陶瓷制備試驗(yàn)報(bào)告

1、一.實(shí)習(xí)目的掌握陶瓷主要工藝實(shí)驗(yàn)的原理、方法與一定的操作技能，通過陶瓷工藝綜合實(shí)驗(yàn)了解陶瓷產(chǎn)品的設(shè)計(jì)程序與工藝過程，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，提高分析問題、解決問題和動手能力。二.實(shí)習(xí)時間2013年11月22日三.實(shí)習(xí)地點(diǎn)南信大尚賢實(shí)驗(yàn)室及江都金剛機(jī)械廠四實(shí)習(xí)過程1.陶瓷材料a概念：用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無機(jī)非金屬材料。它具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)?？捎米鹘Y(jié)構(gòu)材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。b分類：普通材料：采用天然原料如長石、粘土和石英等燒結(jié)而成，是典型的硅酸鹽材料，主要組成元素是硅、鋁、氧，這三種元素占地殼元素總量的90

2、%普通陶瓷來源豐富、成本低、工藝成熟。這類陶瓷按性能特征和用途又可分為日用陶瓷、建筑陶瓷、電絕緣陶瓷、化工陶瓷等。特種材料：采用高純度人工合成的原料，利用精密控制工藝成形燒結(jié)制成，一般具有某些特殊性能，以適應(yīng)各種需要。根據(jù)其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金屬陶瓷等；特種陶瓷具有特殊的力學(xué)、光、聲、電、磁、熱等性能。c性能：（1）力學(xué)特性：陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500hv以上。陶瓷的抗壓強(qiáng)度較高，但抗拉強(qiáng)度較低，塑性和韌性很差。（2）熱特性：陶瓷材料一般具有高的熔點(diǎn)（大多在2000c以上），且在高溫下具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性；陶瓷的導(dǎo)熱性低于金

3、屬材料，陶瓷還是良好的隔熱材料。同時陶瓷的線膨脹系數(shù)比金屬低，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，陶瓷具有良好的尺寸穩(wěn)定性。（3）電特性：大多數(shù)陶瓷具有良好的電絕緣性，因此大量用于制作各種電壓（1kv110kv）的絕緣器件。鐵電陶瓷（鈦酸銀batio3）具有較高的介電常數(shù)，可用于制作電容器，鐵電陶瓷在外電場的作用下，還能改變形狀，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（具有壓電材料的特性），可用作擴(kuò)音機(jī)、電唱機(jī)、超聲波儀、聲納、醫(yī)療用聲譜儀等。少數(shù)陶瓷還具有半導(dǎo)體的特性，可作整流器。（4）化學(xué)特性：陶瓷材料在高溫下不易氧化，并對酸、堿、鹽具有良好的抗腐蝕能力。（5）光學(xué)特性：陶瓷材料還有獨(dú)特的光學(xué)性能，可用作固體激光器材料、光導(dǎo)纖

4、維材料、光儲存器等，透明陶瓷可用于高壓鈉燈管等。磁性陶瓷（鐵氧體如：mgfe2o4、cufe2o4、fe3o4）在錄音磁帶、唱片、變壓器鐵芯、大型計(jì)算機(jī)記憶元件方面的應(yīng)用有著廣泛的前途。2.實(shí)驗(yàn)材料粘土：是多種微細(xì)的礦物的混合體，其礦物的粒徑多數(shù)小于2m,主要是由粘土礦物和其他礦物組成的并且具有一定特性的（其中主要是可塑性）土狀巖石玻璃粉、炭粉、水泥，三者的比例如下表1所示：3a.配方設(shè)計(jì)：按照一定配比計(jì)算出每種原料所需要的質(zhì)量；b.原料研磨：將原料磨成細(xì)粉狀，有助于形成壞料時得到更好的結(jié)合，研磨過程如圖1、圖2所示。粉碎玻璃2位?？傎|(zhì)量為404、圖5所示圖5粘土圖1粉碎粘土c.配料稱量：按計(jì)

5、算結(jié)果，用藥用天平準(zhǔn)確稱量，精確到小數(shù)點(diǎn)后克。如圖3所示圖3稱量原料d.混料：將稱好的原料進(jìn)行混合，大概加入20%勺水分，如圖圖4玻璃粉e.壓制成型：試樣一共分為九組，為方便性能測試，試樣做成條狀和圓柱狀，每組包括三個長方體試樣和兩個圓柱體試樣，長方體試樣長和寬都為1cm,高為5cm;圓柱體的半徑為1cm,高為約2cm；壓制成形后立即對試樣編號，制作過程如圖6、圖7、圖8所示；圖6制作過程圖7定型圖8所有壓制成型的試樣f.干燥：將試樣放在通風(fēng)處進(jìn)行自然干燥，干燥時間大約為24小時；g.燒成：將每組條形和圓柱形試樣分別取出一個進(jìn)行燒制，放在感應(yīng)爐中加熱，加熱時間大約為15min,如圖9、圖10所

6、示；圖9將試樣放在塔蝸中圖10進(jìn)行燒制圖11所有試樣燒成之后的形貌4.試樣性能檢測a.沖擊硬度實(shí)驗(yàn)本次實(shí)驗(yàn)檢測性能為沖擊硬度性能，所用儀器為jg-2056型懸臂梁沖擊試驗(yàn)機(jī)，測試儀器及測試過程如圖12、13所示圖12沖擊試驗(yàn)儀器圖13沖擊過程圖14沖擊之后的試樣沖擊所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：圖15燒結(jié)試樣單位面積能量變化圖篇二：陶瓷綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告陶瓷綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告總結(jié)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夂驼莆沾少|(zhì)?；嫉闹苽涔に?.實(shí)驗(yàn)原理陶瓷是把粘土原料、瘠性原料及溶劑原料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐浔?、粉碎、成形并在高溫焙燒情況下經(jīng)過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)后，形成的堅(jiān)硬物質(zhì)。陶瓷坯體是由經(jīng)過高溫焙燒后生成的

7、晶相、玻璃相、原料中未參加反應(yīng)的石英和氣孔組成。?；际且环N強(qiáng)化的拋光醇，它采用高溫?zé)贫?。質(zhì)地比拋光磚更硬更耐磨。?；碱伾鶆?、防污、耐磨、好打理，而且光亮如鏡。質(zhì)量過關(guān)的?；家笪市∮?.5。實(shí)驗(yàn)要求?；嫉呐浞浇M成范圍為二、實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)儀器、藥品實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)藥品2.2實(shí)驗(yàn)步驟2.2.1 配料胚體配方計(jì)算與設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)選用的原料配方為原料含量（%中山水洗泥10滑石3粘土1/217鉀長石40葉臘石3宣化土27各原料中氧化物的量中山水洗泥：sio2:57%?10?5.7al2o3:37%?10?3.7fe2o3:0.5%?10?0.05滑石：sio2:45%?3?1.35mgo

8、:31%?3?0.93粘土：sio2:70%?17?11.9al2o3:12%?17?2.04fe2o3:1.5%?17?0.255cao:3.5%?17?0.595mgo:3%?17?0.51na2o+k2o:2.0%?17?0.34tio2:0.75%?17?0.13鉀長石：sio2:70%?40?28al2o3:15%?40?6fe2o3:0.5%?40?0.2na2o+k2o:14%?40?5.6tio2:0.25%?40?0.12:60%?3?1.8al2o324%?3?0.72fe2o3:0.1%?3?0.003宣化土：sio2:71%?27?19.17al2o3:12%?27?3

9、.24fe2o31.5%?27?0.405cao4.5%?27?1.215na2o+k2o3.0%?27?0.81tio21.0%?27?0.27各氧化物的總量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)：sio2:5.7?1.35?11.9?28?1.8?19.17?67.92al2o3:3.7?2.04?6?0.72?3.24?15.7fe2o3:0.05?0.255?0.2?0.003?0.405?0.913cao:0.595?1.215?1.81mgo:0.93?0.51?1.44na2o+k2o:0.34?5.6?0.81?6.75tio2:0.13?0.1?0.27?0.5各氧化物白總量：96.38氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

10、：氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%符合設(shè)計(jì)要求2.2.2混料將稱好的原料放在球磨機(jī)中球磨，過80目篩，取80目篩下粉末。按照500g稱取原料，即中山水洗泥50g,滑石15g,粘土85g,鉀長石200g,葉臘石15g,宣化土135g。最后將各種原料混合起來。2.2.3球磨sio267.92al2o3fe2o3cao+mgotio2na2o+k2o6.7515.70.9133.250.5將混合好的原料粉末放在行星球磨罐中，加入36%(180g)的水，1.05%(5.25g)的多聚磷酸鈉，剛玉小球(料球比為1:2,磨球比例為：大球：中球：小球=1：2：1),球磨1h。2.2.4干燥將球磨好的泥漿倒入泥漿盤中，然后

11、放入烘箱中烘干、備用。烘箱溫度為160C。2.2.5造粒將烘干好的泥漿放在研缽中研碎，使粉末能夠通過250目篩，然后采用噴霧法造粒。然后將造好的顆粒陳腐2h。然后使造好的顆粒過20目、80目篩，取20目篩下，80目篩上的顆粒。2.2.6成型稱取質(zhì)量為22g的顆粒放入壓片機(jī)中壓成直徑為5cm的圓片。壓片壓力位1520mpa,成壓11片。注意壓片前后要將壓片機(jī)擦干凈，否側(cè)壓出的瓷片表面不光滑。壓完片后將瓷片放在烘箱中烘干，烘箱溫度為110C。烘干后取三片瓷片在瓷片中心畫相互垂直的半徑為2cm的十字絲，測收縮率備用；取三片做三條瓷條，寬為2025mm長盡量長。然后將瓷條表面用砂紙打磨光滑，測三點(diǎn)抗彎

12、備用。2.2.7燒結(jié)將瓷片放入電阻箱中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1150C,待爐子升溫至1150c時保溫2h,然后再自然降溫至400c左右后關(guān)閉電阻箱電源。2.2.8性能測試1、密度測試(1)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備(2)實(shí)驗(yàn)步驟選取制好的3片圓形陶瓷片,將密度天平開機(jī)，預(yù)熱;燒杯，ja系列密度天平，試樣備用，將盛滿水的燒杯放入天平中；按“模式”鍵，選擇進(jìn)入solid密度模式;按“單位”鍵，選擇solid模式;按“去皮/清零”鍵，天平顯示“solid1”，待出現(xiàn)0.000g后，在秤盤上放置所測樣品;待稱重穩(wěn)定，出現(xiàn)“g”后，按“去皮/清零”鍵，天平顯示“solid2，待出現(xiàn)顯示“0.000g”后，將所測樣品浸沒于水

13、中；待稱重穩(wěn)定，出現(xiàn)“g”后，按“去皮/清零”鍵，天平顯示“solid3，顯示所測樣品的表觀密度；重復(fù)第到第步驟，重新測量余下兩個樣品，并且記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。篇三：陶瓷制備實(shí)驗(yàn)報(bào)告華南師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名何嘉棋梁涌濱專業(yè)材料化學(xué)課程名稱無機(jī)非金屬材料實(shí)驗(yàn)學(xué)號2012240007820122400015年級、班級2012級實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目陶瓷的制備驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)時間2014年5月日實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師羅穗蓮實(shí)驗(yàn)評分1 .【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 、了解陶瓷胚料原料的種類和各原料在陶瓷制備中所發(fā)揮的作用2 、通過觀察陶瓷相圖成分，根據(jù)相圖制定制備成分方案3 、掌握制備陶瓷的前期物料處理方法，了解陶瓷的制作原理4 、掌握釉料的制備

14、方法，選擇合適的成分制備釉料5 、掌握釉料的使用操作2 .【實(shí)驗(yàn)原理】陶瓷是把粘土原料、瘠性原料及溶劑原料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐浔?、粉碎、成形并在高溫焙燒情況下經(jīng)過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)后，形成的堅(jiān)硬物質(zhì)。陶瓷坯體是由經(jīng)過高溫焙燒后生成的晶相、玻璃相、原料中未參加反應(yīng)的石英和氣孔組成。根據(jù)我們在文獻(xiàn)資料里所查詢的配方組成來求出坯料的示性礦物組成和化學(xué)成分組成換算成無灼減量后3 .【實(shí)驗(yàn)儀器與藥品】實(shí)驗(yàn)藥品：碳酸鈉，碳酸鉀，氧化鐵，堿式碳酸鈣，氧化鋁，適應(yīng)，碳酸鉀(化學(xué)純)儀器：爐子，烘箱4 .【實(shí)驗(yàn)步驟】1 、按照坯式計(jì)算所需各種原料的質(zhì)量(以100g的坯土為標(biāo)準(zhǔn))，稱量碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、堿式碳酸

15、鈣、氧化鋁、石英各種原料所需質(zhì)量。2 、將各種原料均勻混合，并逐步加入一定量的水和pva,攪拌使得坯土具有一定塑性。將具有一定塑性的坯土進(jìn)行初步定型，定型完成后，加坯土放入到烘箱中，減少坯土所含水分。3 、按照釉料坯式計(jì)算所需各種原料的質(zhì)量，配制釉料。4 、均勻混合后，逐步加入一定量的水，使得釉料有一定的水性。將配好的釉料用刷子均勻涂抹于具有初步形態(tài)的陶瓷中，保證釉料在表面均勻分布。5 、完成釉料涂抹工作后。最后放入爐子進(jìn)行燒制。5 .【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：燒制出來的陶瓷質(zhì)量較好，無明顯碎裂現(xiàn)象，陶瓷呈白色固體，表面粗糙?，F(xiàn)象分析：1 、陶瓷在燒制過程沒有開裂并發(fā)生碎裂，原料與水的比例較

16、好且水分分布均勻。2 、陶瓷表面質(zhì)感粗糙，釉料在陶瓷表面沒有形成一層光滑的釉，可能釉料在陶瓷表面沒有涂擦均勻，或者所用釉料較少。篇四：陶瓷綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告2 *大學(xué)學(xué)院：專業(yè)班級：學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：陶瓷綜合實(shí)驗(yàn)材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程3 *目錄目錄成分的可塑性指標(biāo)的測定與-7-4可定陶瓷吸水率-7-5定-8-6定定-9定-9-9定-9析-11試.-14-11.1x析-14-11.2察-16-12欄-18會-8陶瓷熱穩(wěn)定性的測燒成曲線的測-10粒度分-11陶瓷制品的顯微結(jié)構(gòu)測射線衍射分光學(xué)顯微鏡下的觀作品展示-心得體-20-前言陶瓷綜合性實(shí)驗(yàn)是根據(jù)選題的需要，將各個孤立的實(shí)驗(yàn)，通

17、過課題內(nèi)容的需求，有機(jī)地貫穿起來，成為一體，也可稱為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)或研究性實(shí)驗(yàn)。即由教師指定一種無機(jī)非金屬材料或?qū)W生自選一種感興趣的材料為對象，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)材料得成分與性質(zhì)，制定制備（試驗(yàn)）工藝制度（技術(shù)路線），自己動手制備材料，確定要測試得性能和性能測試方法。綜合性實(shí)驗(yàn)不僅打破了目前實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目簡單羅列、條塊分割、孤立進(jìn)行的狀況，有利于調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生得積極性及個性得培養(yǎng)，理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生得能力，同時也建立了一種新型得實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式和方法。通過綜合性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生收到科學(xué)家和工程師的基本訓(xùn)練，加深對專業(yè)理論知識的理解、掌握和記憶，重點(diǎn)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的自覺學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考，綜合運(yùn)用知識、獨(dú)立分析解決問

18、題的能力和創(chuàng)新能力，以及動手能力。附：原始數(shù)據(jù)1粘土化學(xué)成分的分析計(jì)算1）班級統(tǒng)一配方配料量：鉀長石30g、高嶺土70g（以100g為基準(zhǔn)）2）坯料化學(xué)成分sio2=30%*68.23%+70%*56.67%=60.138%al2o3=30%*15.13%+70%*29.87%=25.448%fe2o3=30%*0.52%+70%*1.96%=1.528%cao=30%*0.49%+70%*0.24%=0.315%mgo=30%*0.17%=0.051%na2o=30%*4.04%+70%*0.19%=1.345%k2o=30%*10.87%+70%*1.08%=4.017%燒失量=30%*0

19、.55+70%*11.09%=7.928%3）換算成灼燒基成分sio2=60.138%/92.842%=64.77%al2o3=25.448%/92.842%=27.41%fe2o3=1.528%/92.842%=1.65%cao=0.315%/92.842%=0.34%mgo=0.051%/92.842%=0.055%na2o=1.345%/92.842%=1.45%k2o=4.017%/92.842%=4.33%見下表：瓷坯灼燒基成分（%:將各化合物百分?jǐn)?shù)除以各氧化物的摩爾質(zhì)量，得到各種氧化物的摩爾數(shù)：sio2=64.77/60.1=1.0777al2o3=27.41/101.9=0.26

20、90fe2o3=1.65/159.7=0.0103cao=0.34/56.1=0.0061mgo=0.055/40.3=0.0014na2o=1.45/62.0=0.0234k2o=4.33/94.2=0.0460中型氧化物的摩爾總數(shù)0.2690+0.0103=0.2793用0.2793分別除各氧化物的摩爾數(shù)，得到一套以r203系數(shù)為1的各氧化物的系數(shù)：sio2=1.0777/0.2793=3.8586al2o3=0.2690/0.2793=0.9631fe2o3=0.0103/0.2793=0.0369cao=0.0061/0.2793=0.0218mgo=0.0014/0.2793=0.0

21、050na2o=0.0234/0.2793=0.0838k2o=0.0460/0.2793=0.1647將所得到的各氧化物按規(guī)定的順序排列，即得實(shí)驗(yàn)式：2o32o3.8586sio2小組獨(dú)立配方的設(shè)計(jì)與計(jì)算：根據(jù)相關(guān)資料及討論我們小組的獨(dú)立配方為：石英：8%坯料化學(xué)成分：sio2=8%*99.24%+29%*68.23%+63%*56.67%=63.43%al2o3=29%*15.13%+63%*29.87%=23.21%fe2o3=8%*0.82%+29%*0.52%+63%*1.96%=1.45%cao=29%*0.49%+63%*0.24%=0.29%mgo=29%*0.17%=0.05

22、%k2o=29%*10.87%+63%*1.08%=3.83%na2o=29%*4.04%+63%*0.19%=1.29%燒失量=29%*0.55%+63*11.09%=7.15%換算成瓷坯灼燒基成分（）：sio2=63.43%/93.55%=67.80%al2o3=23.21%/93.55%=24.81%fe2o3=1.45%/93.55%=1.55%cao=0.29%/93.55%=0.31%mgo=0.05%/93.55%=0.053%k2o=3.83%/93.55%=4.09%na2o=1.29%/93.55%=1.38%瓷坯灼燒基成分（%:鉀長石：29%高嶺土：63%篇五：先進(jìn)陶瓷綜

23、合實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考先進(jìn)陶瓷制備綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告項(xiàng)目名稱zro2（3y）摻雜al2o3先進(jìn)陶瓷的制備實(shí)驗(yàn)者所屬系所材料學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)指導(dǎo)教師提交日期年月日1 引言結(jié)構(gòu)陶瓷的制備通常由所需起始物料的細(xì)粉，加入一定結(jié)合劑，根據(jù)合適配比混合后，選擇適當(dāng)成型方法制成坯體。坯體經(jīng)干燥處理后，進(jìn)行燒結(jié)而得到。坯體經(jīng)燒結(jié)后，宏觀上反映為坯體有一定程度的收縮，強(qiáng)度增大，體積密度上升，氣孔率下降，物理性能得到提高。氧化物粉體經(jīng)成型后得到的生坯，顆粒間只有點(diǎn)接觸，強(qiáng)度很很低，但通過燒結(jié)，雖在燒結(jié)時既無外力又無化學(xué)反應(yīng)，但能使點(diǎn)接觸的顆粒緊密結(jié)成堅(jiān)硬而強(qiáng)度很高的瓷體，其驅(qū)動力為粉體具有較高的表面能。純氧化鋁陶瓷的

24、燒結(jié)需要的溫度很高，為在較低溫度下完成燒結(jié)，需要向體系中加入一定的助燒劑，使其能在相對較低的溫度下出現(xiàn)液相而實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié)。本實(shí)驗(yàn)選用al2o3粉體，zro2(3y)(燒結(jié)助劑)，促進(jìn)氧化鋁陶瓷的燒結(jié)，通過干法成型，制備氧化鋁陶瓷，并檢測其線收縮率，相對密度，彎曲強(qiáng)度等物理性能。2 實(shí)驗(yàn)部分2.1 試劑與儀器實(shí)驗(yàn)儀器臺式粉末壓片機(jī)儀器型號fyd-40-a儀器廠家天津市思創(chuàng)精實(shí)科技發(fā)展有限公司濟(jì)南精密科學(xué)儀器儀表醫(yī)療設(shè)備廠電子天平j(luò)a3003j上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司箱式電阻爐sx2-4-13真空干燥箱gzx-9146mbbe密度天平j(luò)a3003j上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司上海金相機(jī)械設(shè)備有限公司研磨拋光機(jī)pg-1表2實(shí)驗(yàn)藥品表藥品名稱氧化鋁氧化錨無水乙醇分子式al2o3zro2c2h5oh純度()>99%>98%分析純生產(chǎn)廠家沈陽市新興試劑廠沈陽市新興試劑廠天津市福晨化學(xué)試劑廠2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 配料。按zro2(3y)粉體含量5%10%15%20%25%