彭虎++王平++简广++简觉非++匡猛++叶骏

摘 要：以紫砂土为主要原料，加入纳米紫砂和纳米石英短纤，采用塑性成型并煅烧。通过XRD物相分析，采用急冷—强度法表征试样的抗热震性能，研究纳米材料添加量对紫砂陶器强度及抗热震性能的影响。结果表明：随着纳米材料的加入，紫砂陶器抗折强度与抗热震性能都有所提高。当纳米材料加入量为1.19%时，两者性能均达到最大，抗折强度达68.7 MPa，抗热震强度达 26.0 MPa。

关键词：紫砂陶；纳米紫砂；纳米石英短纤；抗折强度；抗热震性能

1 前言

紫砂陶历史悠久[1]，是我国非物质文化[2]。紫砂以粘土矿物为主，另外含有少量石英、铁质矿物[3]。紫砂内胆是紫砂电炊器具的核心部件，具有保温性好、耐腐蚀性强等特点，经紫砂煲烹煮的食物色香味俱全，营养丰富，深受欢迎[4]。紫砂陶器有较好的热传导率和热稳定性，紫砂煲加热过程中，一般高于100 ℃。存在更高热震冲击温度，故提高紫砂产品抗热震性能是其适应市场要求亟待解决的问题。影响陶瓷材料抗热震性能的主要因素有：热膨胀系数[5]、导热系数[6-8]、弹性模量[9]、断裂韧性[10、11]、坯体气孔率[12]等。本实验以紫砂原料为主要原料，重点研究石英纳米短纤和纳米紫砂加入量对紫砂陶强度及抗热震性能的影响。

2 实验内容

2.1 实验原料组成及含量

本实验采用佛山简氏依立电器有限公司提供的紫砂煲配方，中位径为5.6 μm，化学成份及含量为：SiO2 72.71%、Al2O3 20.63%、 Fe2O3 1.38%、TiO2 0.20%、CaO 0.24%、 MgO 0.08%、K2O 0.54%、Na2O 0.70%、Li2O 2.44%、FeO 0.21%、MnO 0.02%。纳米紫砂土中位径为600 nm，化学成份及含量为：SiO2 65.51%、Al2O3 21.50%、Fe2O3 4.54%、TiO2 0.93%、CaO 0.02%、MgO 1.44%、K2O 0.18%、Na2O 0.23%。纳米石英短纤为实验室前期合成，直径为20 nm，长径比大于30，SiO2 含量大于98%。……