試驗(yàn)9陶瓷材料燒結(jié)工藝和性能測試

1、陶瓷材料燒結(jié)工藝和性能測試實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x1）了解和掌握在實(shí)驗(yàn)室條件下制備功能陶瓷材料的典型工藝和原理，包括 配方計算、稱量、混料、篩分、造粒、成型、排塑、燒結(jié)、加工、物理與電學(xué)性 能測試等基本過程，本實(shí)驗(yàn)以多功能 TiO2 壓敏陶瓷的制備和性能檢測為實(shí)例。2）利用實(shí)驗(yàn)找出材料的最優(yōu)燒結(jié)工藝，包括燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間。2 實(shí)驗(yàn)背景知識2.1 試樣制備2.1.1 敏感陶瓷的原理敏感陶瓷材料是某些傳感器中的關(guān)鍵材料之一， 用于制作敏感元件， 它是一 類新型多晶半導(dǎo)體功能陶瓷。 敏感陶瓷材料是指當(dāng)作用于有這些材料制造的原件 上的某一個外界條件，如溫度、壓力、濕度、氣氛、電場、光及射線改變時

2、，能 引起該材料某種物理性能的變化， 從而能從這種元件上準(zhǔn)確迅速的獲得某種有用 的信號。按其相應(yīng)的特性把這些材料分別稱作為熱敏、壓敏、濕敏、光敏、氣敏 及離子敏感陶瓷。敏感陶瓷就是通過微量雜質(zhì)的摻入， 控制燒結(jié)氣氛 （化學(xué)計量比偏離） 及陶 瓷的微觀結(jié)構(gòu)，可以使傳統(tǒng)絕緣陶瓷半導(dǎo)體化，并使其具備一定的性能。陶瓷是由晶粒、晶界、氣孔組成的多相系統(tǒng)，通過人為摻雜，造成晶粒表面 的組分偏離，在晶粒表層產(chǎn)生固溶、 偏析及晶格缺陷； 在晶界處產(chǎn)生異質(zhì)相的析 出、雜質(zhì)的聚集，晶格缺陷及晶格各向異性等。這些晶粒邊界層的組成、結(jié)構(gòu)變 化，顯著改變了晶界的電性能，從而導(dǎo)致整個陶瓷電氣性能的顯著變化。2.1.2 壓

3、敏陶瓷的原理壓敏半導(dǎo)體陶瓷是指電阻值與外加電壓成顯著的非線性關(guān)系的半導(dǎo)體陶瓷。 使用時加上電極后包封即成為壓敏電阻器。制造壓敏電阻器的半導(dǎo)體陶瓷材料主要有SiC ZnO BaTiO3 Fe2O3 Sn02 SrTiO3 TiO2 等。其中 BaTiO3 Fe2O3 利用的是電極與燒結(jié)體界面的非歐姆特性，而SiC ZnO、SrTiO3 TiO2利用的是晶界的非歐姆特性，目前在高壓領(lǐng)域中應(yīng)用最廣、性能最好的是ZnO壓敏陶瓷。氧化鋅壓敏電阻器的I-V特性曲線（左圖）及其示意圖（右圖）由于大規(guī)模集成電流的廣泛使用，對變阻器的要求是更小更薄，具有更多功能和 相對較低漏電流。根據(jù)這些新要求和壓敏功能與陶瓷

4、顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系， 人們把研 究的注意力集中到具有半導(dǎo)體晶界效應(yīng)的 TiO2材料方面。2.1.3材料的微觀結(jié)構(gòu)和設(shè)計電子陶瓷的電阻是由晶粒和晶界的電阻組成的， 壓敏電阻器是利用電子陶瓷 的晶界效應(yīng)，晶粒的電阻率要很小。晶界實(shí)在陶瓷的燒結(jié)過程中，隨著晶粒長大， 部分添加劑偏析在晶粒之間形成的。壓敏電阻器的阻值是隨著外加的電壓而變化的，當(dāng)外加電壓低于壓敏電壓 時，材料的晶界勢壘高，壓敏電阻表現(xiàn)為高阻狀態(tài)，這時的電阻主要來源于晶界； 當(dāng)外加電壓達(dá)到壓敏電壓時，電阻將隨著電壓的增加而急劇下降， 這使得晶界勢 壘將被擊穿，其阻值主要由晶粒電阻所決定?？紤]到壓敏電阻器的這種電阻變化 特性，要求壓敏陶瓷的晶界

5、勢壘B要高，使境界稱為一個高阻的晶界層，而晶層 界的厚度t要窄，即易發(fā)生隧道擊穿，并且晶粒的電阻率要很小，有利于壓敏陶 瓷由高阻狀突變?yōu)榈妥锠顟B(tài)。2.1.4試樣的制備與性能A.添加劑的摻雜為了降低晶粒的電阻率，就必須使TiO2晶粒半導(dǎo)體化。由于TiO2材料存在 有本征缺陷和鈦離子填隙，已經(jīng)使得 TiO2 變成一種弱 n 型半導(dǎo)體。為進(jìn)一步降 低材料的晶粒電阻摻入高價離子，如5價離子Nb5+、Ta5+和6價離子W6+來替代 Ti4+形成晶格替位，可以發(fā)生如下缺陷反應(yīng)： Sb20A 2 SbTi + 2e + Oox +1202 （g）式中：SbTi占據(jù)鈦離子格點(diǎn)位置帶有一個正電荷的銻離子；e&#

6、39; 個電子的電荷；Oox占據(jù)氧個點(diǎn)位置的原子；TiO2 材料中晶粒載流子濃度為： n= SbTi從理論上說，隨著摻雜 Sb2O5 濃度的增加，載流子濃度不斷增加，晶粒的 電阻率應(yīng)當(dāng)不斷下降，實(shí)際上開始時隨著 Sb2O5 含量的增加，晶粒電阻率急劇 減小，但是當(dāng)其含量超過一定值以后， 晶粒的電阻率稍有增加。 這可能是由于摻 雜過多時，不能夠形成替位雜質(zhì)，不能提供自由電子，而雜志的增加，導(dǎo)致雜質(zhì) 散射作用增強(qiáng)。B.燒結(jié)過程的控制燒結(jié)溫度和保溫時間一直是工藝研究的主要內(nèi)容，直接影響材料的半導(dǎo)化、 致密化及添加物在主成分中的擴(kuò)散過程。 燒結(jié)溫度顯著影響材料的電學(xué)性能。 適 當(dāng)?shù)臒Y(jié)溫度，可使晶粒生

7、長充分，并降低壓敏電壓、完善晶界的形成；過高的 燒結(jié)溫度會使晶粒過分長大， 導(dǎo)致晶界不穩(wěn)定； 過低的燒結(jié)溫度不利于勢壘的形 成，壓敏性能較差。 適當(dāng)?shù)谋貢r間是獲得一定高度晶界勢壘、 形成良好壓敏特 性晶界的必備條件。TiO2 壓敏電阻器在燒成時容易受氧分壓的控制，較低的氧分壓有利于晶粒 的半導(dǎo)化，獲得較好的壓敏性能。 在燒結(jié)后冷卻過程中， 空氣中的氧沿晶界擴(kuò)散， 使晶界層絕緣化更加充分， 但在高氧化氣氛條件下， 非線性系數(shù)主要取決于表面 氧化層。由此表明，工藝極大地影響 TiO2 壓敏電阻的微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能。2.2 球磨機(jī)工作原理對原料進(jìn)行球磨的目的主要有兩個： （ 1 ）使物料粉碎至一定

8、的細(xì)度； （2）使 各種原料相互混合均勻。 陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用的球磨機(jī)主要是靠內(nèi)裝一定研 磨體的旋轉(zhuǎn)筒體來工作的。 當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)時帶動研磨體旋轉(zhuǎn)， 靠離心力和摩擦力的 作用，將研磨體帶到一定高度。當(dāng)離心力小于其自身重量時，研磨體落下，沖擊 下部研磨體及筒壁， 而介于其間的粉料便受到?jīng)_擊和研磨， 故球磨機(jī)對粉料的作 用可分成兩個部分：（ 1）研磨體之間和研磨體與筒體之間的研磨作用； （2）研磨 體下落時的沖擊作用。為提高球磨機(jī)的粉碎效率，主要應(yīng)考慮以下幾個影響因素：1、球磨機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速太快時，離心力大，研磨體附在筒壁上與筒壁同步 旋轉(zhuǎn)，失去研磨和沖擊作用。當(dāng)轉(zhuǎn)速太慢時，離心力太小，研磨體升不

9、高就滑落 下來，沒有沖擊能力。只有轉(zhuǎn)速適當(dāng)時，磨機(jī)才具有最大的研磨和沖擊作用，產(chǎn) 生最大的粉碎效果。 合適的轉(zhuǎn)速與球磨機(jī)的內(nèi)徑、 內(nèi)襯、研磨體種類、 粉料性質(zhì)、 裝料量、研磨介質(zhì)含量等有關(guān)系。2、研磨體的比重、大小和形狀。應(yīng)根據(jù)粉料性質(zhì)和粒度要求全面考慮，研 磨體比重大可以提高研磨效率，而且直徑一般為筒體直徑的 1/20，且應(yīng)大、中、 小搭配，以增加研磨接觸面積。 圓柱狀和扁平狀研磨體因其接觸面積大， 研磨作 用強(qiáng)，而圓球狀研磨體的沖擊力較集中。3、料、球、水的比例。球磨機(jī)筒體的容積是固定的。原料、磨球（研磨體） 和水（研磨介質(zhì)） 的裝載比例會影響到球磨效率， 應(yīng)根據(jù)物料性質(zhì)和粒度要求確 定合

10、適的料、球、水比例。2.3 材料的成型2.3.1 成型前粉料預(yù)處理為使粉料更適合成型工藝的要求， 在需要時應(yīng)對已粉碎、 混合好的原料進(jìn)行 某些預(yù)處理：（1）塑化：傳統(tǒng)陶瓷材料中常含有粘土， 粘土本身就是很好的塑化劑； 只有 對那些難以成型的原料，為提高其可塑性，需加入一些輔助材料： 粘結(jié)劑：常用的粘結(jié)劑有：聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙二醇、甲 基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、石蠟等。 增塑劑：常用的增塑劑有：甘油、酞酸二丁酯、草酸、乙酸二甘醇、水 玻璃、粘土、磷酸鋁等。 溶劑：能溶解粘結(jié)劑、 增塑劑，并能和物料構(gòu)成可塑物質(zhì)的液體。 如水、 乙醇、丙酮、苯、醋酸乙酯等。選擇塑化劑要根據(jù)成

11、型方法、 物料性質(zhì)、制品性能要求、 添加劑的價格以及 燒結(jié)時是否容易排除等條件，來選擇添加劑的種類及其加入量；（2）造粒：粉末越細(xì)小，其燒結(jié)性能越良好；但由于粉末太細(xì)小，其松裝比 重小、流動性差、裝模容積大，因而會造成成型困難，燒結(jié)收縮嚴(yán)重，成品尺寸 難以控制等困難。 為增強(qiáng)粉末的流動性、 增大粉末的堆積密度， 特別是采用模壓 成型時，有必要對粉末進(jìn)行造粒處理。常用的方法是，用壓塊造粒法來造粒：將 加好粘結(jié)劑的粉料， 在低于最終成型壓力的條件下， 壓成塊狀， 然后粉碎、 過篩；（3）漿料：為了適應(yīng)注漿成型、流延成型、熱壓鑄成型工藝的需要，必須 將陶瓷粉料調(diào)制成符合各種成型工藝性能的漿料。2.3

12、.2 模壓（干壓成型）將水分適當(dāng)?shù)姆哿?，置于鋼模中，在壓力機(jī)上加壓形成一定形狀的坯體。 干壓成型的實(shí)質(zhì)是在外力作用下， 顆粒在模具內(nèi)相互靠近， 并借內(nèi)摩擦力牢固地 把各顆粒聯(lián)系起來，保持一定形狀。2.4 燒結(jié)實(shí)驗(yàn)在粉體變成的型坯中， 顆粒之間結(jié)合主要靠機(jī)械咬合或塑化劑的粘合， 型坯 的強(qiáng)度不高。 將型坯在一定的溫度下進(jìn)行加熱， 使顆粒間的機(jī)械咬合轉(zhuǎn)變成直接 依靠離子鍵，共價鍵結(jié)合，極大的提高材料的強(qiáng)度，這個過程就是燒結(jié)。陶瓷材料的燒結(jié)分為三個階段，升溫階段，保溫階段和降溫階段。 在升溫階段，坯體中往往出現(xiàn)揮發(fā)分排出、有機(jī)粘合劑等分解氧化、液相產(chǎn) 生、晶粒重排與長大等微觀現(xiàn)象。 在操作上， 考慮

13、到燒結(jié)時揮發(fā)分的排除和燒結(jié) 爐的壽命，需要在不同階段有不同的升溫速率。保溫階段指型坯在升到的最高溫度（通常也叫燒結(jié)溫度）下保持的過程。粉 體燒結(jié)涉及組成原子、 離子或分子的擴(kuò)散傳質(zhì)過程， 是一個熱激活過程， 溫度越 高，燒結(jié)越快。在工程上為了保證效率和質(zhì)量，保溫階段的最高溫度很有講究。燒結(jié)溫度與物料的結(jié)晶化學(xué)特性有關(guān)， 晶格能大， 高溫下質(zhì)點(diǎn)移動困難， 不利于 燒結(jié)。燒結(jié)溫度與材料的熔點(diǎn)有關(guān)系， 對陶瓷而言是其熔點(diǎn)的 0.70.9 倍，對金 屬而言是其熔點(diǎn)的 0.4-0.7 倍。冷卻階段是陶瓷材料從最高溫度到室溫的過程，冷卻過程中伴隨有液相凝 固、析晶、相變等物理化學(xué)變化。冷卻方式、冷卻速度快

14、慢對陶瓷材料最終相的 組成、結(jié)構(gòu)和性能等都有很大的影響， 所以所有的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)需要精心設(shè)計冷卻工 藝。由于燒結(jié)的溫度如果過高，則可能出現(xiàn)材料顆粒尺寸大，相變完全等嚴(yán)重影 響材料性能的問題， 晶粒尺寸越大， 材料的韌性和強(qiáng)度就越差， 而這正是陶瓷材 料的最大問題， 所以要提高陶瓷的韌性， 就必須降低晶粒的尺寸， 降低燒結(jié)溫度 和時間。但是在燒結(jié)時，如果燒結(jié)溫度太低，沒有充分燒結(jié)，材料顆粒間的結(jié)合 不緊密，顆粒間仍然是靠機(jī)械力結(jié)合， 沒有發(fā)生顆粒的重排， 原子的傳遞等過程， 那么材料就是不可用的。3 性能檢測內(nèi)容材料是否燒結(jié)良好，需要一定的檢測手段。燒結(jié)的致密程度一般表現(xiàn)在密度 是否高、材料內(nèi)部的氣

15、孔的多少、表面的氣孔多少和大小以及吸水能力的強(qiáng)弱。 在本實(shí)驗(yàn)中，主要考察材料表面氣孔率、相對密度、吸水率以及線收縮率。3.1 目測很多的實(shí)驗(yàn)，在燒結(jié)的過程中，可能由于很多的原因而出現(xiàn)表面裂紋， 有些會出現(xiàn)表面的凹陷， 所以，燒結(jié)后檢測的第一步就是目測試樣。 如果出現(xiàn)以 上的問題， 則試樣肯定是不合格的， 其他的實(shí)驗(yàn)可以不用做了。 目測的項(xiàng)目有是 否出現(xiàn)表面裂紋、是否有變形現(xiàn)象，是否表面出現(xiàn)凹陷或者突出。3.2 密度測試試樣經(jīng)110C°干燥之后之重量與試樣總體積之比，用g/cm3表示。材料燒 結(jié)好壞的一個重要方面就是密度是否接近理論密度。 在燒結(jié)過程中， 隨著晶界的 不斷移動， 伴隨著

16、液相和固相傳質(zhì)的進(jìn)行， 顆粒間的空隙會逐漸在表面消失， 其 中會有些氣孔保留， 大多數(shù)的氣孔會逐漸縮小甚至消失。 達(dá)到良好燒結(jié)的標(biāo)準(zhǔn)就 是氣孔率小，密度接近理論密度。例如原料采用99%的氧化鋁，則理論密度為3.9g/cm3 （全部按照a -AI2O3來 計算 ）。3.3 線收縮率在燒結(jié)后，最直觀，最明顯的變化就是尺寸的巨大收縮，如果在變形量很小 的情況下， 線收縮率越大， 說明樣品燒結(jié)得越致密。 一般的收縮率有體積收縮率 和線收縮率兩種， 由于工具簡便， 準(zhǔn)確度較高， 所以線收縮率是比較常見的測試 方法。取幾個比較具有代表性的尺寸 （對圓片狀的樣品來說， 取直徑 d 和高度 h）， 計算每一個

17、尺寸的縮小尺寸和原尺寸的百分比，然后平均。3.4 表面氣孔率和密度相關(guān)的量， 如果氣孔率越大， 則密度就越小。 而表面氣孔率可以在很 程度上反映材料的致密程度。 如表面有很多的開口氣孔， 則材料的燒結(jié)就是不致 密的。其定義是一定表面的氣孔的體積和材料的總體積的比，用百分?jǐn)?shù)來表示。3.5 吸水率吸水率一一試樣孔隙可吸收水的重量，與試樣經(jīng)110C°干燥之后之重量之比，用百分率表示。和表面氣孔率相似，如果表面氣孔越多，吸取水的能力就越強(qiáng)。和表面氣孔 率一起更加準(zhǔn)確的表示材料的致密程度。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟4.1 確定 TiO2 壓敏陶瓷材料配方Nb2O5的添加：使得陶瓷半導(dǎo)體化，將晶粒電阻率降

18、至0.65Q ?cm；SiO2 的添加： 降低 Ti-O 鍵的結(jié)合能來增加 Nb2O5 的摻入量， 使半導(dǎo)化更加 充分；La2O3的添加：三價離子（La3+、B3+等）在燒結(jié)過程中偏析于晶界，使材料表 現(xiàn)出良好的壓敏特性。根據(jù)相關(guān)資料及經(jīng)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)所確定的實(shí)驗(yàn)配方如下：97.8mol%TiO2+0.8mol%Nb2O5+0.25mol%SiO2+xmol%La2O3其中， x=0.8,0.9,1.0,1.1。 注意事項(xiàng)：在計算配方之前要查找各原料的純度及分子量4.2 配方計算計算步驟：1）根據(jù)試樣的標(biāo)簽列出分子量（M）和純度（C）被電極 測試配方計算 稱料 混料 干燥 造粒燒后加工 清洗 燒結(jié)

19、排塑 成型2）摩爾比（M0）由實(shí)驗(yàn)方案確定3）修正摩爾比（ M01） =摩爾比（ M0） /純度（ C）4）重量（W0）=修正摩爾比（M01 ）X分子量（M）5） 重量百分比（ W01 ） =重量（ W0） /總重量 （注：總重量 =各原料的重量 （W0）之和）6） 各原料重量（W02）二重量百分比（W01）X所配原料的總重（注：所配 原料的總重一般為 10 克，配方計算見表 1 所示表 1 配方計算表TiO2Nb?O5SiO>L32O37988265.8260.08325.840,980.99950.9909995摩爾比修iE摩爾比重量歪量百分比各原料重屋4.3稱量主要設(shè)備：電子分析天

20、平輔助用品：藥勺，燒杯，稱量紙，標(biāo)簽紙稱量步驟：1）接通電源，安裝和調(diào)節(jié)水平：調(diào)節(jié)水平旋鈕，使天平水平泡到中央位置。2）稱量：先快速按一下回零鍵，顯示回零，將樣品置于稱盤上進(jìn)行稱量，當(dāng) 讀數(shù)穩(wěn)定時，讀取稱量值。3）稱量完畢關(guān)機(jī)并清理實(shí)驗(yàn)臺并將藥品及稱量器材（洗滌后）放回遠(yuǎn)處。4.4混料常規(guī)方法：球磨法，即采用濕法球磨粉料，料：球比例為 1 ： 1，球磨時間在 8-12小時。然后干燥得到混好的粉料。本實(shí)驗(yàn)采用的方法：研缽混合法，即將稱量好的原料放入研缽，研磨10mi n4.5篩分主要設(shè)備：320目標(biāo)準(zhǔn)篩輔助用品：毛刷、燒杯、樣品盤篩分步驟：1）將干燥好的物料倒入320目標(biāo)準(zhǔn)篩中2）用毛刷手動篩分

21、3）將篩分的粉料倒入相應(yīng)配方標(biāo)號的燒杯中4.6 造粒由于電子陶瓷缺乏可塑性， 無法成型，必需進(jìn)行增塑。 本實(shí)驗(yàn)采用聚乙烯醇 （PVA 水溶液）作增塑劑。其配制方法如下：PVA顆粒與去離子水用量為1 : 20 （重量），制成PVA水溶液。造粒的目的將材料混合顆粒加工成 20-60 目的較粗團(tuán)聚顆粒，使之有較好 的流動性，容易添滿模腔，以便模壓成型。主要設(shè)備： 45 目標(biāo)準(zhǔn)篩輔助用品：5%g/ml的PVA水溶液、瑪瑙研缽實(shí)驗(yàn)步驟：1 ）將干燥好的物料倒入瑪瑙研缽中并滴加適量 PVA。2）手研均勻后過 45 目標(biāo)準(zhǔn)篩。4.7 成型 本實(shí)驗(yàn)制品為圓形電子陶瓷片，形狀簡單，故采用鋼模干壓。 主要設(shè)備：粉

22、末壓片機(jī)輔助用品：模具、藥勺、燒杯、鑷子壓片步驟：1）把鋼模擦凈，稱取造粒后的粉料 1-1.5 克，倒入模具中2）用粉末壓片機(jī)壓片（成型壓力為200350Mpa），保壓30-50秒后卸去壓 力3）用脫模套脫模4）用鑷子取出壓制好的陶瓷片5）清潔模具4.8 排塑 粘結(jié)劑的作用只是增加可塑性，需將粘結(jié)劑排除，以免影響燒成質(zhì)量 主要設(shè)備：燒結(jié)爐（常規(guī)馬弗爐） 輔助用品：剛玉板或剛玉坩堝排塑曲線：排塑工藝曲線圖如圖 3-2 所示。n-iaIii£iu m JUIhrtlik i|I4E腔 Effile>iI I±ieCi t±i7hnin|m41 X> 31

23、U)TriMnni圖2排塑曲線（左）、燒成曲線（中）和燒銀曲線（右）圖4.9燒結(jié)在放入燒結(jié)爐前，對樣品的重量，尺寸進(jìn)行測量，比如對于圓片狀坯體，尺寸上需要測定的有：試樣高度h,試樣的直徑R;如果是方形試樣，則需要測定 的尺寸有長I、寬w、高h(yuǎn)。記錄這些數(shù)據(jù)以備在燒結(jié)后測定材料的燒結(jié)收縮。將制好的坯體放在承燒板上，關(guān)好爐門，對燒結(jié)爐進(jìn)行程序設(shè)計。升溫過程 中，升溫速率最大3C/min。200C是可以打開爐門空冷。燒結(jié)的保溫時間一般為120min。5性能檢測性能檢測的項(xiàng)目包括目測、樣品的密度、相對致密度、表面氣孔率、燒結(jié)尺寸變化。5.1目測將燒結(jié)好的試樣從爐中取出，觀察試樣表面是否有裂紋，裂紋的大

24、小、深淺和個數(shù)；觀察材料是否發(fā)生了變形、彎曲。在下表中作記錄：試樣名稱測試人測定日期試樣處理編號裂紋數(shù)量裂紋長度是否有變形5.2實(shí)際密度，吸水率，氣孔率的測定實(shí)際密度采用排水法測定。計算氣孔率和密度關(guān)鍵是要知道試樣的體積和氣孔的體積，可以根據(jù)阿基米 德原理，用液體靜力稱重法來測定。將試樣開口孔隙中的空氣排出，充以液體， 然后稱量飽吸液體的試樣在空氣中的重量及懸吊在液體中的重量， 由于液體浮力 的作用，此兩次稱量的差值等于被試樣所排開的同體積液體， 此值除以液體的密 度即得試樣的真實(shí)體積。 試樣飽吸液體之前與飽吸液體之后， 在空氣中的重量之 差值，除以液體的密度即為試樣開口孔隙所占體積。欲使試樣孔隙中的空氣，在較短時間內(nèi)被液體代替，必須采用強(qiáng)力排氣，常 用方法有煮沸法和抽真空法，在本實(shí)驗(yàn)中采用抽真空法。設(shè)已知：干燥試樣重go (g)、飽吸液體試樣在空氣中的重量 gi (g)、飽吸液 體試樣在液體中的重量g2 (g)、液體的密度r(g/cm3)、陶瓷的理論密度，可按下 式分別計算陶瓷試樣的吸水率、開口氣孔率、實(shí)際密度和總氣孔率：吸水率= 100 (g1go) / go(%)開口氣孔率 = 100( g1go) /( g1g2)( %)實(shí)際密度 = rgo/(g1g2)(g/cm3)總氣孔率 =100(理論密度實(shí)際