建筑陶瓷固废模拟热液蚀变反应低碳制备陶瓷砖

作     者：吴文新 周正元 夏光华 宁高朋 周彩玲 WU Wenxin;ZHOU Zhengyuan;XIA Guanghua;NING Gaopeng;ZHOU Cailing

作者机构：景德镇陶瓷大学材料与科学工程学院景德镇333403 

出 版 物：《硅酸盐通报》 (Bulletin of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2024年第43卷第7期

页      面：2620-2629页

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：江西省教育厅科技项目(GJJ190701) 景德镇陶瓷大学基金(102-01003002035) 

主　　题：热液蚀变 陶瓷固废 正长石 α-石英 球磨 陶瓷砖 

摘      要：陶瓷通常需要在1 000℃以上烧结,导致陶瓷工业约有60%的能耗用于烧成工序,降低陶瓷的烧成温度对于陶瓷行业的节能减碳具有重要意义。本文以陶瓷固废为原料提出了一种在200℃下模拟热液蚀变反应低碳制备陶瓷的方法。本研究先对废陶瓷进行球磨预处理,得到亚微米级粉体,再通过模拟热液蚀变反应,以陶瓷固废粉体为原料制备出陶瓷砖。在最佳实验条件下:陶瓷固废球磨6 h,粉体含水率25%,以硅酸钾水溶液作为蚀变溶液,在200℃温度下反应36 h,得到样品的抗折强度为(32.1±4) MPa,满足陶瓷砖的应用要求。利用X射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜表征反应前后样品的物相组成、官能团结构和微观形貌,给出了可能的反应过程。确认在热液蚀变反应中产生了正长石和α-石英晶体,这两种晶体的生长有效地提高陶瓷砖的抗折强度。