瓷质墙地砖具有漂亮美观、易于清洁、气孔率低、力学强度高、耐化学腐蚀和耐磨等特点,在建筑装饰领域有着广泛的应用。但是,随着陶瓷工业规模迅速扩大,对原材料的需求也越来越多,矿产资源是有限的不可再生资源,优质陶瓷原料日趋减少,并且原料的采购半径增大使得运输费用上涨,导致制造成本越来越高。 我国含铁高的天然矿物资源相当丰富,但是人们对含铁高的原料制造的红坯砖存在误解,认为含铁高的原料生产不出优质的瓷质砖。除此之外,含铁量高的原料制备的瓷质砖还容易出现起泡、开裂、变形等缺陷。 本论文通过XRD、DTA-TG、SEM等分析、测试手段,深入研究了含铁量高的瓷质砖在制备过程中的起泡机理。研究发现,含铁量高的原料制成的瓷质砖中碱金属、碱土金属氧化物以及SiO2等是影响Fe2O3分解的主要因素,且是一个复杂的共同作用。 本论文主要研究了影响Fe2O3在陶瓷原料中的分解机理。实验表明,碱金属、碱土金属氧化物除了降低制品的烧成温度之外,还降低了Fe2O3分解的温度。在瓷质砖烧成的高温阶段除了Fe2O3自身分解之外,SiO2与Fe2O3反应还生成铁橄榄石,这些因素共同作用,使制品烧成后出现起泡缺陷。 通过热力学计算证明了Fe2O3在高温阶分解的可能性,也通过热力学计算证明了SiO2与Fe2O3反应的存在。 经过上述高Fe2O3原料在陶瓷制备中机理研究,作者采用优化的配方和优化的工艺方法来制备含铁量高的瓷质砖。实验结果表明,将Fe2O3含量控制在1％以下,以26MPa下的成型压力,控制粉料含水率为7％左右,适当调整烧成曲线,是能够制备出含铁量高的瓷质砖的。