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图1 奇遇科技打印的陶瓷样品

一、使用陶瓷添加剂的要求


合理使用陶瓷添加剂,需注意以下几点:

  1. 熟悉各种陶瓷原料的物理化学性能,理解其在各工序中的作用形式,并掌握与添加剂的相互作用规律。

  2. 了解陶瓷添加剂的特性与共性,明确它们之间的相互作用及相容性,理解其作用机理。

  3. 控制添加剂用量在合理范围。过少难以发挥作用,过多可能产生副作用;同时,添加剂质量必须稳定可靠,不易在存储或使用过程中变质。

  4. 添加剂在烧结过程中的挥发或残余组分不得损害陶瓷性能。有机或高分子添加剂应在烧结中充分分解,不可造成气孔;含金属元素的添加剂应避免生成着色氧化物,以免出现斑点等缺陷

二、陶瓷添加剂的作用机理


01 分散作用

陶瓷浆料体系属热力学不稳定体系,颗粒有团聚趋势。分散剂通过与颗粒表面作用,阻止其团聚,使原料成分均匀分布。其机理主要有:

  • 静电斥力稳定;

  • 空间位阻稳定;

  • 静电—位阻共同作用。


02 悬浮作用

部分不溶或微溶于水的颗粒,可在悬浮剂作用下均匀分散,形成流动性良好的液固体系。悬浮剂常用于釉浆,可起到稠化与防沉降作用。


03 增强作用

对于塑性差或坯体强度不足的情况,可加入增强剂。其原理是通过架桥、交联作用在颗粒间形成网络结构,同时颗粒表面形成氢键,提高坯体强度。

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图2 陶瓷增强剂作用机理示意图

04 助磨作用

助磨剂可改善粉体颗粒间的摩擦与破碎条件,加快研磨效率,从而提升原料细化速度。

三、结语


陶瓷添加剂虽用量不大,却在整个陶瓷生产链中扮演着“关键变量”的角色。它们不仅能优化工艺、提高效率,更能直接决定产品的结构与性能。随着陶瓷行业向结构陶瓷、功能陶瓷和先进陶瓷方向发展,陶瓷添加剂的作用将更加凸显。可以预见,未来陶瓷添加剂的研究与应用,将朝着高效化、功能化和绿色化方向不断推进,为陶瓷产业升级和新材料开发提供坚实的支撑。