1、1.1 定義定義：是指為了提高產品的質量和效果而加入到配料是指為了提高產品的質量和效果而加入到配料中的少量和微量的試劑中的少量和微量的試劑。l 隸屬于隸屬于精細化工中的一個重要門類。精細化工中的一個重要門類。對于提高產品質量、增加產量和降低能耗將起對于提高產品質量、增加產量和降低能耗將起著不容忽視的巨大作用。著不容忽視的巨大作用。1.2 分類分類 一般分類方法：一般分類方法： （1）按照添加劑的狀態：粉狀和液體狀； （2）按照使用功能：分散劑、增塑劑、助磨劑等； （3）按照使用領域：普通陶瓷添加劑和新型陶瓷添加劑。 還可以按照化學組成：無機添加劑、有機添加劑、高分子添加劑； 按照工藝條件：坯料

2、用添加劑、成型添加劑、燒結用添加劑、釉料添加劑； 成型工藝來分：澆筑成型添加劑、擠壓成型添加劑等。2.1 功能功能l 在陶瓷生產中主要起到提高產品質量和性能，降低能耗。過程性添加劑過程性添加劑 改善加工條件，加快設備運行速率，簡化制備工藝，eg.分散劑、助燒劑。功能型添加劑功能型添加劑 加入后使得產品具備某種特殊的性能，eg.稀土改性添加劑、納米添加劑。2.2 作用作用（1）分散作用）分散作用u1.固體顆粒在液體介質中分散后形成的體系存在熱力學固體顆粒在液體介質中分散后形成的體系存在熱力學上不穩定的特點，有團聚的趨勢，分散劑可以很好的阻上不穩定的特點，有團聚的趨勢，分散劑可以很好的阻止這種現象

3、。止這種現象。2.分散作用原理分散作用原理分散機理分散機理靜電穩定機理靜電穩定機理空間位阻穩定空間位阻穩定機理機理靜電位阻穩定靜電位阻穩定機理機理竭盡穩定作用竭盡穩定作用 在固/液懸浮體系中，由于粒子表面電荷的存在，形成了雙電層結構和Zeta電位。粒子間靜電斥力的大小取決于Zeta電位，而Zeta電位取決于粒子的表面電荷以及電荷密度，電荷密度越高，Zeta電位越高。無機分散劑（三聚磷酸鈉，焦磷酸鈉）電離成離子后吸附于顆粒表面，顆粒表面形成一種雙電層的結構，使其表面電荷密度提高，通過表面同種電荷斥力作用，克服了顆粒間的范德華吸引力，實現分散效果。空間位阻機理也稱為立體效應或熵效應，主要指顆粒表面

4、上吸附了某些高分子化合物，粒子之間出現體積效應，在一定程度上粒子失去自由活動的空間，相應地降低其熵值，同時增加了粒子之間的相互排斥作用，使分散粒子的接觸受到空間障礙，保持了分散體系的穩定性。空間位阻機理主要是對聚合物分散劑而言的，其優越的性能取決于其結構中特有的錨固基團和溶劑化鏈c. 靜電位阻穩定機理靜電位阻穩定機理 將顆粒間靜電斥力和空間位阻兩種力量共同作用以獲得的穩定稱為靜電空間位阻穩定。粉體顆粒進入溶解有聚合物的溶液后，聚合物分子很快緊密吸附到顆粒表面，并形成穩定的雙電層，顆粒相互靠近時既會受到雙電層間相互作用產生的靜電斥力，又會受到聚合物分子間的位阻作用，從而使顆粒處于一種平衡狀態。靜

5、電位阻穩定機制能夠防止已分散的粒子發生絮凝，最大程度的維持懸浮液的穩定，也是性能優良的分散劑的主要分散機制。而且在制備高固含量的懸浮液時，靜電位阻穩定是最有效的途徑之一。d.竭盡穩定作用竭盡穩定作用 非離子型聚合物沒有吸附在固體顆粒表面，它只是以一定的濃度游離分散在顆粒周圍的懸浮液中，顆粒互相靠近，聚合物分子從兩顆表面區域，即竭盡區域有規律的在介質中重新分布。 （2）懸浮穩定作）懸浮穩定作用用l一些不溶于水或者微溶于水的固體顆粒可以借助某些陶瓷添加劑，比較均勻的分散于液態介質中，形成一種顆粒細小的高懸浮、能流動的穩定液固體系，起到改善料漿懸浮穩定性的作用。類似于分散劑，不過分散劑主要用于漿料中

6、；類似于分散劑，不過分散劑主要用于漿料中；懸浮穩定劑主要在釉料中。懸浮穩定劑主要在釉料中。陶瓷釉料懸浮體系中，顆粒陶瓷釉料懸浮體系中，顆粒/液珠間主要存在三種液珠間主要存在三種相互作用力：相互作用力：a.范德華引力b.顆粒表面的雙電層相互作用產生的斥力；c.由顆粒表面吸附了高分子化合物或者表面活性劑而形成的所謂空間相互作用產生的斥力。（3）助磨作用）助磨作用l是具有助磨作用的陶瓷添加劑的統稱。能夠：提高研磨效率加快破碎的速度具有一定的分散作用，改變漿料的流變學特征2.助磨的原理助磨的原理吸附降低硬度學說 助磨劑在顆粒上的吸附降低了顆粒表面的自由能或者引起近表面層晶格的位錯遷移，產生點缺陷或者線

7、缺陷，降低顆粒的強度和硬度。礦漿流變學調節學說 類似分散劑，改善物料的流變學特征和顆粒表面的電性質，降低釉料的粘度，提高流動性，促進顆粒的分散，阻止顆粒之間、顆粒與研磨介質之間及襯板之間的團聚和粘附，提高物料連續通過磨機的速度，改善研磨介質的粉磨作用。LE /4粗磨細磨產品助磨劑能降低破助磨劑能降低破碎能；增加脆性碎能；增加脆性斷裂概率以防止斷裂概率以防止塑性變形。塑性變形。阻止細顆粒的阻止細顆粒的絮凝和再次聚絮凝和再次聚集集/強化分散；強化分散；調節講題的流調節講題的流變特性。變特性。高效、節高效、節能的粉磨能的粉磨效果效果（4）增強作用）增強作用足夠長的高分子鏈聚合物在陶瓷顆粒表面架橋，產

8、生交聯作用。有機高分子包裹顆粒表面，形成氫鍵增強結合。（5）黏結作用）黏結作用減少顆粒之間的摩擦，增加可塑性和黏結性，提高生坯的減少顆粒之間的摩擦，增加可塑性和黏結性，提高生坯的強度。強度。陶瓷顆粒表面的高分子聚合物或者表面活性劑，能夠打破陶瓷顆粒表面的高分子聚合物或者表面活性劑，能夠打破粘合劑與陶瓷物料鏈條間的界面，形成牢固的過渡區，使得粘合劑與陶瓷物料鏈條間的界面，形成牢固的過渡區，使得整個體系能夠均布各種應力，整個體系能夠均布各種應力，增加強度。脊性原料較多的坯體強度差時常用。增加強度。脊性原料較多的坯體強度差時常用。（6）助燒作用）助燒作用降低燒結溫度，達到節能提質的目標。降低燒結溫度

9、，達到節能提質的目標。與燒結相形成固溶體 增加結構缺陷，有利于離子擴散，降低燒結溫度阻止晶型轉變 有些氧化物煅燒過程中容易發生體積變化導致坯體開裂，帶來致密化困難，合適的添加劑能抑制。抑制晶粒長大 對二次結晶或間斷性晶粒長大過快具有抑制，帶來制品的顯微結構更加致密。產生液相 形成液相可以降低燒結溫度。合適的液相能夠增加顆粒重排和傳質過程。燒結溫度范圍 加入適當的外加劑可以增加燒結溫度的范圍，有利于燒結制度的控制過渡液相燒結降低燒結溫度并提高性能 低熔點的添加物可以在燒結過程中較低溫時候先形成液相促進燒結，后期可以作為最終相進入主相摻雜改性，低熔點物質的雙重效應。（7）減水作用）減水作用l是為了

10、在陶瓷壓力注漿成型過程中提高泥漿的脫水性能，改善陶瓷料漿性能，使得料漿在低的用水量下具有適當的粘度、流動性、和高固相含量。l含水量減少又能生產的好處：干縮降低石膏的吸水率降低模型的干燥時間降低生產效率提高（8）消泡作用）消泡作用氣泡的再分布氣泡膜的減薄氣泡膜的破裂l泡沫在料漿或者釉料中，屬于非勻相體系。會帶來燒結和泡沫在料漿或者釉料中，屬于非勻相體系。會帶來燒結和產品的缺陷。自然狀態下的泡沫消除過程需要經歷以下三個產品的缺陷。自然狀態下的泡沫消除過程需要經歷以下三個步驟：步驟：時間太過漫長，所以我們需要借助化學手段，增加特殊的化學物質，以達到快速的減少或者消除泡沫的目的。化學反應法 發泡劑之間

11、發生反應或者使其溶解；形成難溶鹽類，使得泡沫破裂。降低膜強度法 降低膜的表面黏度造成局部張力差異（9）著色作用）著色作用l用于陶瓷著色的材料稱為陶瓷著色劑，通常是無機化用于陶瓷著色的材料稱為陶瓷著色劑，通常是無機化合物，只有無機顏料才能在高溫下燒結而不發生分解，合物，只有無機顏料才能在高溫下燒結而不發生分解，并且與基質釉料融為一體。并且與基質釉料融為一體。 如鐵紅的紅色源自氧配位多面體中的氧離子和過渡金屬元素鐵離子間的如鐵紅的紅色源自氧配位多面體中的氧離子和過渡金屬元素鐵離子間的電荷轉移。電荷轉移。晶體著色理論晶體著色理論 對于某些金屬元素離子而言，他們的能量較高，不穩定，只要少量的能對于某些

12、金屬元素離子而言，他們的能量較高，不穩定，只要少量的能量就能激發，能吸收可見光。量就能激發，能吸收可見光。Co2+能吸收橙、黃色和部分綠光，而呈現能吸收橙、黃色和部分綠光，而呈現帶紫的藍色帶紫的藍色離子著色理論離子著色理論 膠態金屬以及無機非金屬膠體粒子，對于金屬膠體，吸收光譜和著色色膠態金屬以及無機非金屬膠體粒子，對于金屬膠體，吸收光譜和著色色調決定于粒子尺寸大小。對于無機非金屬取決于化學組成。調決定于粒子尺寸大小。對于無機非金屬取決于化學組成。膠態著色理論膠態著色理論（10）偶聯作用）偶聯作用l 偶聯劑是一類具有兩性結構的物質，它們分子中的偶聯劑是一類具有兩性結構的物質，它們分子中的一部分

13、基團可與無機表面的化學基團反應，形成化學一部分基團可與無機表面的化學基團反應，形成化學鍵合；鍵合；l 另另一部分基團則有親有機物的性質，可與有機分子發一部分基團則有親有機物的性質，可與有機分子發生化學反應或產生較強的分子間作用，從而將兩種性生化學反應或產生較強的分子間作用，從而將兩種性質截然不同的材料牢固地結合起來，改善無機填料在質截然不同的材料牢固地結合起來，改善無機填料在聚合物基體中的分散狀態，提高填充聚合物材料的力聚合物基體中的分散狀態，提高填充聚合物材料的力學性能和使用性能。學性能和使用性能。白炭黑被偶聯劑改性后接觸角測定實驗 認為偶聯劑是一種化學官能團，與其他物質之間形成質子作用，形

14、認為偶聯劑是一種化學官能團，與其他物質之間形成質子作用，形成共價鍵，在無機相和有機相之間橋梁搭接，導致界面結合加強。成共價鍵，在無機相和有機相之間橋梁搭接，導致界面結合加強。化學鍵理論化學鍵理論 如果能夠在表面完全浸潤，可以達到表面吸附能高于其黏結強度。如果能夠在表面完全浸潤，可以達到表面吸附能高于其黏結強度。浸潤效應和表面能理論浸潤效應和表面能理論 形成的中間層是一種可變形層，能夠松弛應力，阻止裂紋擴展，改形成的中間層是一種可變形層，能夠松弛應力，阻止裂紋擴展，改善界面強度。善界面強度。可變形理論可變形理論 與可變形理論相對，偶聯劑除了與填料表面產生粘合，還會與界面與可變形理論相對，偶聯劑除

15、了與填料表面產生粘合，還會與界面上的聚合物緊密連接。上的聚合物緊密連接。拘束層理論拘束層理論（11）潤滑作用）潤滑作用l 是通過潤濕粉料顆粒表面，降低顆粒之間的動、靜摩是通過潤濕粉料顆粒表面，降低顆粒之間的動、靜摩擦系數，在顆粒表面形成疏水基向外的反向吸附，增擦系數，在顆粒表面形成疏水基向外的反向吸附，增大彼此間的潤滑性，從而減少阻力，提高顆粒間的流大彼此間的潤滑性，從而減少阻力，提高顆粒間的流動性動性；l 在干壓成型、半干壓成型、熱壓成型、擠出成型等工在干壓成型、半干壓成型、熱壓成型、擠出成型等工藝尤其重要。藝尤其重要。 表面張力小，易于鋪開表面張力小，易于鋪開 熱穩定性好，不會因為溫度而失去防黏性質熱穩定性好，不會因為溫度而失去防黏性質 揮發性小，沸點高，不會揮發失效揮發性小，沸點高，不會揮發失效 黏度高，吸附模具的能力強黏度高，吸附模具的能力強 分子的烴鏈要長，易于形成致密的油膜分子的烴鏈要長，易于形成致密的油膜 牢固吸附，防止油膜的脫落牢固吸附，防止油膜的脫落了解各種添加劑的特性與共性、他們之間的相容性及相互作用了解各種添加劑的特性與共性、他們之間的相容性及相互作用情況；情況；