淺談陶瓷添加劑的分類及作用機理

陶瓷添加劑的作用主要體現在兩個方面：一是作為過程性添加劑，如改善加工條件，加快設備運行速率，簡化工藝等；二是作為功能性添加劑，如加入后使產品具有一些特定的功能。

陶瓷添加劑是指在陶瓷生產過程中為了滿足工藝和性能要求所添加的化學試劑的統稱，通常加入量在0.5%～2.0%，一般含量不超過5%。隨著科學技術的發展，各種化學添加劑在陶瓷生產中起著越來越重要的作用。其作用主要體現在兩個方面：一是作為過程性添加劑，如改善加工條件，加快設備運行速率，簡化工藝等；二是作為功能性添加劑，如加入后使產品具有一些特定的功能。

陶瓷添加劑的分類

陶瓷添加劑的種類有很多，根據其化合物組成、作用、狀態以及應用領域可以分為以下幾類：

根據其化學組成，可以分為有機、無機、高分子和復合添加劑

根據其作用，可以分為解膠劑、增塑劑、增強劑、助磨劑、消泡劑、絮凝劑、防腐劑等。

根據其狀態，可分為固體添加劑和液體添加劑兩大類。

根據其應用領域，可以分為普通陶瓷添加劑和新型陶瓷添加劑。

使用陶瓷添加劑的要求

需熟悉各種陶瓷原料的物理化學性能以及其在生產各工序中的作用和存在的形式，了解各原料組分與陶瓷添加劑的相互作用。

了解各種陶瓷添加劑的特性和共性以及它們之間的相互作用及相容性，清楚陶瓷添加劑的作用機理。

陶瓷添加劑的加入量有一定范圍，用量太小，起不到應有的作用；用量太高有可能產生副作用；另一方面，陶瓷添加劑本身的質量要穩定可靠，在使用和貯存過程中不易變質。

陶瓷添加劑在陶瓷燒結時，其揮發組份和殘余組份不應影響陶瓷產品的性能，有機及高分子添加劑在燒結過程中的揮發和分解不應使陶瓷制品形成氣孔，含金屬元素的添加劑則應避免在燒結過程中形成著色金屬氧化物，使陶瓷制品出現斑點等缺陷。

陶瓷添加劑的作用機理

分散作用

固體顆粒在液體介質中分散后形成的體系應屬于膠體范疇，該體系在熱力學上不穩定，顆粒有團聚的趨勢。此時添加陶瓷添加劑通過與陶瓷顆粒表面發生作用而阻止其相互團聚，可以起到防止粒子團聚的作用，使原料各組分均勻分散在液體介質中。陶瓷添加的分散機理大致分為四種：靜電斥力穩定作用；空間位阻穩定作用；靜電位阻作用和穩定作用。

懸浮作用

一些不溶于水或者微溶于水的固體顆?？梢越柚承┨沾商砑觿?，比較均勻地分散在液體介質中，形成一種細小的高懸浮、能流動的穩定液固態體系，起到改善料漿懸浮穩定性的作用。懸浮穩定作用機理其實和分散作用類似，實際上各種懸浮穩定劑也可以用作陶瓷料漿的分散劑，只不過分散劑主要用在料漿中，而懸浮穩定劑主要用在釉漿中，對釉漿具有稠化作用，是防止釉漿沉淀的添加劑。

減水作用

陶瓷添加劑的減水作用是為了改善料漿性能，使料漿在低水分的情況下，具有適當的粘度、良好的流動性和高固相含量，以便于操作，達到節能降耗的目的。

陶瓷減水劑分散機理大致分為四種：靜電斥力穩定作用；空間位阻穩定作用；靜電位阻作用和穩定作用。陶土顆粒在液體介質中分散后形成的體系是屬于膠體，該體系在熱力學上很不穩定，顆粒會相互吸引進而發生團聚，而陶瓷添加劑就是通過與陶瓷顆粒表面發生作用而阻止其相互團聚，可以起到防止粒子團聚的作用。

陶瓷減水劑作用機理示意圖

增強作用

在陶瓷生產過程中，對于一些質地較差的高嶺土等，往往需要加入某些陶瓷添加劑來彌補其塑性差或改善初制品的強度。陶瓷增強劑的作用原理是其可在陶瓷顆粒之間架橋，產生交聯作用，形成不規則的網狀結構；同時顆粒表面被包裹還會使顆粒之間產生氫鍵而大大增強制品的強度。

陶瓷增強劑作用機理示意圖

助磨作用

陶瓷添加劑的助磨作用主要是從原料磨細的微觀機制方面來提高陶瓷粉體研磨效率，加快固體顆粒的破碎速度。具有助磨作用的陶瓷添加劑叫助磨劑。