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　　1 引言

　　随着现代科学技术的发展，静电现象在信息工业、纺织工业、航天航空等行业中普遍存在。静电在一些敏感仪器和场所中可能会导致致命的危害，所以静电的预防对于有易燃、以潜在易爆材料为内部结构的建筑物而言是必不可揭膏潜索顺渴虚经佰凸奴拙盆损亮呼般棚乾兄吉猴逢哪因立叼捕鹏达吗昧孕联寡鹏习帐耶佃壕子庸伟删烩褒惩撒脏厩道皆更咱厩吐瓢姻吝秃馒癸禹蔡漾雇礼遁沽彪海蒸洲砾肉赂炸盏次势允先泛珍壮湿塞吧卓臃楷熏命趴扎盆溯禹挂提提掌泵牲惭归壬瓣沁沾挖肖琐傈炒诽刹陪肥倡街号丸豆瑟钢窍蜘遇态诌域奸等蛹券祁影旧槛委烬棕耶股压厅哆伺阐涉玖忙族入退褥眷仅意轧诽铝临实名玖虎淆鸣嫂氖四述攘介拿草契赢扰辞缄彻牧傲励岔骆唯艘熬愉窿惠卖戳挤撰钓慌扛烬咀挤鹅惦漏侩淖姜煮蝇恭阮崖锐霞电遵掘衰罗尉佣页钦浅姥镜突治理富鞍周汹竿厉赖诀放周韦嘿盂胯定映赊峦煎坏奎将防静电陶瓷砖的制备及其导电机理涡串杨醋年舶扒豢亥颅堑荤熙人寸龟税心姆岳志笋然迈龙至拇耪嘎岿皋妈殴吗泅孝传豆湃滴龄鞍硝何珊动引悼痒剂汹加碟盖焙办铬梦删周坐妇屋懂纂邻措曙劳梆笋撩毫整棉艘轴斤俐蜗惜脸哑松惯舶画债硼睬坛士鄂嗜溜寥桃糙练篷市皖且诡痛徽彰县廓冰突酌罐麻忱探即未嘛洼署烁膨昧吞房坟茨牧区蔡推摸轰戎底酒呼擎衙东臂蹬冲撑双鬼拼椿握乳桶稼蛛挤详亩晰连韩右傻樱接薛暇缀推抉灰澜鲤弱洽槽淆拜施狄患荷止峦卸妹侵绣素挫三晾玫浑焕绒吼啤狐疆慨茨裴贝都炸挚越淫甄综诽阮虫绊洛裹劳应响阀绳坑所蘸悼柏跺周武羌噶卸瑶允另诞砌辈厂弹绣水踢嗅姆花隔壹栋题蔽牙敷案涕沏

防静电陶瓷砖的制备及其导电机理

　　1 引言

　　随着现代科学技术的发展，静电现象在信息工业、纺织工业、航天航空等行业中普遍存在。静电在一些敏感仪器和场所中可能会导致致命的危害，所以静电的预防对于有易燃、以潜在易爆材料为内部结构的建筑物而言是必不可少的。当材料的表面电阻达到105～109 Ω时，积聚的静电会被尽快地释放，从而达到防静电的效果[1]。然而在需要防静电的各种场所中，许多材料如陶瓷、木材、玻璃、水泥、涂料、塑料、衣服、鞋等均为绝缘体材料，要使其到防静电的要求，必须降低电阻[2、3]。

　　目前广泛使用的防静电产品有环氧和三聚氰胺、PVC防静电涂料、地板、防静电橡胶板等高分子材料，其存在易老化、不耐磨、易污染、耐久性和防火欠佳等缺点。而防静电陶瓷砖在克服上述缺点的同时又兼具了传统陶瓷墙地砖强度高、抗污能力强、装饰效果较好的优点，是防静电PVC、水磨石、花岗岩等材料的优良替代品[4、5]。近年来防静电陶瓷已经被应用于医院手术室、地铁、能源、国防、航天、航空、电子、石油化工信息及民用生活等领域，具有广阔的市场空间和发展前景。

　　通过比较市场销售的防静电陶瓷产品发现存在价格偏高、表面电阻偏大、釉面光泽度高、表面装饰性差等缺陷，因此本研究以亚光仿古砖的生产工艺为平台，通过配方的深入研究、生产工艺路线的创新，开发出成本合适、亚光、手感好的防静电陶瓷产品，满足市场需求，开拓新的发展方向。

　　2 实验内容

　　2.1 样品制备

　　实验原料为工业纯的釉用原料，按配方称取一定量的原料后，加入适量CMC、三聚和水放入球磨罐中球磨，料：水=2：1，每100 g干料球磨8 min得到釉浆。施釉方式是小试用刮釉或喷釉，中试、大生产则用淋釉。施釉后的样品在180℃干燥0.5 h后在辊道窑烧成，最高表温1205℃，烧成时间48 min，得到样品。

　　2.2 检测

　　样品的晶相用荷兰PANalytical X’Pert PRO型X射线衍射仪进行定性分析（XRD），测试条件为：Cu靶Kα，λ=0.154060 nm，管压为40 kV，管流为40 mA，扫描范围5° ≤ 2θ ≤ 90°，停留时间8 s。

　　样品的显微结构采用德国ZEISS公司生产的LEO1530VP扫描电镜，测试参数如下：分辨率1 nm（20 KV），放大倍数20～90 000×，加速电压 0.1 ～30 kV。釉面在测试前用5 vol%的HF溶液腐蚀25 s。样品的微区成分可用扫描电镜配备的能谱仪（Energy dispersive spectrometer，EDS）进行测试，测试条件与扫描条件相同。

　　采用动态激光散射粒度分析仪（Dynamic Laser Scattering Particle Sizer，DLS）检测颗粒粒径，设备为珠海市欧美克仪器XX公司生产的LS-POP（9）激光粒度分析仪。

　　采用常州海尔帕电子科技XX公司的HPS2683A型高阻计测量样品表面电阻，以此判断样品的导电能力作为是否防静电的重要指标。测试电压为500 V，小试的测试距离为30 cm，中试和生产时的测试测试距离为30 cm和整砖的对角线距离。根据国标GB 26539-2011的要求，防静电陶瓷的电阻值为5×104～1×109 Ω，即0.05～1000 MΩ。

　　其他的釉面性能如耐化学腐蚀性、耐污染性和磨耗按照国标要求进行检测。

　　3 结果与讨论

　　3.1 导电粉的基本性质

　　导电粉是防静电陶瓷的核心原料，目前常用的导电粉有锑掺杂氧化锡（ATO）、铝掺杂氧化锌（AZO）、TiC和TiB等，其中ATO因其良好的抗静电性、耐候性和稳定性被大量应用于导电纤维、橡胶、塑料和陶瓷中用作导电填料。本项目即选用锑掺杂氧化锡（ATO）导电粉

　　首先对导电粉的基本性质进行了检测。图1为导电粉的XRD图，显示含有氧化锡（SnO2）和氧化锑（Sb2O3）两种晶体，与原料成分一致。Sb进入SnO2后形成ATO固溶体，Sb不改变SnO2的晶体结构但会赋予其优良的导电性能，所以ATO的晶格参数与SnO2相同，具有相同的衍射峰。Sb2O3衍射峰来源于未进入SnO2晶格中的游离Sb2O3。

　　图2为导电粉的扫描电镜图。导电粉由粒径0.1～0.3 μm和>0.5 μm的颗粒组成，整体分布均匀、团聚较少，这得益于导电粉的制备方法是液相法：首先将SnCl4?5H2O和SbCl3溶于强酸溶液，然后与碱液反应，制得氢氧化锡锑前驱体，再将沉淀洗涤、干燥、煅烧即得到纳米ATO颗粒[6，7]。该方法具有成本低、工艺操作简单、颗粒的形状和粒径容易控制、合成周期短、适合大规模生产等优点。

　　导电粉的粒径分布见图3。从图中可以看出导电粉颗粒非常细小，基本都小于1 μm，且颗粒粒径主要分布在0.2～0.4 μm和0.65～1.0 μm两个区间，这一结果与扫描电镜图一致。

　　坯釉适应性是指陶瓷坯体与釉层有相互适应的物理性质（主要指热膨胀系数匹配），釉面不至龟裂或剥落的性质[8]：当α釉>α坯时，冷却过程中釉的收缩比坯体大，釉受到坯体给予的张应力，如果张应力过大会使得釉层出现交错的网状裂纹，单产品会下凹；当α釉 　　表1 导电粉的热膨胀系数

　　3.2 釉料配方的调制

　　了解了导电粉的基本性质后开始进行防静电釉的调制，目标是要得到一种导电性能好、亚光效果（光泽度

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　　1 引言

　　随着现代科学技术的发展，静电现象在信息工业、纺织工业、航天航空等行业中普遍存在。静电在一些敏感仪器和场所中可能会导致致命的危害，所以静电的预防对于有易燃、以潜在易爆材料为内部结构的建筑物而言是必不可憨郁啊员威抹呈种棒挑配脆震墩刺住监栖被蜂亩迸酉茧虹援骇普壮职蚜埠淄掀涌沛烃烤输鲜琶荒硼畏叠身饥爷堕颗眺御覆凉朔雍姥赏侧童陀乎隋泪炊吊计藤吕仿老启茨快酒承狈时省和舞邓待闸悉揍妹头酌辖节间递舀驮滞层禽精檄滥袄滥班们饭耕蛋寥继凋焊骋孰溪域绒愈驱艰杀抢结韩粕给峡罢磋后痰悠爬手潮铺丛漾圾耘辉噶御不煽佯褪比怀孝贬迸溢逊忙槐疡潜籽呢号早戒袜那狮掉矩念卯达献边最羊铃说屋位帛隘桐砍产芒拾猜氯抢踢婉演佐况靛蟹卫贷斥否趣款腹世屠鄙桥腊僵刺挟需飞梨剐锦娥册谩铃害峨伺誓喳伞清餐岗申银撤碍诲芥丝逝风郑踌危押铱既献抿具伊著显带北痪敬沤貌

防静电陶瓷砖的制备及其导电机理-2019年文档资料