谈 翔^1,2，李月明^1,2，孙 熠^1,2，包亦望^1,3，万德田^1,3
(1. 景德镇陶瓷大学 材料科学与工程学院，江西 景德镇333403；2. 中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室，江西 景德镇333403；3. 中国建筑材料科学研究总院，北京 100024)

摘 要：以分析纯KNO₃为熔盐，采用低温离子交换法对建筑陶瓷砖进行强化，在瓷砖表面形成一层压缩预应力，从而提高建筑陶瓷砖的强度。研究了陶瓷中的晶相、气孔相和玻璃相对离子交换过程的影响，以及离子交换时间、交换温度以及瓷砖中的Na₂O含量等因素对瓷砖增强效果以及K⁺分布的影响。结果表明：K⁺-Na⁺离子交换主要发生在玻璃相中，晶相以及气相的存在对K⁺的扩散起阻碍作用；离子交换强化可有效地提升瓷砖的抗弯强度，抗弯强度随着交换时间、交换温度以及Na₂O含量的增加，都呈现先增后降的趋势；交换层厚度随着交换时间的增加而增加，随着Na₂O含量的增加先升后降；当瓷砖中Na₂O含量为2.27wt.%时，经450 ℃，5 h处理后，其抗折强度可由72 MPa提升至128.5 MPa，提升率达78.5%。
关键词：离子交换；建筑瓷砖；抗弯强度；预应力