
一、粘结剂的性能要求
陶瓷用粘结剂在陶瓷制品的生产过程中起着至关重要的作用,其性能要求也相应地非常严格。粘结剂不仅需要具备好的粘结强度和耐久性,还要满足特定的加工、环保以及成本等方面的要求。粘结剂必须具有好的粘结性能和强度。这是确保陶瓷制品在成型使用过程中不会发生开裂、脱落等现象的基础。粘结剂的粘结力要足够强大,能够有效地将陶瓷颗粒或部件连接在一起,形成一个整体。同时,粘结剂本身也需要具备足够的强度,以承受陶瓷制品在成型使用过程中可能遇到的各种外力作用。只有这样,才能保证陶瓷制品的完整性和稳定性。
粘结剂应具有好的耐候性和耐化学腐蚀性。陶瓷制品在成型使用过程中,往往会暴露在各种复杂的环境中,如高温、低温、潮湿、干燥、酸碱等。这就要求粘结剂必须能够抵抗这些外界环境因素的侵蚀,保持其粘结性能和强度的稳定性。只有这样,才能确保陶瓷制品在各种环境下都能保持预设的状态。
粘结剂还应具有适宜的加工性能和成型性能。陶瓷制品的生产过程中,往往需要对粘结剂进行各种加工和成型操作,如混合、搅拌、压制、注射等。这就要求粘结剂必须具有好的流动性和可塑性,以便于加工和成型。同时,粘结剂的固化速度和固化温度等参数也需要控制在合适的范围内,以确保陶瓷制品的生产效率和质量。
粘结剂应环保无毒、易于施工。随着人们对环保意识的提高,陶瓷制品的环保性也成为了越来越重要的考量因素。这就要求粘结剂必须不含有毒有害物质,不会对人体和环境造成危害。同时,粘结剂的使用和施工也需要尽可能地方便和简单,以降低生产成本和提高生产效率。
粘结剂在烧结过程中要可控的挥发、分解。
陶瓷用粘结剂的性能要求非常严格和全面。只有同时满足这些要求的粘结剂,才能被广泛应用于陶瓷制品的生产中,并确保陶瓷制品的质量和使用寿命。因此,对于陶瓷行业来说,选择和使用合适的粘结剂是至关重要的。

二、粘结剂失效原因分析
2.1 粘结剂自身质量问题
粘结剂作为陶瓷生产中不可或缺的一部分,其自身质量问题直接关系到陶瓷制品的整体性能和使用寿命。在实际应用中,粘结剂的质量问题往往源于多个方面,这些方面相互交织、相互影响,共同构成了粘结剂失效的潜在风险。
从粘结剂的成分来看,杂质的含量是一个不容忽视的问题。杂质可能来源于原材料的不纯净或生产过程中的污染。这些杂质在粘结剂中起到了破坏性作用,它们可能削弱粘结剂分子间的相互作用力,降低粘结强度和耐久性。例如,某些无机杂质可能与粘结剂中的有机成分发生化学反应,生成气体或弱化粘结的物质,从而导致粘结失效。
生产工艺对粘结剂质量的影响同样显著。不合理的生产工艺可能导致粘结剂内部结构的缺陷,如气泡、裂纹等,这些缺陷在应力作用下容易扩展,导致粘结失效。此外,生产工艺中的温度、压力、时间等参数控制不当,也可能影响粘结剂的聚合程度和结晶状态,进而影响其性能。
再者,质量控制是确保粘结剂性能稳定的关键环节。在供应商生产过程中,严格的质量控制体系能够及时发现并处理潜在的质量问题,防止不合格产品。然而,如果质量控制不严格或缺失,粘结剂的性能可能会因批次间的差异而波动,甚至可能出现严重的质量问题。
针对以上问题,可以从以下几个方面着手解决:
一是加强原材料的质量控制,确保使用纯净、合格的原材料;
二是优化生产工艺,通过调整工艺参数和改进设备,减少生产过程中的缺陷和污染;
三是要求供应商建立完善的质量控制体系,对生产过程中的关键环节进行实时监控和检测,确保产品质量的稳定性和一致性。
粘结剂自身质量问题是导致陶瓷制品粘结失效的重要原因之一。为了确保陶瓷制品的质量,必须重视粘结剂的质量控制工作,从源头抓起,全面提升粘结剂的性能和稳定性。
2.2 使用条件与操作方法不当
陶瓷制品在生产过程中,常常会受到多变的环境条件影响,这些外部条件,如温度、湿度以及机械压力等,均有可能对粘结剂的效能产生显著影响。
在高温环境下,粘结剂可能会因为热膨胀而失去粘性,甚至发生化学分解,导致其连接作用大大减弱。相反,在低温条件下,粘结剂可能会变得过于僵硬,同样影响其粘结效果。
湿度是另一个重要的外部环境因素。高湿度环境下,粘结剂可能吸收过多的水分,导致其体积膨胀,从而降低粘结强度和耐久性。水分还可能通过渗透作用进入粘结剂与陶瓷材料之间的界面,破坏粘结力。另一方面,如果粘结剂在干燥过程中过快地失去水分,也可能导致内部产生空隙和裂纹,同样会影响其性能。
应力也是导致粘结剂失效的一个重要因素。陶瓷制品在使用过程中可能受到各种形式的应力作用,如拉伸应力、压缩应力、剪切应力等。这些应力可能超过粘结剂的承受极限,导致其内部产生裂纹或断裂。此外,长期受到应力作用的粘结剂还可能发生蠕变现象,即随着时间的推移逐渐发生变形,导致失效。
除了外部环境条件,人为的操作方法同样对粘结剂的效能有着至关重要的影响。陶瓷材料的施工过程需要精细的操作技巧,一旦操作不当,很可能会对粘结剂的性能造成损害。
例如,在使用粘结剂时,某些预处理工作就显得尤为重要。如果没有进行充分的预处理,那么粘结剂就很难与粉体形成有效的结合,从而导致粘结力的降低。粘结剂的使用方式也是影响其效能的关键因素。在搅拌粘结剂时,必须确保其均匀分散。如果分散不均,或者在某些区域形成了粘结剂的积聚,那么在实际使用过程中,这些区域的粘结剂就很容易发生开裂或脱落、鼓包,进而影响整个陶瓷制品的稳定性。
外加剂的使用也会造成粘结剂失效。

2.3 外部环境因素【储存】
外部环境因素对陶瓷用粘结剂的性能和使用寿命具有不可忽视的影响。这些因素主要包括温度、湿度以及应力,它们可能单独或共同作用,导致粘结剂的失效。
在温度方面,极端的高温或低温都可能对粘结剂造成不利影响。高温环境下,粘结剂中的某些成分可能发生热解或氧化反应,导致粘结性能下降。同时,热胀冷缩现象也可能在粘结剂与陶瓷材料之间产生应力,削弱粘结力。相反,在低温环境下,粘结剂的硬化和固化速度可能减慢,影响其即时粘结效果。此外,温度循环变化也可能导致粘结剂内部产生热应力,进而引发微裂纹,降低整体强度。
湿度的变化也会对粘结剂产生影响,过高的湿度可能会导致粘结剂中的水分含量增加,进而影响其粘结性能。
储存过程中在机械压力的作用下,粘结剂也很容易发生失效。
3.4 其他失效原因
除了之前讨论的粘结剂自身质量问题、使用条件与操作方法不当以及外部环境因素外,还存在一些其他潜在的失效原因,这些因素同样不容忽视。
材料老化是一个重要的考虑因素。随着时间的推移,粘结剂中的化学成分可能会发生变化,导致其物理和化学性质逐渐退化。这种老化过程可能由多种因素引发,如长期的紫外线暴露、氧化反应或化学反应等。老化的粘结剂可能变得更脆,容易开裂,或者失去原有的粘结力,从而增加了陶瓷制品失效的风险。
另一个需要考虑的因素是化学腐蚀。在某些环境中,粘结剂可能会接触到腐蚀性化学物质,如酸、碱或溶剂等。这些物质可能会与粘结剂发生反应,导致其表面受到侵蚀或破坏。一旦粘结剂的表层受到损害,其内部的结构也将变得脆弱,进而影响到整体的粘结性能和强度。
陶瓷制品在运输过程中可能会遭受到意外的强烈冲击或振动。这种情况在汽车、火车或飞机等交通工具中尤为常见,这种动态载荷可能会导致粘结剂内部产生某种损伤,随着时间的推移,这些损伤可能会逐渐扩大,导致粘结剂的失效。