在沒有陶瓷基體增強劑的情況下,陶瓷基體顆粒間的結合依賴。添加高性價比的陶瓷基體增強劑后,陶瓷基體顆粒間的結合機理取決于增強劑的分子結構。陶瓷坯體的強化機理可概括為有機高分子鏈強化、氫鍵強化、粘結強化、靜電強化和纖維增韌。下面詳細介紹了陶瓷坯體增強劑的四種強化機理。
1、有機聚合物鏈增強
對于有機聚合物基陶瓷坯體增強劑,具有足夠鏈長的聚合物可以在陶瓷顆粒之間架橋,產(chǎn)生交聯(lián),形成不規(guī)則的網(wǎng)絡結構,形成團聚。單鍵的內(nèi)旋使聚合物鏈更具彈性和柔韌性,從而提高生坯的強度。
2、氫鍵增強
在坯體階段,陶瓷顆粒之間仍有少量的水,因此顆粒之間存在毛細力。除了上述范德華力和毛細力外,顆粒表面被高分子材料包裹,顆粒間的氫鍵由高分子材料產(chǎn)生,提高了陶瓷體的強度。
3、附著力增強
增強分子在陶瓷體中熱運動的增加,使得包裹在一個顆粒表面的聚合物與包裹在另一個顆粒外表面的聚合物纏繞或成鏈,使兩個顆粒的結合更加緊密。因此,當坯體形成時,不僅有外界壓力作用在漿料上,形成顆粒間的機械結合,還有聚合物在漿料內(nèi)部的粘結作用,形成三維網(wǎng)絡結構,最終提高了處理后坯體的強度。
4、靜電力增強
陶瓷體增強劑中的粘土顆粒常形成片狀結構。從晶體學和硅酸鹽理論的觀點來看,板的表面經(jīng)常帶負電,而周圍的邊緣經(jīng)常帶正電。由于板材的厚度很薄,磨削的粒度往往是板材表面積的縮小,而邊緣變化不大。粒子是多角度的,負電荷效應減弱,相對停止電荷效應增強。
總之,陶瓷坯體增強劑的四種主要強化機理是有機高分子鏈強化、氫鍵強化、粘結強化和靜電力強化。然而,由于邊緣與邊緣之間幾乎沒有連接,因此帶負電荷的邊緣與帶正電荷的邊緣由于靜電吸引而相互聚集。隨著壓力的增大,坯體具有一定的強度。