羧甲基纤维素钠CMC属于聚合电解质类,在釉浆中主要是作为粘结剂引入的,同时起悬浮作用,而对于中低粘度的CMC又同时兼具解凝作用。因此,轴浆中引入适量的CMC,除可提高釉浆流动性,提高研磨效率外 ,作为粘结剂,还可增加生袖强度,减少釉的干燥收缩,使之与坯体结合牢固 、不易剥落 ;此外,含CMC的袖浆具有一定的保水性,轴层干燥均匀,形成平坦致密的轴面,烧成后使轴面更平整光滑。
1.粘结作用机理
羧甲基纤维素钠CMC在釉浆中的粘结作用是聚合物大分子或大分子依靠氢键形成牢固的网状结构表现出来的。当 CMC加入釉浆中,水掺入到CMC胶块内部,亲水基少的地方与水结合,产生膨胀,而亲水基多的地方膨胀后与胶块分离,由于CMC 生产时亲水基不均匀而使胶团分散的大小粒度不一致,肢团内部处于水合膨胀,外部则结合一层水合物,即结合水层,胶团在初溶阶段是游离于胶液中, 由于大小、形状不对称,并通过范德华力相互有规律地靠扰,结合水层逐渐形成网状结构 ,由于CMC是纤维状,形成网状结构,体积大,故有较强的粘附能力。
2.悬浮作用机理
釉浆在不加添加剂时,由于铀浆粒子重力作用,经过一段时间就产生沉淀,虽然制釉时引人一定量的粘土,但含量较少(一般不高于15%,尤其在熔块袖中一般为1%- 5%),不能明显阻止沉淀。而CMC的加入 ,由于其特有的网状结构,支撑着釉粒子的重力,加上CMC的分子或离子象带子一样在袖中伸张并占据了一定空间,阻止袖控子相互接触,使空间稳定性提高,且由于CMC 离解后,带负电荷的阴离子团与带负电荷的轴浆粒子相互排斥, 更增大了袖浆的悬浮性,故加入CMC可使釉浆具有很好的悬浮性。
3.解凝作用机理
CMC 在釉浆中,部分离解为N矿和聚合阴离子团,离解出的N矿吸附于釉浆粒子上,加大了电位 , 增厚扩散层,使粒子间斥力增加,从而增大流动性; 此外,聚合阴离子与釉浆粒子相互排斥,又通过高分子骨架排斥相邻粒子,减弱了釉浆粒子间由于布朗运动产生的吸引力,从而降低粘度,增加流动性。
