陶瓷助磨剂的开发与应用[1]

陶瓷助磨剂的开发与应用

李　缨1　黄凤萍2

(1咸阳陶瓷研究设计院　咸阳　712000)　(2陕西科技大学　西安　710021)

摘　要　介绍了陶瓷助磨剂的原理、种类,以及使用的必要性、使用方法和开发前景。

关键词　陶瓷助磨剂　应用开发　研磨效率

　前言

物料在研磨过程中加人少量的化学添加剂(气态、液态或固态的化学物质),能够显著提高研磨效率或降低能耗,这种化学添加剂称为助磨剂[1]。它是一种能显著提高磨机产量,或提高产品质量,或降低研磨电耗的外加剂。陶瓷原料的研磨一般采用湿法间歇式球磨机,物料一次或分批加入,然后加水研磨,达到要求后出磨。陶瓷助磨剂的使用有力地促进了陶瓷工业向高质量、高效率的方向发展。

1　陶瓷助磨剂使用的必要性

1.1　节能降耗的要求

原料研磨设备是陶瓷企业的主要机械设备之一,它的电耗约占陶瓷企业总电耗的30%,但研磨效率却仅为1%左右甚至更低,绝大部分输入的能量变为热量和噪声[2]。因此,提高研磨效率对陶瓷企业的节能降耗有着重要的现实意义。另外,陶瓷助磨剂一般都具有减水解凝能力,这对于注浆泥浆及喷雾干燥泥浆都是十分重要和不可缺少的。注浆泥浆中,低的含水量可降低坯体的收缩率,减小石膏模的吸水量,缩短模型的干燥时间,提高生产效率。对于喷雾干燥泥浆,含水量的降低使干燥时的能耗减小,并增加粉料输出量。有关文献报道[3],降低泥浆中的含水量1%,粉料输出率可增加5%。

1.2　设备生产能力的要求

随着技术进步,尤其是喷雾干燥塔和窑炉生产能力的提高,而原料研磨能力只能靠加大球磨机的容积和增加磨机数量来提高,使得原料处理系统的产量满足不了生产要求,增加新设备又需要较多的资金投入,迫切需要通过简单的化学方法提高研磨系统产量。

1.3　提高产品质量的要求

随着市场经济的发展以及市场竞争的加剧,用户对陶瓷产品的要求不仅表现在花色品种上,同时也表现在陶瓷产品的内在质量上。而提高原料的研磨细度,可以提高原料中不同成分之间的混合程度和原料粒子的表面能,这样不仅降低了产品的烧成温度,还提高了产品的瓷化程度,同时也提高了产品的等级率。

2　陶瓷助磨剂的种类

陶瓷助磨剂常分为液体、固体、气体和混合物。到目前为止,陶瓷工业中使用的绝大多数是固体和液体助磨剂。有助磨效果的无机电解质有聚磷酸钠、水玻璃等;离子型表面活性剂有木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠等;非离子型表面活性剂有三乙醇胺等。十二烷基苯磺酸钠单独使用时,粒径较小,效果较好,木质素磺酸钠单独使用的效果相对差一点,通常也可以将以上的化学品混合使用,效果更好。如三乙醇胺与柠檬酸钠混合,其助磨效果有较大改观,这是因为非离子型表面活性剂三乙醇胺与离子型表面活性剂柠檬酸钠混合后,三乙醇胺分子减弱了带同种电荷的柠檬酸钠极性基间的排斥作用,而且三乙醇胺的极性基在邻近的表面活性离子的电场作用下可能发生极化而产生进一步的相互作用,这使得混合胶团容易形成,从而进一步增强表面活性剂分子的助磨作用[4]。

3　助磨剂的助磨作用

3.1　助磨剂的助磨原理[5]

1)研究物料的粉碎是颗粒内部的价键被切断,在断裂面上出现了不饱和的价键,形成带有电荷的结构单元或带有不配对电子的游离基。助磨剂是极性物质,具有不对称结构,正、负电荷重心不重合,形成偶极矩,在力场中偶极子随力场的作用方向而取得。因此,加入到物料中的助磨剂被吸附在颗粒新表面不平衡价键力的位置上,平衡了颗粒表面上的过剩价键,颗粒之间的附聚力得到屏蔽,从而避免了由于不平衡价键的作用颗粒又重新聚合的可能性。因此,助磨剂在研磨过程中起着防止聚结、促进分散的作用。

2)根据近代材料脆裂破坏观点,裂纹的存在和扩展是导致材料断裂、破坏的原因,促进断裂产生的物理条件是力和能量。当物料颗粒受外力作用时裂纹尖端处呈现局部应力集中;当拉应力超过物质分子的吸引力时则裂纹扩展,如果裂纹继续扩展,就产生新表面,使表面自由能增加;当颗粒受到力的作用时,由于弹性变形而积聚的能量足以抵偿表面自由能的增加则裂纹有可能扩展。助磨剂是表面活性剂,在被粉碎的物料中添加适量的助磨剂时,助磨剂吸附在裂纹上,能使裂纹表面自由能降低,而且还能平衡裂纹表面上的剩余价键及电荷,避免裂纹愈合,从而有利于裂纹的扩展,提高物料的易碎性。因此,助磨剂在粉碎中起着消弱固体强度的作用,使粉碎容易进行,提高研磨效率。3.2　助磨剂在研磨过程中的其他作用

球磨机中的研磨介质、衬板由于互相碰撞和摩擦而带电,以致颗粒粘附在其上面,产生衬垫包球现象。加入助磨剂后,可以中和介质和衬板表面上的电荷,防止颗粒的粘附,因此介质和衬板表面都很光亮,避免了衬垫的包球现象,从而促进粉碎的进行,使研磨效率提高。助磨剂具有减水解凝能力,有助于改善陶瓷泥浆性能,它的加入使泥浆在水分较低的情况下,粘度适当,流动性好,稳定性好。

4　影响助磨剂助磨效果的因素4.1　助磨剂本身的性质对助磨效果的影响

助磨剂的助磨效果首先取决于它本身的化学性质。助磨剂一般都是表面活性物质,其组成基团的类型和分子量影响着其吸附、分散效能,从而影响着助磨效果。表面活性剂,特别是阳离子型的伯胺和乙醇胺等表面活性剂效果最佳,多元醇和胺显得特别有效,用阳离子型和非离子型的表面活性剂助磨效果可提高20%。助磨剂的助磨效果,不仅与其化学结构类型有关,而且与组成基团的分子量有关,即基团间的相互关系。如含碳原子1～14个的脂肪酸能很好地吸附在物料颗粒上,强化研磨作用。

脂肪酸的钠和钾盐,因羧基极性增强而有更大的吸附能力和助磨效果。饱和脂肪酸类的助磨效果随其分子链长度的增加而减小;不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸更有效。从甲醇到戊醇的系列中,助磨效果也是随其分子链长度的增长而减小。

4.2　助磨剂用量对助磨效果的影响

按照助磨作用原理,促进颗粒的分散所需的助磨剂量都是很少的。关于助磨剂的用量日本学者提出了以下计算公式[6]:

G=

100×M×S av

N?S m

式中:M为助磨剂的克分子,g;S av为物料的比表面

积, /g;S m为助磨剂的分子截面积, ;N为常数, 6.02×1023;G为助磨剂掺量。

这个公式的理论依据是:假定助磨剂是以单分子层吸附在物料的表面上,恰好将整个物料包裹住,形成一个单分子层的掺加量,就是最佳掺量。假定产品比表面积为3500 /g,几种助磨剂的最佳计算掺量如下:乙二醇为0.018%,丙二醇为0.019%,二乙醇胺为0.021%,三乙醇胺为0.024%。

试验中测得的最佳掺量与按上式计算的结果常常不尽相符,前者往往高于后者。这是因为助磨剂在研磨过程中是否以单分子扩散开并吸附在物料表面是很难确定的。实际表明,助磨剂适宜范围一般为物料重量的0.01%～0.1%。任何一种助磨剂针对每一种物料都有其最佳的使用量,这一最佳使用量与产品细度、助磨剂的种类和分子大小及其性质等有关。过少,助磨效果未得到充分发挥;过多,不仅会提高生产成本,

还会影响物料的性能。

助磨剂的助磨效果与其用量关系的一般规律为:物料的细度随助磨剂的增加而增大;当超过一定限量时,细度就不再增加,增大助磨剂量,起初细度成比例增大;但超过一定极限后,物料细度反而降低。这是由于物料在研磨过程中,助磨剂加入量过大,会在物料表面形成过厚的吸附层,造成物料部分发生吸附,阻碍了研磨的继续进行,造成粉碎无法进行。

4.3　被研磨物料性质对助磨效果的影响

研究表明,陶瓷原料的化学组成和矿物组成,原料的产地、风化的时间,以及硬度、粒度、化学成分、形成方式等物理化学性质,对助磨剂的助磨效果具有选择作用。例如,十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠+水玻璃等对瓷石有较好的助磨效果;木质素磺酸钠、油酸等对石英砂有较好的助磨效果。研磨时,料浆浓度和粘度都会影响助磨剂的使用效果。实践证明,只有浓度和粘度达到一定范围时,助磨剂才能达到最佳效果。

5　陶瓷助磨剂的使用

5.1　明确加入助磨剂的目的

1)在坯釉料配方和质量不变的情况下,可以大幅度地提高磨机的产量,降低各种单耗,从而降低物料研磨成本。

2)在坯釉料配方不变,磨机产量不变,不提高成本的情况下,可以大幅度提高物料的研磨细度,从而达到加快烧成速度,或提高坯体瓷化程度以及釉面质量的目的。

3)变化坯釉料配方,或换用原料,通过研磨过程的调整来达到降低生产成本或提高产品质量的目的。

加入助磨剂要同时达到上述3个目的是很困难的。因此每个陶瓷企业应根据本企业的生产状况、产品品质、市场需求等具体情况明确选择加入助磨剂的目的。产品质量好、市场需求量大的企业,应选择提高产量为目的;质量较好而市场需求量一般的企业,则应以降低生产成本为目的;产品质量较差的企业,其主要目的是提高产品质量。这一点很重要,一些企业对加入助磨剂的目的不明确或是期望值太高,认为助磨剂是“万能的”,既要提高产品质量和磨机产量,又要降低生产成本,同时还希望多用一些劣质原料,这样的目的是不现实的。

5.2　选择合适的掺加量

助磨剂的加入量对助磨剂的作用效果有重要影响。一般说来,每种助磨剂都有其最佳用量,这一最佳用量与研磨的物料种类、产地、配方,以及所要求的研磨细度、助磨剂的分子大小及性能有关。也就是说,在一定条件下,对于某种配方的物料有一最佳的助磨剂用量,用量过少达不到助磨效果,过多则浪费,甚至起副作用。助磨剂的具体加入量应结合具体情况,在生产中摸索确定。

5.3　准确计量,稳定加入

计量也是保证助磨剂使用的一个重要方面,只有准确而稳定的加入助磨剂,才能确保助磨剂的助磨效果。计量不准或加入量波动,都会引起研磨效果的不稳定,这样不仅达不到掺加助磨剂的目的,而且会造成物料研磨细度的波动,从而造成产品质量的波动。5.4　采用必要的配套工艺措施,合理调节工艺参数

加入助磨剂后,磨机的产量可能会提高,此时,除要充分发挥磨机的生产能力,还要根据产量的提高对生产工艺和设备进行必要的调整,以充分发挥助磨剂的作用。加入助磨剂后,磨机所研磨料浆的粘度和物料加水量可能会发生变化,应结合具体情况适当调整工艺参数,以确保产品质量的稳定。

5.5　选择优质高效的助磨剂,严把质量关

目前生产助磨剂的厂家较多,但有部分产品质量不稳定,这将影响助磨效果和经济效益,因此陶瓷企业应该选择使用质量稳定的优质高效助磨剂,加强进厂助磨剂的质量和有效期管理。

6　助磨剂的开发

6.1　加强助磨物质的改性研究,提高助磨能力

助磨剂必须是偶极距大的极性物质或强力的表面活性剂。例如,乙醇胺、多元醇类及木质素磺酸盐均为极性物质,但当将其单独使用时,其助磨效果并不显著。如果我们通过一定的方式对其改性,增大分子偶极距,或增大其分子量,其助磨效果将进一步提高。又如通过将纸浆废液磺化,可增大木质素磺酸盐的活性,从而提高助磨效果。从另一方面讲,对一部分极性较小的物质,如果也能加以改性,提高其助磨活性,这对

扩展助磨剂的生产资源也是非常重要的。

6.2　加强工业废料的开发利用,降低生产成本

目前,我国陶瓷行业使用的助磨剂大都价格较高、性能单一,所使用的陶瓷助磨剂仍大部分采用工业原料生产,致使其价格较高,用户较难接受,加上来源短缺,大部分为石油或煤化工产品,故很难推广应用。利用工业废料开发廉价的助磨剂新品种是一条重要途径,木质素磺酸盐型助磨剂的开发便是其中一例。其他一些工业废料,如油脂废液中的已二酸钠、毛纺工业中的羊毛脂等,经过加工处理都有助磨作用。如果能将它们开发利用,既能降低生产成本又能防止废物排放,这些都有待进一步开发。

6.3　加强具有多种表面活性的复合助磨剂的开发

各种表面活性剂在颗粒表面上具有不同的吸附机理。离子型表面活性剂以离子交换吸附和离子对吸附为主;非离子型表面活性剂以氢键形成吸附和憎水吸附为主。将多种类型的表面吸附剂配在一起混合使用,能加强在颗粒表面上的吸附作用,提高助磨效果。此外,物料中的各种成分粉碎时所要求的助磨机理不同,单纯加入一种物质进行助磨,显然是很难适应不同陶瓷原料粉碎要求的。因此,最好将几种助磨剂复合在一起,利用它们之间的相互作用和不同的作用机理,改善助磨作用效果,是助磨剂发展的方向。

7　结论

为了降低陶瓷工业原料加工中的研磨电耗,应广泛推广助磨剂的应用,因此开发高效廉价的助磨剂是当务之急。由于助磨作用牵涉到助磨剂在颗粒表面上的吸附,因此偶极距大和强力的表面活性剂都有可能成为高效的助磨剂。工业生产中的废液加工而成的助磨剂价格低廉,资源充足,有益于环保,应多加重视。为了使助磨剂多功能化,应多种表面活性剂配合在一起成为复合助磨剂,可发挥多种效果,取得良好的经济效益。在生产应用方面,应结合研磨实际情况,明确加入助磨剂的目的,合理加入,正确使用,必要时还应对原有处理系统进行适当改造,调整相关的工艺参数,以适应加入助磨剂后的各种变化。

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(上接第30页)合理的烧成温度及保温时间。一般石英陶瓷的最高烧成温度不超过1250℃,为避免析晶, 900℃以上的高温阶段应快烧快冷。

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水泥助磨剂成分分析 微谱分析指通过微观谱图（气相色谱、液相色谱、热谱、能谱、核磁共振谱等）对产品所含有的成分进行定性和定量的一种配方分析方法。配方分析在日本，欧美应用比较广泛，而在国内，目前处于起步阶段。该技术甚至是很多国家的成长途径。二战之后的日本，就走的引进技术，分析还原，消化吸收，然后技术创新的道路。韩国等国家也是如此，从欧美获取技术，学习，实践，赶超。 研制复合型助磨剂 当前很多水泥企业所用的助磨剂主要起增产作用，但随着水泥行业混合材使用量的增大，以及即将执行的国家通用水泥新标准取消普通硅酸盐32.5水泥之后，有些水泥厂生产成本将有所上升。因此在不改变现有工艺条件的情况下要求有一种即能提高磨机产量又能提高混合材含量和水泥强度的助磨剂对水泥制造企业来说非常急需。在这方面除了几家国外助磨剂生产厂家有这种产品外，而国内公司的产品实际应用中还有一定的差距，但国内企业在这方面的研发也取得了一些成绩。一般水泥助磨剂按性能可划分为：提高产量节约能耗型；抑制水泥结块型；提高强度改善性能型；高性能型。目前国内也有一些科研单位，大专院校、生产企业在以往研究使用水泥助磨剂的基础上，进一步开展研究工作，并使其产品更趋规范，性能更加优越，掺入控制更加方便、可靠，成本价格更趋合理，不少水泥厂在粉磨过程中对掺适量水泥助磨剂来提高水泥产、质量，节约能耗，防止水泥结块等越来越感兴趣。 由于水泥助磨剂是一种表面活性较高的化学物质，将适量的助磨剂掺匀在粉磨物料中，使其吸附在物料颗粒的表面上，即能降低物料颗粒的表面自由能，从而防止物料细颗粒的再聚合并使颗粒易碎性提高，因此从理论上分析表面活性高的化学物质，可用作水泥助磨剂。但在实际生产中要达到上述目的则要进行不同表面活性剂的配比掺合试验，找出最佳配比，特别对于复合型助磨剂来说更是如此。因此要求在研制这类助磨剂时，为了增强与水泥产品的广泛适应性应尽量用标准水泥熟料做试验，其标准水泥熟料的有关成分为：C3A含量为6%~8%，C3S含量为50%~55%，f- CaO含量为≤1.2%，碱含量（Na2O+0.658K2O）≤1.0%。 在复合型助磨剂的研制生产中要充分了解助磨剂在水泥粉碎过程中的助磨和水泥水化过程中提高水泥强度的双重机理，在水泥粉磨过程中物料颗粒受到外

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浅析精密陶瓷 摘要：系统地阐述了精密陶瓷的发展历史及研究状况，和碾压具体方式精密陶瓷的发展趋势和发水平及存在的问题，提出了未来精密陶瓷的发展趋势及产业化应重点解决的问题。 关键词：精密陶瓷、研磨加工、发展、趋势 A nalysis of Precision Ceramics ＳＯＮＧＭｅｉＸｉｎ （QiqiharUniversity161000） Abstract: Systematic exposition of the history and research status of fine ceramics, and rolling trends specific ways of fine ceramics and send levels and problems, put forward for the future development trend of fine ceramics and industrialization should be focused on solving problems. Keywords: Precision ceramic；grinding；development；trends 1 引言 传统的陶瓷制品，如日用瓷、陈设瓷、建筑卫生瓷等产品都是大家所熟悉的。然而，随着科学技术的飞速发展，而今的陶瓷已逐渐进入许多尖端科学技术领域，并越益显示出巨大的生命力。在所有重要产业部门中，陶瓷作为仅次于金属和塑料的第三种材料，日益获得人们的普遍关注。如果说微电子技术和生物工程技术是新技术革命的两大支柱，那么新材料则是建设和构筑未来高技术社会和信息社会的基础要素。从历史来看如果没有陶器的发明，人类的文明就不会发生从狩猎时代进入农耕时代的变革，同样没有精密陶瓷的发明，微电子技术，宇航技术和其它技术也不可能产生划时代的革新。许多科学家断言:精密陶瓷这种新材料的普遍开发和应用，将使人类由“重厚长大”的钢铁时代进入“轻薄短小”的新陶瓷时代。 精密陶瓷在廿一世纪科学技术的发展中，必定会占有十分重要的地位。同时，这种新型陶瓷材料对我国国民经济建设将发挥重要的作用。 陶瓷的工业应用出现于19世纪末，在20世纪中后期，随着科学技术快速发展对新型陶瓷材料的应用需求不断扩大而获得了非常迅速的发展。到2010年中国精密工业陶瓷产品产值约400亿元，全球精密工业陶 瓷市场销售额约1500亿美元。目前精密陶瓷己经广泛应用于电子信息、航天航空、新能源、生物医学、半导体、机械、工业设备、消费电子等领域。而精密陶瓷的定义是采用严格控制配料及特定工艺制成不经机械研磨加工，就具有表面光滑平整，公差尺寸合乎要求的陶瓷。主要用于制作电路基片、线圈骨架、电子管插座、高压绝缘瓷、火箭的前锥体等。也可制成用于浇制合金的高气孔率精密铸造型芯。还可用作抗震性好的高温材料。 ２精密陶瓷制品种类 ２.１结构陶瓷 包括高温结构陶瓷、耐磨陶瓷、高韧性陶瓷、高(超)硬陶瓷、纳米结构陶瓷、多孔陶瓷、陶瓷超滤膜等; ２.２功能陶瓷 包括磁性陶瓷、敏感陶瓷、光学陶瓷、生物陶瓷和超导陶瓷等;

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压电陶瓷材料及应用 一、概述 1.1电介质 电介质材料的研究与发展成为一个工业领域和学科领域，是在20世纪随着电气工业的发展而形成的。国际上电介质学科是在20世纪20年代至30年代形成的，具有标志性的事件是：电气及电子工程师学会（IEEE）在1920年开始召开国际绝缘介质会议，以后又建立了相应的分会（IEEE Dielectric and Electrical Insulation Society）。美国MIT建立了以Hippel教授为首的绝缘研究室。苏联列宁格勒工学院建立了电气绝缘与电缆技术专业，莫斯科工学院建立了电介质与半导体专业。特别是德国德拜教授在20世纪30年代由于研究了电介质的极化和损耗特性与其分子结构关系获得了诺贝尔奖，奠定了电介质物理学科的基础。随着电器和电子工程的发展，形成了研究电介质极化、损耗、电导、击穿为中心内容的电介质物理学科。 我国电介质领域的发展是在1952年第一个五年计划制定和实行以来，电力工业和相应的电工制造业得到迅速发展，这些校、院、所、首先在我国开展了有关电介质特性的研究和人才的培养，并开出了“电介质物理”、“电介质化学”等关键专业课程，西安交大于上海交大、哈尔滨工大等院校一道为我国培养了数千名绝缘电介质专业人才，促进了我国工程电介质的发展。80年代初中国电工技术学会又建立了工程电介质专业委员会。 近年来，随着电子技术、空间技术、激光技术、计算机技术等新技术的兴起以及基础理论和测试技术的发展，人们创造各种性能的功能陶瓷介质。主要有： （1）、电子功能陶瓷如高温高压绝缘陶瓷、高导热绝缘陶瓷、低热膨胀陶瓷、半导体陶瓷、超导陶瓷、导电陶瓷等。 （2）、化学功能陶瓷如各种传感器、化学泵等。 （3）、电光陶瓷和光学陶瓷如铁电、压电、热电陶瓷、透光陶瓷、光色陶瓷、玻璃光纤等。（电介质物理——邓宏）

助磨剂产品说明及应用

目录 广州基业长青化工有限公司概况 技术研发中心介绍 (3) 生产管理体系介绍 (7) 产品质量认证介绍 (8) 基业长青水泥助磨剂产品概况 基业长青水泥助磨剂概况 (10) 基业长青水泥助磨剂产品应用表 (11) 万分级水泥助磨剂介绍 (12) 千分级水泥助磨剂介绍 (13) 粉体水泥助磨剂介绍 (14) 使用方法和注意事项 (15) 小磨操作规范 (16) 基业长青水泥助磨剂应用案例 拉法基 (18) 华润 (20) 中材集团 (22) 环球水泥 (24) 韶关昌泥 (28)

广州基业长青化工有限公司概况

一、技术研发中心介绍 （一）助磨剂供应商为什么要有自主研发能力？ 一、助磨剂每分每秒都在参与水泥的粉磨过程，但助磨剂有可能影响水泥品质。 二、水泥企业根据当地矿产资源的不同，在生产工艺上也各有千秋，所以，在一家水 泥厂有效果的助磨剂，不能假定在另一家有同样效果。 三、水泥生产随着季节的变化，原材料的变化，都可能发生生产工艺的变化，于是— —对助磨剂的适应性要求是客观存在的。 四、水泥不是终端产品，不能了解水泥下游客户的需要，不能满足水泥下游客户的需 要，助磨剂没有太大意义。 （二）基业长青技术研发中心介绍 基业长青拥有雄厚的科研开发和应用技术能力， 并拥有数十位由顾问教授和工程师组成的技术 服务团队。除此之外，基业长青重视优秀产品 的开发和其在水泥企业的实践应用问题的解决， 因此基业长青与全国重点大学华南理工大学共 同建立水泥助磨剂产学研科研基地，分别对水泥 助磨剂的产品开发、实践应用与发展策略进行深 度合作，并共同成立联合实验室，根据不同客户 的实际生产情况，进行配方设计，以达到为水泥 客户提供量身定制的解决方案。 研发中心◆目标篇：研发中心外景 创造全世界最好的水泥节能产品及应用服务技术。 “提升水泥企业的节能减排指标、还原人与环境的和谐共处关系”是基业长青技术研发中心的终极存在价值，也是每一个基业长青的研发工作者澎湃动力的源泉。

水泥助磨剂配方对外

粉体助磨剂一般使用的主要原料由：三乙醇胺（N(-CH2CH2OH)3，分子式就是C6H15O3N 助磨）、工业盐（导致氯离子超标指标控制）、硭硝、元明粉（易结晶），木钙（木质素磺酸钙）是一种多组分高分子聚合物阴离子表面活性剂，外观为棕黄色粉末物质，略有芳香气味，分子量一般在800－10000之间，具有很强的分散性、粘结性、螯合性。目前木质素磺酸钙MG-1,-2,-3系列产品已被广泛用做水泥减水剂、耐火材料结合剂、陶瓷坯体增强剂、水煤浆分散剂、农药悬浮剂、皮革鞣革剂、炭黑造粒剂等。以粉煤灰作为载体搅拌混合均匀生产而成。 液体水泥助磨剂配方一般使用： 三乙醇胺：N(-CH2CH2OH)3，分子式就是C6H15O3N 三异饼醇胺：N(-CH2-CH(CH3)-OH)3，分子式就是C9H21O3N乙二醇：CH2（OH）CH2（OH） 丙三醇：CH2(OH)CH(OH)CH2(OH) 、糖醚（调色或改善水泥和易性／调节凝结时间）、醋酸钠SODIUM ACETATE 二、分子式：C2H3NaO2?3H2O 三、分子量：136.08 四、性能：无色透明单斜晶系柱状结晶或白色结晶性粉末，无臭或稍带醋气味，略苦，相对密度1.45，易溶于水，溶于乙醇，不溶于乙醚。五、用途：缓冲剂；呈味剂；增香剂；PH值调节剂。 六、包装：内衬聚乙烯塑料袋，外套塑料编织袋，每袋25Kg。七、贮存与运输：应贮在干燥、通风清洁的库房中，轻装轻放，防止受潮、受热，运输过程中防止雨淋受潮，应与有毒物品隔离堆放。Chinese English FCC,1996 含量(干燥后) % Content 99.0~101.0 碱度（以NaCO3计）≤% Alkalinity(as NaCO3) 0.005 重金属（以Pb计）≤% Heavy met als(Pb) 0.001 干燥失重% Loss on drying 36.0~41.0 钾化合物试验Potassium compound test 阴性(negative)、十二烷基苯十二烷基苯；烷基苯英文名称: Dodecyl benzene；dodecyl-Benzene；1-phenyldodecane；alkylate p 1 CAS: 123-01-3 分子式: C18H30 结构式 分子质量: 246.43 分子结构式：性质：无色透明液体，有芳香味。由于苯环上的十二烷基是长链烷基，所以有正构体和不同的异构体，可以得到直链十二烷基苯和各种支链十二烷基苯。正十二烷基苯熔点3℃，沸点331℃。密度0.8551g/cm3。折射率1.4824。 工业上主要采用苯与长链烯烃在酸性催化剂正在下缩合生成十二烷基苯，所用烯烃包括α-烯烃、正构内烯烃和异构烯烃。工业化的方法有烷烃脱氢法，以正构烷烃为原料，在Pt-Al2O3催化剂上脱氢得到烯烃，再与苯烷基化制得正十二烷基等成品。丙烯四聚法以丙烯-丙烷馏分为原料，在磷酸-硅藻土催化剂作用下，生成丙烯四聚体，再与苯在三氯化铝催化剂作用下生成带支链烷基苯，经精馏后得成品。此外尚可由石蜡裂解法，氯代烷与苯缩合法生产烷基苯。市售的十二烷基苯多为混合物，其烷基链的范围大多在C11至C13。主要用作表面活性剂的原料，用于生产洗涤剂、乳化剂、分散剂、工业清洗剂等。（提高流速）等，经一固定容器内搅拌均匀后，灌装入桶。

水泥助磨剂成分分析,水泥助磨剂配方参考及生产工艺

水泥助磨剂生产工艺及配方组成，配制原理及方法 导读：本文详细介绍了水泥助磨剂的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。 水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂，禾川化学引进尖端配方破译技术，专业从事水泥助磨剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为水泥助磨剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一．背景 水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂，可以显著提高水泥台时产量和各项技术指标。水泥助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势。水泥助磨剂也能显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉机的选粉效率，从而降低粉磨能耗。使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。作为一种化学激发剂，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学

技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！ 1.1水泥助磨剂的种类及组成 常见水泥助磨剂有液体和粉体（固体）两种，都能显著地提高磨机产量，或提高产品质量，或降低粉磨电耗。在湿法粉磨过程中的水泥助磨剂又称之为：分散剂。 按化学结构分类，水泥助磨剂可以分为三种：聚合有机盐助磨剂、聚合无机盐助磨剂和复合化合物助磨剂。目前使用的水泥助磨剂产品大都属于有机物表面活性物质。由于单组分助磨剂价格较高，使用效果也不十分理想，近年来，复合化合物助磨剂应用较为广泛。 粉体（固体）水泥助磨剂的组分常有：硬脂酸盐类、胶体二氧化硅、胶体石墨、碳黑、粉煤灰、石膏等； 液体水泥助磨剂的组分常有：有机硅、三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、聚丙烯酸酯、聚羧酸盐等； 1.2水泥助磨剂原理及作用： 1.2.1水泥助磨剂原理： 助磨剂的主要作用是促进物料裂纹的形成和扩展，水泥助磨剂的原理有很多种学说，但目前大家认可的有三种学说。 1）强度学说。助磨剂随物料加入磨内后，首先吸附在被磨固体物料的表面，降低其表面能。助磨剂分子吸附在固体物料的裂纹的内壁上，进一步进入到裂纹的人表面，随时着裂纹的形成和不断扩展，起到“楔子”作用，不仅阻止裂纹的闭合，而且促使裂纹的扩大，加速断开的产生，在粉磨的中后期，助磨剂主要起分散作用，延缓或减轻细物料的凝聚。

2018年高效水泥助磨剂生产应用项目可行性研究报告

高效水泥助磨剂生产应用项目可行性研究报告 目录

第一章项目背景 第二章项目产品介绍 第三章项目市场分析 第四章项目建设规模 第五章工厂技术方案 第六章项目投资估算 第七章经济效益与社会效益 第八章可行性研究结论 第一章项目背景

目前国内水泥技术越来越成熟，生产线建设规模日益增大，市场竞争不断加剧，水泥企业使用外添加剂逐步成为了进一步降低制造成本，提高水泥产、质量已经成为企业增加市场竞争力，适应混凝土商品化的重要手段。水泥助磨剂就是这种新形式下派生出来的水泥生产外加剂，主要作用是提高水泥粉磨系统的台时产量、取得合理的工艺运行参数、提高各阶段水泥强度、增加混合材掺入量，降低水泥本部的综合电耗，提高企业的综合盈利能力。虽然水泥助磨剂是水泥产业链中的一个小产品，但是它在水泥行业中提产降耗等方面起着十分重要的作用，能为水泥企业带来实实在在的效益。目前，我国水泥助磨剂的生产逐步摆脱了那种产品单一，性能低劣的发展局面，特别在国外助磨剂生产厂家（如格雷斯、希普等）进入中国水泥市场之后，促使我国的助磨剂生产厂家开发出不同市场需求的产品，使得我国企业的助磨剂产品质量有了大幅度的提高。但从整体而言，我国大部分助磨剂生产企业仍然存在生产设备简单，检测试验手段落后，产品品种单一，有害物超标的情况。已经严重制约了企业的市场竞争力。特别在国家即将颁布的通用水泥新标准中，水泥粉磨时允许加入助磨剂量应不超过水泥质量的0.5％，助磨剂应符合JC/T66规定。对水泥有害物含量作了更严格的限制，要求氯离子含量不大于0.06%。这些标准的强制实施，一方面增强了我国水泥的实物质量，另一方面也促使助磨剂生产企业加快产品升级步伐以满足水泥市场要求。 现国外粉碎作业使用水泥助磨剂已有70多年的历史，而我国对助磨剂的研究和应用则起步较晚。20世纪50年代后期，一些水泥厂曾利用煤、纸浆废液、肥皂废液等作为水泥助磨剂，效果不甚明显。到了70年代，不少水泥企业和研究部门对助磨剂开展了广泛的研究和应用工作。武汉理工大学、同济大学、华南理工大学等高校研究单位和四川资中、陕西汉中、山东枣庄、广西玉林等水泥厂，先后对水泥磨及生料磨使用助磨剂进行了实验室试验、工业性试验和生产上的应用，所采用的助磨剂一般是化工厂的副产品或下脚料以及废液、废渣等，均收到较好的效果，但由于废料来源不

水泥助磨剂

《水泥助磨剂》（GB/T26748-2011） 中标分类：建材>>建材产品>>Q11水泥 ICS分类：建筑材料和建筑物>>建筑材料>>91.100.10水泥、石膏、石灰、砂浆 发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会 发布日期： 2011-07-20 实施日期： 2012-03-01 即将实施距离实施日期还有72天 提出单位：中国建筑材料联合会 归口单位：全国水泥标准化技术委员会(SAC/TC 184) 主管部门：全国水泥标准化技术委员会(SAC/TC 184) 起草单位：中国建筑材料科学研究总院、郑州市王楼水泥工业有限公司等 起草人：颜碧兰、江丽珍、刘晨、宋立春、肖忠明、王昕、朱文尚页数： 16页 出版社：中国标准出版社 出版日期： 2012-03-01水泥助磨剂国家标准水泥助磨剂国家标准经过将近两年的编制和修订、审核，现终于通过专家组审核，并已于2011年7月20日发布，标准号为GB/T 26748-2011，该标准将在2012

年3月1日施行。目前由于我国助磨剂企业企业规模和层次两极分化严重，极少数外资企业、合资企业或少数国内企业生产装备及实验检测仪器齐全、生产工艺先进、管理规范及技术支持和售后服务到位，而绝大多数助磨剂企业生产工艺落后、管理不规范，更不用说技术支持和售后服务。这样必然就会影响助磨剂产品的质量和稳定性，挫伤水泥企业使用助磨剂的积极性。 国家标准《水泥助磨剂》（GB/T 26748-2011）替代了原建材行业标准《水泥助磨剂》（JC/T667-2004），这是助磨剂行业健康可持续发展的一件大事。助磨剂企业必须认真地学习、宣贯，还要按照国家标准的要求，对本企业的助磨剂产品进行复验和自查。找出问题和不足，及时对原料、配方、工艺及设备进行必要的调整与完善。 1.定义：在助磨剂的定义中，增加了人性化、为客户着想的内容。“不损害人体健康和水泥混凝土性能”这就意味着，助磨剂的研发，从原料选择开始，就必须注意：头等大事就是“环保、无害”！要保证生产工人和使用者的健康与安全。还要保证不危及水泥的终端用户——混凝土、建筑工程，以利其“百年大计，质量第一”。 2.助磨效果：水泥助磨剂的主要功能就是在粉磨过程中起助磨作用，不要让其他作用“喧宾夺主”。经实践证明，在小磨试验中，掺助磨剂的水泥与不掺助磨剂的水泥相比，45μm筛的筛余变化普遍比较明显，而比表面积变化不太明显。这是由于助磨剂容易改变颗粒的形貌，有利于出磨物料中颗粒的球形化，至使在勃氏比表面积测试中，

助磨剂说明书

BD9911系列 水泥高效助磨剂 应用说明书 天津水泥工业设计研究院 天津市必尔得新技术开发有限公司

天津市必尔得新技术开发有限公司简介 天津市必尔得新技术开发有限公司依托天津水泥工业设计研究院，是科研开发中心对外的窗口。 公司拥有著名老中青专家和众多的高中级专门人才，集几十年建材研究设计之精华，新技术开发成果丰硕。 公司用专利技术生产的自动氯测定仪填补了国内空白,水泥熟料游离氧化钙自动测定仪替代了传统的人工滴定,极大的提高了工效和精度，经天津市科学技术委员会鉴定为国内领先水平。 公司在超细粉体工艺技术和高效超细设备开发制造领域具有国内领先水平。高效超细辊式磨和TCX系列高效超细选粉机已经在生产实践中取得显著效果。 公司开发的BD9911系列水泥高效助磨剂经天津市科学技术委员会鉴定为国内领先水平。在水泥厂广泛应用，提高磨机产量和水泥强度取得显著效果。 公司利用国家高新技术产业计划“863”项目技术研究成果，在国内独家推出SNCR降低水泥窑氮氧化物排放新技术及成套装置。并已经在日产5000吨水泥熟料生产线成功应用。 公司依托中国水泥发展中心物化检测所，拥有国内外先进的检测仪器，并在全国率先通过了国家计量认证。可提供完整的水泥工艺（煅烧、粉磨）性能实验、热工（冷、热模）实验、立磨实验、化学分析、岩矿等。可提供化验室设备成套及化验室操作人员的培训。 公司拥有最新技术成果用于技术转让、技术合作，旨在迅速地将科研成果转化为生产力。 公司可提供建材、水泥工业项目技术咨询、技术改造、承担热工标定等现场技术服务。 公司经营建材设备、仪器成套、代理销售、新材料开发、研制，新型分析检测仪器开发制造。兼营机械电子设备、化工原料、建筑材料批发及零售等业务。 公司以质量第一、信誉第一和优质服务为标准，以科学、诚信、守法的方针为准则，努力为社会做贡献。 公司愿与社会各界朋友真诚合作，向各界提供真诚、高效、优质的服务。

水泥助磨剂的作用机理

水泥助磨剂的作用机理（周强端2016） 助磨剂是一类化学外加剂，在水泥的粉磨过程中掺入少量或微量的这种物质即可提高粉磨效率。助磨剂的作用就是消除或降低阻碍粉磨工作正常进行出现的现象：水泥细颗粒粘附在研磨介质、部件所形成的包裹层及覆盖层。 水泥颗粒聚积为大颗粒，这种现象属于宏观方面的。微观方面的现象即颗粒受外力作用产生的裂缝重新愈合等。分析产生这种现象的因素有以下几点：①粉磨产生的水泥细颗粒吸附一层空气薄膜，每个单独的颗粒都是这样的。这层薄膜可能有阻止这些颗粒结合的倾向，当这层薄膜被破坏之后，这些颗粒通过吸附而结合聚积。②固体表面上的原子或原子团的价键可能是不完全饱和的，因而在固体表面上形成不均匀场而形成表面能力。③静电：磨机内的细微颗粒在粉磨力周期性作用下，产生游离电荷或自由价键，使颗粒带有正负电荷。④在磨机操作过程中，物料及其温度、研磨介质及部件表面的粗糙程度会使包层、聚积的形成加剧。一般情况下，随物料温度的升高而增加；脱水石膏引起包层的形成；表面粗糙的易吸附；水泥细微颗粒的水化反应形成包层等。⑤粉磨极限时，物料达到质量均匀状态，难以进一步粉磨细；粉磨达到一定程度，如很强的过粉磨情况出现，颗粒的二次结合引起的颗粒团聚、聚集。⑥机械外力冲击：压迫对颗粒层进行夯实。研磨体相互之间及其对衬板之间的重建、压迫中，颗粒粘附在研磨体、衬板上不能及时脱离离开时，物料颗粒被撞击挤压在一起，被压实在研磨体和衬板的表面上。 粉磨过程中出现的包层、聚集现象降低粉磨效率，致使产量下降，电耗上升，甚至水泥的性能受到影响，为此人们根据产生现象的原因，有针对性地选择相应的化学物质，在粉磨的过程中适量加入来起到助磨剂作用，改善粉磨。助磨剂能够改善粉磨的作用机理是什么的？ 1、助磨剂的作用机理的若干观点 关于助磨剂的作用机理，国外做过长时间的研究，形成多种观点的学说，今年国内在研究实践助磨剂的工作中，也提出几种观点。国内外的各种学说都有一定的道理，从不同角度解释加入助磨剂后产生的粉磨现象，由此得到有益的结论。这些学说或观点推动并引发助磨剂产业的发展和进步，它自然成为认识助磨剂助磨作用的金钥匙，也成为揭开助磨剂助磨作用的法宝，还成为生产选择使用助磨剂的理论基础。 国内外较为知名和有影响力的专家学者及其观点学说有：合肥水泥工业研究设计院朱宪伯、吕忠亚、张正峰提出的“薄膜假说”。盐城工学院蔡安兰、南京工业大学江朝华的“中和未饱和电价键，防止聚集，提高粉磨速度、流动性”的观点（笔者简化为流动性观点）。华南理工大学卢迪芬、魏诗榴的“平衡颗粒表面过剩价键、降低颗粒表面能”的观点（笔者简化为表面能观点）。 广西大学陈益兰、华南理工大学魏诗榴的“粉磨初期降低颗粒表面能，扩大裂缝并阻止裂缝愈合”到“粉磨中后期分散作用阻止聚集”的观点（简化为减硬—防聚分阶段粉磨的观点）。其他还有安徽理工大窦彦彬、徐国财的“粉碎过程是分散与聚合的可逆反应”的观点。王文义、冯方波、窦兆祥、崔文刚的“表面吸附现象”的观点，合肥水泥工业研究设计院何宏涛、魏兆锋的“润湿作用、吸附作用

助磨剂应用中的常见问题答疑

目前，水泥助磨剂已越来越多地被水泥生产企业接受并用于水泥粉磨工艺中，但目前中国助磨剂企业众多，对于水泥厂的决策者来说，挑选哪家助磨剂公司真是雾里看花、无所适从。国内销售的助磨剂，从质量上讲大部分应该是合格的助磨剂，但不同的助磨剂供应商为水泥企业提供的服务有很大的差别，本人曾为一个200万吨的水泥厂测算助磨剂应用效益时，因为助磨剂的不同而使水泥厂的年经济效益相差上千万之多。 为了有助于水泥企业技术人员和领导决策者更加了解助磨剂、更加科学使用助磨剂，获得最大效益；也为了助磨剂服务技术人员更好地服务我们的客户，我把过去几年来从市场上所碰到的助磨剂相关常见问题进行分类，并以问答的方式阐述如下，希望对广大应用助磨剂或生产和销售助磨剂的各位技术人员有所帮助。 1　水泥助磨剂的类型有哪些？ 国内外助磨剂一般以液体形式为主， 如化工原料三乙醇胺、乙二醇、纸浆废液、甘油等，以及助磨剂公司生产的复合型助磨剂，如市场上广泛应用的CB系列、RTD系列、CA系列、PB系列、CBA 系列、ESE系列、TDA系列等。液体助磨剂一般用计量泵稳定、均匀加在入磨皮带的物料上或直接喷入磨内，使用比较方便，易于控制，添加量一般在0.015%~0.2%之间，在国际上应用最为广泛。 固体助磨剂有工业盐、碱、硬脂酸盐类、煤粉、尿素等，需要增加更多加料设备，添加量一般较大，均匀性差，不仅增加了设备维护及物流费用，而且对水泥性能、混凝土耐久性、操作工人身体健康、以及居民身体健康有一定的负面影响，使用较少，不易推广。 气体助磨剂极少应用于水泥工业。 按化学组成助磨剂可以分为：有机化合物、无机化合物、复合化合物，使用最广的是醇胺类复合化合物。 2　水泥助磨剂能为水泥企业解决什么问题？ 助磨剂可以满足水泥企业生产水泥时的多方面需求，大致归纳如下： 弥补生产能力的不足， 满足销售需求； 提高磨机台时产量，降低电耗，满足节能的需求； 在相同产量时， 可减少运行时间，降低磨机系统维修、维护成本，或为了改善维修、维护时间安排的机动性； 助磨剂应用中的常见问题答疑 张再宏 （北京人众创新工贸有限公司，北京市 100018 ） 我们已经知道助磨剂可为水泥生产企业带来效益，但不是一 定能够带来效益。这就是助磨剂的神秘所在。张再宏先生与助磨 剂打交道近20年，这里就要揭开其神秘面纱。 中图分类号：TQ172.632 文献标识码：B 文章编号：1007-6344（2011）06-0097-04 SICHUAN CEMENT97 2011.6●

(整理)陶瓷塔轮新材料研究

拉丝机/陶瓷塔轮/台州市康嘉机械有限公司先进陶瓷材料是二十世纪发展起来的新材料之一。所谓先进陶瓷材料是指人工合成的高纯度超细粉末作为原料，采用精密控制工艺成型烧结而制成的高性能陶瓷，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损及一些特殊功能，颇受青睐，是最重要的无机非金属材料。每年以7%至10%的速度发展，广泛应用于国防、航空航天、机械、化工、建筑等领域，已成为四大类材料（金属、陶瓷、高分子和复合材料）之一。 “十五”期间，863新材料领域在高性能结构材料，功能材料以及国防材料专项对先进陶瓷材料都给予了重视，对于先进结构陶瓷材料，在高性能结构材料技术专题，始终都把耐高温、高强、耐磨损、耐腐蚀陶瓷材料及部件的研究作为重点项目来部署。从研究内容看，主要集中在三个方面：1、先进陶瓷材料本身的研究；2、先进陶瓷材料新制备工艺的研究；3、低成本、高可靠性陶瓷部件的产业化关键技术研究。 国防、航空航天的轻质化和小型化对先进陶瓷材料的需求日趋强烈。先进陶瓷材料密度仅为高温合金的1/3~1/4，使用温度高达1500℃以上，因此应用先进陶瓷材料作为结构件可明显的降低结构重量，同时还可起到耐腐蚀耐磨损等功能作用。我国在航空发动机热端部件等开始应用，提高了航空发动机的推重比，缩小航空发动机与国际先进发动机的差距。又如在导弹天线罩、喷管、喉衬等均有应用。 在民用方面，先进陶瓷应用更为广泛，如在矿山、发电、冶金用耐磨耐腐蚀陶瓷部件，其寿命比高铬铁制品寿命提高8-10倍，仅宝钢每年就有数千万件需求；矿山、电子部门用渣浆陶瓷内衬比现有产品使用寿命提高2-3倍。用陶瓷熔融金属过滤器，提高金属铸件的质量，不仅

在国防军工同时在现代交通等领域对高温熔融金属（钢）夹杂物过滤器的市场需求越来越大。又如在机械工业，机床主轴应用陶瓷轴承，寿命提高5-10倍，市场也在逐渐扩大。 从先进陶瓷材料的“十五”计划实施中，主要的经验与体会是： 1、“十五”在先进陶瓷材料研究计划中，明确了我国在此方面的差距（仅占国际市场的1%左右），在此基础上突出了重点，以氮化物、碳化物为重点，且根据不同用途，对性能指标及成品率提出了明确要求，使先进陶瓷材料的研究取得突出成绩。 2、根据陶瓷材料的特点，突出陶瓷部件制备工艺是发展先进陶瓷材料的关键。特别支持了陶瓷粉体的分散与高密度素坯的成型工艺。高密度复杂形状的陶瓷零部件成型工艺，精密陶瓷部件成型与烧结中的缺陷控制，多孔陶瓷部件的烧结工艺等。 3、在管理机制上，采用滚动支持是激励项目承担单位圆满或超额完成任务的重要措施。如对新一代铝电解金属陶瓷、自增韧氮化硅及其陶瓷轧辊制备技术，耐高温、高强、耐腐蚀陶瓷部件的关键制备技术以及陶瓷膜材料设计与制备技术项目均采取了不同程度的滚动支持。 4、“十五”计划中，同样注意了先进陶瓷材料及其部件的产业化技术，充分调动了相关产业积极性，得到可喜进展。如陶瓷轴承方面，形成年产值3500万的规模，陶瓷过滤器形成八千万到一亿元产值能力，渣浆泵可带来每年节约几十亿的社会效益，发挥稀土和晶须联合强韧化的稀土-碳化硅陶瓷线材轧辊提高了我国线材生产水平等。这些充分展示了陶瓷材料的产业前景。

锆钛酸铅压电陶瓷的制备实验

锆钛酸铅压电陶瓷的制备实验 引言： 压电陶瓷 我们将具有压电效应的陶瓷称为压电陶瓷，而压电效应分为正压电效应和负压电效应。 ★正压电效应：当对某些晶体施加压力、张力或切向力时，则发生与应力成比例的介质极化，同时在晶体两端面将出现数量相等、符号相反的束缚电荷，这种现象称为正压电效应，如下图所示； ★逆压电效应：当在晶体上施加电场引起极化时，将产生与电场强度成比例的变形或机械应力，这种现象称为逆压电效应。 注：实线代表形变前的情况； 虚线代表形变后的情况。 自从十九世纪五十年代中期，由于钙钛矿的 PZT 陶瓷具有比 BaTiO3更为优良的压电和介电性能，因而得到广泛的研究和应用。图 1-1 为 Pb(Zr x Ti 1-x )O 3体系的低温相图[1]。在居里温度以上时，立方结构的顺电相为稳定相。在居里温度以下，材料为铁电相，对于富 Ti 组分（0≤x ≤0.52）为四方相；而低 Ti 组分（0.52≤x ≤0.94）为三方相。两种晶相被一条 x=0.52 的相界线分开。在三方相区中有两种结构的三方相：高温三方相和低温三方相，这两种三方相的区别在于前者为简单三方晶胞，后者为复合三方晶胞。在靠近 PbZrO3组分（0.94≤x ≤1）的地方为反铁电区，反铁电相分别为低温斜方相和高温四方相。 正压电效应示意图

如图 1-2 所示[10]，对于四方相，自发极化方向沿着六个<100>方向中的一个方向进行，而三方相的自发极化方向沿着八个<111>方向中的一个方向进行。由于自发极化方向的不同，在不同的晶体结构中产生不同种类的电畴，在四方相中产生 180o 和 90o电畴，三方相中产生 180o、109o、71o电畴。 一、实验目的： 本实验主要是通过对具有压电性能的陶瓷材料PZT（锆钛酸铅）的制备来掌握特种陶瓷材料的整个工艺流程，并掌握一定的性能测试手段。 二、实验仪器： 电子天平、粉末压片机、箱式电阻炉、成型模具、温度控制仪、准静态d33测量仪、极化装置、阻抗分析仪等。 三、实验原理： 实验室制备PZT压电陶瓷的工艺路线为： 配方设计→PZT粉体混合研磨制备→预烧→成型→排塑→烧结→上电极→极化→性能

水泥助磨剂使用管理办法

XX水泥有限责任公司水泥助磨剂使用管理办法 文件编号：YX/05-201001 为确保水泥产品质量可靠、稳定，依据“公司质量管理规程”制定本办法，本公司内所有涉及水泥助磨剂进厂、检验、使用的部门(车间)及工序均应遵守本办法规定，作为本公司合格供方的助磨剂厂家进货时亦应保证承认其产品在本公司应用时接受本规定约束。 1.供方评定 1.1生产需要时，技术品质部将所需助磨剂的品种及技术要求提供给物资部、成品车间，物资部依要求联系生产厂家，对生产资质、供货能力等进行比较后确定拟选用供方。拟选用供方提供样品后技术品质部安排做小磨试验（或比对试验）。 1.2技术品质部根据小磨试验（或比对试验）结果确定可进行大磨试验的供方名单并报物资部，物资部综合考虑后从中选定可进行大磨试验的供方。 1.3确定进行大磨试验的供方在大磨试验前应派专职技术人员到公司，指导公司技术品质部确定大磨试验方案，方案应对大磨试验期间的出磨水泥质量做出承诺并要求取得供方授权的专职技术人员签字确认。 1.4大磨试验方案需经生产副总审批，审核批准后的大磨试验方案由技术品质部组织实施。 1.5技术品质部对大磨试验方案数据进行分析总结，对可否在生产中应用做出技术方面的判断，报生产副总同意后提供给物资部，物资部应从技术品质部认可的大磨试验合格供方名单中按公司有关规定采用邀请招标，在中标商不少于二家中进货。中标进货前应由物资部、技术品质部、成品车间到厂家实地考察后确定，以保证质量。 1.6进货前供需双方应签订合同(或协议)，合同(或协议)中应包括该品种助磨剂的理化性能指标要求、小磨试验(或比对试验)的技术指标要求、大磨试验

和具体应用时的技术指标要求等内容，该协议应留存一份在技术品质部作为该品种助磨剂是否合格的判定依据之一。 1.7同时进货的供方最多不超过两家，为保证助磨剂质量的稳定性，应避免频繁更换助磨剂供方。 2.进厂验收、标识、贮存 2.1进厂验收由物资部、成品车间和技术品质部共同验收，物资部主要验收包装是否完好，品种、数量、产品合格证是否符合要求等内容；技术品质部和车间主要验收容器是否完好，容器上是否清楚标明：产品名称、型号、净质量或体积(包括含量或浓度)、生产者名称和地址、有效期等内容；技术品质部还要验收是否有对应该进厂批次的产品使用说明书。物资部、成品车间、技术品质部对验收内容均须有书面记录，合格证由物资部留存，使用说明书由技术品质部留存。 2.2进厂验收合格后的助磨剂由成品车间按批次、厂家、品种等分开存放，不同批次、厂家、品种的助磨剂之间应有明显间隔并做明显标识以便区分。 3. 使用前的检验确认 3.1每批次助磨剂在使用前由技术品质部抽样对外观、理化性能、强度比对试验等项目进行检测，以确认该批次助磨剂是否具备使用条件。判断依据为国家标准、行业标准规定的以及供需双方供货前约定的技术要求。 3.2经技术品质部确认合格的助磨剂方可在生产中正常使用。 3.3确认后的助磨剂应留样，留样存放于无色透明容器中，标示清楚名称、品种、功能等内容，分别存放质量控制组和成品岗位，以便使用时检查对比。 4.使用 4.1使用助磨剂的种类、加入量由技术品质部以书面形式通知水泥磨中控操作员，并由中控操作员负责通知配料站岗位人员具体实施。 4.2每桶助磨剂使用之前要充分摇匀，避免因质量不均匀对水泥质量造成影

新型功能材料

先进功能陶瓷材料 摘要:本文概述了先进功能陶瓷材料的基本分类和优良性能,并对研究现状做了陈述和对未来先进功能陶瓷材料的发展做了展望. 关键词: 先进功能陶瓷材料；分类；优良性能；发展概况；展望 Advanced ceramic materials Abstract: This paper provides an overview of advanced ceramic materials the basic classification and excellent performance, and the research situation on the statement and the future of advanced ceramic materials is prospected. Key words: advanced ceramic materials; classification; excellent performance; development situation; Prospect 1.功能陶瓷材料的简要介绍 功能陶瓷材料对电、磁、光、热、化学、生物等现象或物理量有很强反应，或能使上述某些现象或量值发生相互转化的一种陶瓷材料。功能陶瓷是一类颇具灵性的材料，它们或能感知光线，或能区分气味，或能储存信息……因此， 说它们多才多能一点都不过分【1-3】．它们在电、磁、声、光、热等方面具 备的许多优异性能令其他材料难以企及，有的功能陶瓷材料还是一材多能呢！而这些性质的实现往往取决于其内部的电子状态或原子核结构，又称电子陶瓷。已在能源开发、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等方面有广泛应用。 超导陶瓷材料就是功能陶瓷的杰出代表。1987年美国科学家发现钇钡铜氧陶瓷在98K时具有超导性能，为超导材料的实用化开辟了道路，成为人类 超导研究历程的重要里程碑【2】。压电陶瓷在力的作用下表面就会带电，反 之若给它通电它就会发生机械变形。电容器陶瓷能储存大量的电能，目前全世界每年生产的陶瓷电容器达百亿支，在计算机中完成记忆功能。而敏感陶瓷的电性能随湿、热、光、力等外界条件的变化而产生敏感效应：热敏陶瓷可感知微小的湿度变化，用于测温、控温；而气敏陶瓷制成的气敏元件能对易燃、易爆、有毒、有害气体进行监测、控制、报警和空气调节；而用光敏陶瓷制成的电阻器可用作光电控制，进行自动送料、自动曝光、和自动记数。磁性陶瓷是部分重要的信息记录材料。还有半导体陶瓷、绝缘陶瓷、介电陶瓷、发光陶瓷、感光陶瓷、吸波陶瓷、激光用陶瓷、核燃料陶瓷、推进剂陶瓷、太阳能光转换陶瓷、贮能陶瓷、陶瓷固体电池、阻尼陶瓷、生物技术陶

压电陶瓷的测试--

第二章压电陶瓷测试 2.4 NBT基陶瓷的极化与压电性能测试 2.4.1 NBT基陶瓷的极化 1. 试样的制备 为对压电陶瓷进行极化和性能测试，烧结后的陶瓷需要进行烧银处理。烧银就是在陶瓷的表面上涂覆一层具有高导电率，结合牢固的银薄膜作为电极。电极的作用有两点：（1）为极化创造条件，因为陶瓷本身为强绝缘体，而极化时要施加高压电场，若无电极，则极化不充分；（2）起到传递电荷的作用，若无电极则在性能测试时不能在陶瓷表面积聚电荷，显示不出压电效应。 首先将烧结后的圆片状样品磨平、抛光，使两个平面保持干净平整。然后在样品的表面涂覆高温银浆（武汉优乐光电科技有限公司生产，型号：SA-8021），并在一定温度干燥。将表面涂覆高温银浆的样品放入马弗炉进行处理，慢速升温到320~350℃，保温15min 以排除银浆中的有机物，快速升温到820℃并保温15min后随炉冷却，最后将涂覆的银电极表面抛光。 2. NBT基压电材料的极化 利用压电材料正负电荷中心不重合，对烧成后的压电陶瓷在一定温度、一定直流电场作用下保持一定的时间，随着晶粒中的电畴沿着电场的择优取向定向排列，使压电陶瓷在沿电场方向显示一定的净极化强度，这一过程称为极化[70]。极化是多晶铁电、压电陶瓷材料制造工艺中的重要工序，压电陶瓷在烧结后是各向同性的多晶体，电畴在陶瓷体中的排

列是杂乱无章的，对陶瓷整体来说不显示压电性。经过极化处理后，陶瓷转变为各向异性的多晶体，即宏观上具有了极性，也就显示了压电性。 对于不同类型的压电陶瓷，进行合适的极化处理才能充分发挥它们最佳的压电特征。决定极化条件的三个因素为极化电压、极化温度和极化时间。为了确定NBT基压电材料的最佳极化条件，本文采用硅油浴高压极化装置（华仪电子股份有限公司生产，型号：7462）详细研究了样品的极化行为，并确定了最佳的极化条件。 2.4.2 NBT基陶瓷的压电性能测试 1．压电振子及其等效电路 图2.11 压电振子的等效电路 利用压电材料的压电效应，可以将其按一定取向和形状制成有电极的压电器件。输入电讯号时，若讯号频率与器件的机械谐振频率f r一致，就会使器件由于逆压电效应而产生机械谐振，器件的机械谐振又可以由于正压电效应而输出电讯号，这种器件称为压电振子，广泛用于制作滤波器、谐振换能器件和标准频率振子。在其谐振频率附近的电特征可用图2.11来表示，它由电容C1，电感L1和电阻R1的串连支路与电容C0并联而成，在谐振频率附近可以认为这些参数与频率无关。 2．压电材料的性能测试 压电参数的测量以电测法为主。电测法可分为动态法、静态法和准静态法。动态法是

敏感陶瓷的开发与应用

《材料学概论》结业小论文 敏感陶瓷的开发和应用 姓名余素春 班级料119班 学号119024500

目录 1 敏感陶瓷的简介...................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 敏感陶瓷的定义................................................................. 错误！未定义书签。 1.2 敏感陶瓷的分类 3 1.2.1热敏陶瓷................................................................ 错误！未定义书签。 1.2.2压敏电阻陶瓷 (3) 1.2.3磁敏陶瓷 (4) 1.2.4湿敏陶瓷 (4) 1.2.5气敏陶瓷 (4) 1.3敏感陶瓷材料的制备工艺和技术 (5) 1.3.1超微粉料制备技术 (5) 1.3.2多层化技术 (5) 2 敏感陶瓷设计与发展 (5) 2.1敏感陶瓷的设计程序 (6) 2.2敏感陶瓷的设计原则 (6) 2.3敏感陶瓷前景展望 (6)

1、敏感陶瓷的简介 敏感陶瓷是指对信息感受和功能变换具有敏感特性的多晶无机材料，属功能陶瓷的一个重要组成部分。特别是近年来，随着计算技术的迅速发展和对敏感器件的迫切要求，敏感陶瓷及其器件应用等方面的研究开发正不断扩展，将成为当今社会高度机械化、自动化和信息化所必需的重要技术基础。 1.1、敏感陶瓷的定义 敏感陶瓷指某些性能随外界条件（温度、电压、湿度、气氛）的变化而发生改变的陶瓷。这类陶瓷主要用于遥感测量及自动化控制领域。 1.2、敏感陶瓷的分类 敏感陶瓷材料主要分三大类： (1)传感器用敏感陶瓷，其中有属于化学传感器的湿敏和各种气敏传感器用陶瓷材料和属物性传感器的温敏、压力敏和声敏等传感器用陶瓷； (2)非线性敏感陶瓷，用于自控加热非线性热敏元件和用于变阻器和避雷器等电压非线性压敏元件； (3)致动敏感陶瓷，主要用于压电和电致伸缩微位移致动器和光致伸缩敏感元件等。 1.2.1、热敏陶瓷 热敏半导体陶瓷材料就是利用它的电阻、磁性、介电性等性质随温度而变化，用它作成的器件可作为温度的测定、线路温度补偿及稳频等，且具有灵敏度高、稳定性好、制造工艺简单及价格便宜等特点。 按照热敏陶瓷的电阻-温度特性，一般可分为三大类： （1）电阻随温度升高而增大的热敏电阻称为正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻； （2）电阻随温度的升高而减少的热敏电阻称为负温度系数热敏电阻，简称NTC 热敏电阻； （3）电阻在某特定温度范围内急剧变化的热敏电阻，简称为CTR临界温度热敏电阻。 1.2.2、压敏电阻陶瓷 压敏电阻是电阻值对外加电压敏感，电压提高，电阻率下降。小的电压增量可引起很大的电流增量。I—V特性不是直线，也称非线性电阻。电阻率在一定电流范围内可变。压敏电阻用作过压保护、高能浪涌吸收和高压稳压等，广泛应用于电力系统、电子线路和家用电器中。