1. 研究目的与意义（文献综述）

陶瓷行业是高污染、高能源消耗、高资源消耗的“三高行业”。随着陶瓷工业的快速发展，一系列环境问题、资源过度消耗以及能源使用问题都暴露出来。陶瓷轻质化生产技术的开发和应用，不仅可以在一定程度上减少陶瓷坯体原料的使用量，而且可有效降低陶瓷生产中各种燃料的消耗，是降低污染、节能减排的一种有效途径。并且陶瓷轻质化后，降低了陶瓷的质量，使其更加便于存储和长途运输，可以有效地节约运输过程中的能源消耗，这使得轻质陶瓷的研究正愈来愈成为绿色环保陶瓷研究的热点。

轻质陶瓷是在坯体的基础上进行适度减薄或在坯体中形成微孔，这对于陶瓷生产在节约资源、节约能源、减少排放方面具有重要意义。但是适当减薄的陶瓷产品，其生坯和成瓷制品的负载承受力均显著下降，在输送和使用过程中，损坏或开裂的几率大幅增加，并且现在的陶瓷产品规格有越做越大的趋势，因此提高坯体强度对于轻质陶瓷的生产显得尤为重要。在国内，于海霞等人通过研制新型陶瓷坯体增强剂，进而使轻质陶瓷坯体强度达到要求。许林峰等人以抛光废渣为发泡原料，结合粘土、石英、钾长石等陶瓷原料，制备出抗变形能力好的轻质陶瓷砖坯，并研制出热膨胀系数与轻质砖坯适配的高温釉料和低温釉料，采用双层布釉的方法，制备出釉面质量良好的轻质釉面砖。陈冀渝等将坯体原料中的SiO₂、Al₂O₃等主要成分组成的粉料其平均粒径控制在4μm以下，其研究表明，采用该工艺，烧结时易促进粒料相互固相反应，降低烧成温度，同时获得致密性和高强度。在国外，Ieva Zake-Tiluga等人通过粉浆流延和化学发泡技术生产出了轻质氧化铝和氧化铝-莫来石陶瓷，其强度达到要求。Catalin Popa等人用人造纤维作为成孔剂，采用挤压法制备出了轻质多孔莫来石陶瓷。

为了得到强度达到要求的轻质陶瓷并探索陶瓷轻质化的途径，本课题拟先对性能较好的轻质陶瓷样品进行X射线荧光光谱分析、XRD分析和SEM分析，再根据其组成、结构、性能之间的关系设计出轻质陶瓷的配方组成范围；在此基础上，对制备轻质陶瓷的工艺进行探索，确定实现陶瓷轻质化的途径，并确定其影响因素。最后对工艺参数进行优化，制备出符合要求的轻质陶瓷材料，并对其性能进行表征、比较和评价。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

（1）轻质陶瓷的组成配方设计。利用x射线荧光光谱分析、xrd分析和sem分析等技术研究轻质陶瓷样品的组成和结构，再根据其组成、结构、性能之间的关系设计出轻质陶瓷的配方组成范围。

（2）轻质陶瓷制备工艺的确定。讨论不同成型工艺以及烧成制度对轻质陶瓷性能的影响，最终确定出最佳的制备工艺以及工艺参数。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，了解课题研究需要的设备以及相关测试方法。明确研究内容，确定实验方案，完成开题报告。

第3-9周：根据研究的技术路线，确定试验方案，并进行相关的试验研究。

第10-12周：根据材料结构和性能要求，制备合成目标产物，进行材料组成、相貌测表征及分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 陈贤伟，路明忠，周子松，等. 轻质陶瓷墙漆砖生产工艺研究[j]. 陶瓷. 2010(10): 58-62.

[2] 余爱民，夏昌奎，张勇，等. 新型陶瓷坯体增强剂的应用研究[j]. 中国陶瓷工业. 2011(05): 12-14.

[3] 于海霞，邹玉林，孟祥瑞，等. 新型陶瓷坯体增强剂的研制[j]. 中国陶瓷. 2013（11）：63-65.