面易洁性、基板及瓷面表面形貌特征,初步揭示了影响规律。