CMC陶瓷中的应用

主要有效成分羧甲基纤维素钠级别陶瓷级品牌杨森化工，陶隆化学有效物质含量 95（％）产品规格25kg/包执行标准企业标准主要用途釉用cas 无羧甲基纤维素钠（cmc）前言：cmc是一种水溶性高分子纤维素，由纸浆(α-cellouse)与单氯乙酸钠经醚化后之产品。

应用于陶瓷釉浆中主要作用在于调整釉浆粘度及流变性，改善坯釉结合性能，提高釉面强度及表面张力，增强釉料的保水性，防止开裂及印刷断裂，同时减少釉干燥后收缩，增加生釉强度，使之不易与坯体剥落，此外在施釉后干燥均匀，因而形成致密坚实之釉面，使烧成后之瓷砖更平整光滑。

一、产品型号、应用及特性产品型号应用范围cmc特性粘度（mpa.s）取代度备注cmc-500陶瓷渗花釉分子链短，透明度高，渗透性好400~500≥0.90 cmc-1400日用瓷、卫浴釉料粘接、悬浮、保水、解凝、流变性等均极佳1000~1400≥1.20cmc-2500陶瓷印花釉溶解性及透明度高，流动性、分散性、透网性好，不塞网，溶液稳定性高2500~3000≥0.95颗粒状cmc-3000陶瓷印花釉2800~3300≥0.95cmc-1200陶瓷釉料、印花釉调节釉浆粘度,良好的流变性，提高釉面强度及保水性，增强釉面的平滑度，避免因施釉后坯体开裂及印刷断裂1100~1400≥0.90cmc-6000陶瓷釉料、印花釉5500~6500≥0.90cmc-3500陶瓷釉料在釉浆中起粘接、悬浮、保水、解凝作用，流变性稍差。

3300~3800≥0.85cmc-4000陶瓷釉料流动性好，电荷密集，用量少，提高釉浆稳定性、平滑性、黏附性，在釉浆中起粘接、悬浮、保水、解凝作用。

3500~4000≥0.90备注以上粘度为2%溶液在30℃时,用ndj-1粘度计测定注：以上所列只是本司客户较常使用之cmc，本司还提供各种特殊性能的cmc，欢迎至电索样或订做。

二、产品应用我司供应各种高、中、低粘度之cmc，用量约0.2%(干釉1000㎏添加2㎏)高粘度之cmc用量可降低一般在0.05~0.1%间，低粘度之cmc兼具解胶作用。

第四节陶瓷基复合材料（CMC）1.1概述工程中陶瓷以特种陶瓷应用为主，特种陶瓷由于具有优良的综合机械性能、耐磨性好、硬度高以及耐腐蚀件好等特点，已广泛用于制做剪刀、网球拍及工业上的切削刀具、耐磨件、发动机部件、热交换器、轴承等。

陶瓷最大的缺点是脆性大、抗热震性能差。

与金属基和聚合物基复合材料有有所不同的，是制备陶瓷基复合材料的主要目的之一就是提高陶瓷的韧性。

特别是纤维增强陶瓷复合材料在断裂前吸收了大量的断裂能量，使韧性得以大幅度提高。

表6—1列出了由颗粒、纤维及晶须增强陶瓷复合材料的断裂韧性和临界裂纹尺寸大小的比较。

很明显连续纤维的增韧效果最佳，其次为品须、相变增韧和颗粒增韧。

无论是纤维、晶须还是颗粒增韧均使断裂韧性较整体陶瓷的有较大提高，而且也使临界裂纹尺寸增大。

陶瓷基复合材料的基体为陶瓷，这是一种包括范围很广的材料，属于无机化合物纳构远比金属与合金复杂得多。

使用最多的是碳化硅、氮化硅、氧化铝等，它们普遍具有耐高温、耐腐蚀、高强度、重量轻和价格低等优点。

陶瓷材料中的化学键往注是介于离子键与共价键之间的混合键。

陶瓷基复合材料中的增强体通常也称为增韧体。

从几何尺寸上可分为纤维(长、短纤维)、晶须和颗粒三类。

碳纤维是用来制造陶瓷基复合材料最常用的纤维之一。

碳纤维主要用在把强度、刚度、重量和抗化学性作为设计参数的构件，在1500霓的温度下，碳纤维仍能保持其性能不变，但对碳纤维必须进行有效的保护以防止它在空气中或氧化性气氛中被腐蚀，只有这样才能充分发挥它的优良性能。

其它常用纤维是玻璃纤维和硼纤维。

陶瓷材料中另一种增强体为晶须。

晶须为具有一定长径比(直径o 3。

1ym，长30—lMy”)的小单晶体。

从结构上看，晶须的特点是没有微裂纹、位偌、孔洞和表面损伤等一类缺陷，而这些缺陷正是大块晶体中大量存在且促使强度下降的主要原因。

在某些情况下，晶须的拉伸强度可达o．1Z(Z为杨氏模量)，这已非常接近十理论上的理想拉伸强度o．2Z。

二、在洗洁精中的作用洗洁精专用型CMC溶于水后具有良好的增稠、分散、乳化作用，它能吸附在油污质点周围或被洗物品表面，形成一层亲水性膜，防止油污与被洗物品直接接触。

尤其是洗洁精中有活性物质时，吸附量更多。

因洗洁精专用型CMC带有大量的负电荷，产生静电排斥力，使油污质点被很好地悬浮、分散在水中。

三、洗洁精专用型CMC指标名称指标HV-3000 HV-1000水份% ≤10.0粘度mPa·s ≥3000取代度DS ≥0.70pH值 6.0~8.5 7~9纯度% ≥90 ≥70四、使用方法：1、先用烧碱将水的PH值调至9-10，在搅拌下慢慢撒入CMC粉，继续搅拌使其溶解。

配成CMC溶液，浓度1.4-2.2%2、将余水、烧碱、磺酸配成磺酸钠溶液。

3、将磺酸钠溶液与CMC溶液混合，再加入其它助剂混合即可。

洗洁精专用增稠剂,高粘度(2000-2400),高透明度,性质稳定,可节约成本,提高产量.粉状洗洁精增稠剂,溶解速度快,入水即溶,系高分子聚合物，是日化产品的增稠剂,也是液体增稠剂6501,6502的最佳替代品,适合于阴离子体系产品的使用.产品透明,特效增稠，0.8%使用量即可把水增稠至理想程度，成本远低于650 1,保质期2年，适合散装洗洁精的生产。

658洗洁精新型增稠剂，溶解快,特高粘，完全弥补传统6501和638增稠效果的不足，可生产0.20--0.30元/斤不等成本的洗洁精，产品透明、稳定、泡沫丰富、手感细腻、易于漂洗。

可根据需要任意调节稠度。

保质期1年，不返稀，具有很强的市场竞争力，适合散装洗洁精的生产.本品外观:白色或微黄粉状物陶瓷专用型羧甲基纤维纤维素钠CMC【C6H7O2(OH)2OCH2COONa】n一、产品型号及质量指标型号粘度mPa.S取代度产品特点目前使用状况D.S釉用C15921200-1500≥0.90性能良好，物美价廉大众化产品，陶瓷行业广泛使用CH9FH10CH101000-1200≥1.0反应彻底，高溶解性，用于高级墙地砖及卫生洁具属于新产品，处于推广阶段，少数名厂使用C1000GFVH9-A1400-1600≥0.90C25G20-30≥1.0超低粘度，具高分散性，用于高级釉面砖国外陶瓷企业使用，国内少数厂用9H≥2000≥0.90高溶解性，高粘度，减少加量、大幅降低成本专业印油及釉浆使用坯用OM6300-500≥0.60物美价廉，高效坯体增强剂大众化产品，陶瓷行业已广泛使用 IM6600-800≥0.60IH7900-1200≥0.70坯釉兼用CVH81300-1500≥0.80通用性能好，可用于陶瓷釉浆及坯体。

CMC (Ceramic Matrix Composites) 是一
种由陶瓷基复合材料和增强纤维组成的材料。

SIC (Silicon Carbide) 是一种著名的陶瓷材料，具有高硬度、高耐磨性、高温稳定性等
特点，是CMC中常用的陶瓷基材料之一。

CMC—SIC复合材料是由CMC和SIC两种
材料组成的复合材料。

CMC作为基体材料，提供了复合材料的韧性和可加工性；而SIC
作为增强材料，则能够提高复合材料的强度
和硬度，并且具有耐磨、耐高温等特点。

CMC—SIC复合材料具有以下特点：
1.高强度：SIC纤维增强基体的强度比单一
CMC基体的强度高出数倍。

2.高硬度：SIC是一种硬度极高的陶瓷材料，能够提高复合材料的硬度。

3.良好的耐磨性：SIC具有良好的耐磨性，能够提高复合材料的耐磨性。

4.良好的高温性能：SIC具有良好的高温稳定性，能够提高复合材料的高温性能。

5.良好的耐腐蚀性：SIC具有良好的耐腐蚀性，能够提高复合材料的耐腐蚀性。

CMC—SIC复合材料在航空航天、汽车、机
械等领域有着广泛的应用。

例如，在航空航
天领域，CMC—SIC复合材料被用作高温结构材料，能够承受高温和高压环境下的应力
和振动。

在汽车领域，CMC—SIC复合材料被用作制动系统的材料，因为它具有良好的
耐磨性和耐高温性能。

在机械领域，CMC—SIC复合材料被用作高强度、高硬度的结构
材料，能够承受高压和高温环境下的应力和
振动。

总之，CMC—SIC复合材料是一种具有优异性能的复合材料，在高温、高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀等领域有着广泛的应用前景。

第四节陶瓷基复合材料（CMC）1.1概述工程中陶瓷以特种陶瓷应用为主，特种陶瓷由于具有优良的综合机械性能、耐磨性好、硬度高以及耐腐蚀件好等特点，已广泛用于制做剪刀、网球拍及工业上的切削刀具、耐磨件、发动机部件、热交换器、轴承等。

陶瓷最大的缺点是脆性大、抗热震性能差。

与金属基和聚合物基复合材料有有所不同的，是制备陶瓷基复合材料的主要目的之一就是提高陶瓷的韧性。

特别是纤维增强陶瓷复合材料在断裂前吸收了大量的断裂能量，使韧性得以大幅度提高。

表6—1列出了由颗粒、纤维及晶须增强陶瓷复合材料的断裂韧性和临界裂纹尺寸大小的比较。

很明显连续纤维的增韧效果最佳，其次为品须、相变增韧和颗粒增韧。

无论是纤维、晶须还是颗粒增韧均使断裂韧性较整体陶瓷的有较大提高，而且也使临界裂纹尺寸增大。

陶瓷基复合材料的基体为陶瓷，这是一种包括范围很广的材料，属于无机化合物纳构远比金属与合金复杂得多。

使用最多的是碳化硅、氮化硅、氧化铝等，它们普遍具有耐高温、耐腐蚀、高强度、重量轻和价格低等优点。

陶瓷材料中的化学键往注是介于离子键与共价键之间的混合键。

陶瓷基复合材料中的增强体通常也称为增韧体。

从几何尺寸上可分为纤维(长、短纤维)、晶须和颗粒三类。

碳纤维是用来制造陶瓷基复合材料最常用的纤维之一。

碳纤维主要用在把强度、刚度、重量和抗化学性作为设计参数的构件，在1500霓的温度下，碳纤维仍能保持其性能不变，但对碳纤维必须进行有效的保护以防止它在空气中或氧化性气氛中被腐蚀，只有这样才能充分发挥它的优良性能。

其它常用纤维是玻璃纤维和硼纤维。

陶瓷材料中另一种增强体为晶须。

晶须为具有一定长径比(直径o 3。

1ym，长30—lMy”)的小单晶体。

从结构上看，晶须的特点是没有微裂纹、位偌、孔洞和表面损伤等一类缺陷，而这些缺陷正是大块晶体中大量存在且促使强度下降的主要原因。

在某些情况下，晶须的拉伸强度可达o．1Z(Z为杨氏模量)，这已非常接近十理论上的理想拉伸强度o．2Z。

陶瓷基复合材料介绍一、材料定义与特性陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites，简称CMC）是一种以陶瓷为基体，复合增强体材料的高性能复合材料。

它具有高强度、高硬度、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等优异性能，被广泛应用于航空航天、汽车、能源、化工等领域。

二、基体与增强体材料陶瓷基体的主要类型包括氧化铝、氮化硅、碳化硅、氮化硼等，它们具有高熔点、高硬度、耐腐蚀等特性。

增强体材料主要包括纤维、晶须、颗粒等，它们可以显著提高陶瓷基体的强度和韧性。

三、制备工艺与技术陶瓷基复合材料的制备工艺主要包括：热压烧结法、液相浸渍法、化学气相沉积法、粉末冶金法等。

其中，热压烧结法和液相浸渍法是最常用的制备工艺。

四、增强纤维与基体的界面增强纤维与基体的界面是影响陶瓷基复合材料性能的关键因素之一。

为了提高材料的性能，需要优化纤维与基体的界面特性，包括润湿性、粘结性、化学稳定性等。

五、材料的应用领域陶瓷基复合材料具有广泛的应用领域，主要包括：航空航天领域的发动机部件、机载设备；能源领域的燃气轮机叶片、核反应堆部件；汽车领域的刹车片、发动机部件；化工领域的耐腐蚀设备、管道等。

六、发展现状与趋势随着科技的不断进步，陶瓷基复合材料的研究和应用不断深入。

目前，国内外研究者正在致力于开发低成本、高性能的陶瓷基复合材料，并探索其在更多领域的应用。

同时，研究者还在研究如何更好地控制材料的微观结构和性能，以提高材料的综合性能。

七、挑战与机遇尽管陶瓷基复合材料具有许多优异的性能，但它们的制备工艺复杂、成本高，且存在易脆性等挑战。

然而，随着科技的不断进步和新材料的发展，陶瓷基复合材料的成本逐渐降低，应用领域也在不断扩大。

同时，随着环保意识的提高和能源需求的增加，陶瓷基复合材料在能源和环保领域的应用前景广阔。

因此，陶瓷基复合材料在未来仍具有巨大的发展潜力。

CMC概述及其对陶瓷浆料性能的影响沈益顺10 前言羧甲基纤维素（简称CMC）是天然纤维素经化学改性得到的一种具有醚结构的衍生物，由于酸式的水溶性较差，因而产品普遍制成钠盐，也即羧甲基纤维素钠。

CMC是具有代表性的阴离子性纤维素醚，在纤维素结构单元中引入了亲水性基团，具有增稠、分散、悬浮、乳化、粘合、成膜、保护胶体和保护水分等优良性能，广泛用于洗涤剂、陶瓷、采油、纺织、食品、造纸、烟草、涂料、医药、化妆品和建材等工业部门，有工业“味精”之称，是工业生产上应用最广泛的一种极重要的水溶性聚合物。

CMC作为添加剂广泛应用于陶瓷工业中，它在陶瓷浆料及陶瓷釉浆中的作用主要有：分散、解凝、悬浮、粘合、保水作用，已成为陶瓷工业生产中一种重要的辅助性原料。

然而，市场上CMC种类繁多，为达到最佳的使用效果，首先需确定合适的CMC种类、用量及使用方法。

本文介绍了CMC的制备原理、分类、基本性质等，分析了CMC对陶瓷浆料的作用机理，综合介绍了CMC选用的关键点，目的是掌握CMC性能并正确使用CMC，使制备的石英陶瓷浆料具有优异的性能，为制备低成本、高性能的熔融石英坩埚奠定基础。

1 CMC概述1.1 CMC制备原理及方法CMC是以精制棉为原料，在氢氧化钠和氯乙酸的作用下生产的一种纤维素醚。

其主要反应为：纤维素与氢氧化钠水溶液反应生产碱纤维素；碱纤维素与氯乙酸（或氯乙酸钠）进行醚化反应生成CMC。

（1）碱化——纤维素与碱水溶液反应生成碱纤维素；[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH == [C6H7O2(OH)2ONa]n + n H2O （2）醚化——碱纤维素与氯乙酸（或钠盐）的醚化反应。

[C6H7O2(OH)2ONa]n+nClCH2COONa==[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n+NaCl 按醚化介质的不同，CMC的生产方法分为水媒法和溶媒法。

在碱化和醚化反应中，加入有机溶剂作为反应介质的方法，为溶媒法，适用于生产中高档CMC。