陶瓷工藝試驗指導書

1、陶瓷工藝實驗指導書于巖吳任平編福州大學材料學院2006年3月實驗1燒結(jié)溫度和燒結(jié)溫度范圍的測定實驗2 陶瓷坯釉應力的測定實驗3泥釉料含水率、細度的測定實驗4干燥與燒成收縮率的測定實驗5泥釉漿比重、粘度、流動性和厚化度（觸變性）的測定實驗6、粉體材料制備實驗7陶瓷材料的成型實驗8陶瓷材料的燒成實驗9永久磁石的制作及性能測試（綜合實驗）實驗10 陶瓷釉料配方實驗（綜合實驗）實驗1燒結(jié)溫度和燒結(jié)溫度范圍的測定燒結(jié)爐法、實驗目的(1)掌握燒結(jié)溫度與燒結(jié)溫度范圍的測定原理和測定方法;(2) 了解影響燒結(jié)溫度與燒結(jié)溫度范圍的復雜因素;(3)明確燒結(jié)溫度與燒結(jié)溫度范圍對陶瓷生產(chǎn)的實際意義二、實驗原理燒成是陶

2、瓷制品在生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。為了制定最適宜的燒成條件，必須確切地了解各種陶瓷制品的燒結(jié)溫度、燒結(jié)溫度范圍以及熱過程中的重量變化、尺寸體積變化、吸水率、 氣孔率及處貌特征的變化，以便確定最適宜的燒成制度，選擇適用的窯爐以及合理利用具有 溫度差的各個窯位。對粘土類原料而言，在加熱過程中坯體氣孔率隨溫度升高而逐漸降低，當粘土坯體的密度達到最大值，吸水率不超過 5%,此狀態(tài)稱為粘土的燒結(jié)，粘土達到此狀態(tài)的溫度為完全 燒結(jié)溫度，簡稱燒結(jié)溫度。自燒結(jié)溫度繼續(xù)升高溫度，粘土坯體逐漸開始軟化變形，此狀態(tài) 可依據(jù)過燒膨脹或坯體表面出現(xiàn)大的氣孔或依目力觀察有稠密的小氣孔出現(xiàn)來確定，達到此狀態(tài)時的溫度稱為軟化溫度(或

3、稱過燒膨脹溫度)，完全燒結(jié)溫度和軟化溫度之間的溫度范圍 稱為燒結(jié)溫度范圍(簡稱燒結(jié)范圍)。中國科學院上海硅酸鹽研究所在制瓷原料的研究中是：以被焙燒的粘土類原料的燒成線收縮曲線開始突然下降， 即開始進行急劇收縮時的溫度作為玻化溫度范圍的下限，當收縮進行到轉(zhuǎn)向過燒膨脹的溫度稱為?；瘻囟确秶纳舷?。上限溫度與下限溫度的區(qū)間為?；?圍.該所對陶瓷坯料的研究是以坯料的燒成線收縮和顯氣孔率來確定的，當顯氣孔率開始減低到接近于零，即瓷胎密度達到最大， 不再吸收水份，這個溫度就是瓷胎燒成溫度范圍的下 限，從收縮曲線開始“膨大”時的溫度，為燒成溫度范圍的上限。實際燒成溫度不宜偏于燒 成溫度范圍的上限，以避免有

4、越過燒成范圍而發(fā)生過燒的危險。并對各種不同溫度下焙測定燒結(jié)溫度與燒結(jié)范圍是將試樣于各種不同溫度下進行焙燒,圖1坯體在加熱過程中收縮與顯氣孔率的關系體積密度，燒成線收縮等情況來確定。在具體燒的試樣測定其外貌恃征、吸水、顯氣孔率 對上述項測定之外還可以得到試樣的失重百 分率。這些數(shù)據(jù)不單純?yōu)榱藴y定燒結(jié)溫度和燒 結(jié)溫度范圍，而且為制定燒成曲線提供了參考 數(shù)據(jù)。本次實驗在于了解影響燒結(jié)溫度的各種 因素，燒結(jié)溫度和燒結(jié)溫度范圍的測定原理和 方法。焙燒過程中，坯體的收縮率與顯氣孔率 的關系如圖1所示，圖中：a開始燒結(jié)溫度；b軟化溫度(過燒膨脹溫度)ab 燒結(jié)溫度范圍三、實驗儀器設備與工具.電腦電窯 KM-

5、818-3 （最高使用溫度1300 C）.抽真空裝置或水浴鍋一套.感量0.001g天平一臺.擠泥設備一臺.游標卡尺一把.烘箱、干燥器、鐵鉗、防戶手套，燒杯、毛巾、毛刷、煤油、鐵盒、鐵架 四、試樣的焙燒及焙燒設備對進行焙燒試驗所用的試驗爐應具備下述一些條件：.爐子應能達到足夠高的溫度，一般要求為1300 c1450 C;.爐子應能保證按規(guī)定的焙燒規(guī)程調(diào)節(jié)升溫速度，如能調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛性質(zhì)則更理想；圖2.所采用的爐子內(nèi)膛應有足夠大的等溫區(qū)域一一溫度均勻分布。 本實驗所采用是電腦電窯。如圖2所示。爐子的發(fā)熱元件是6條特制的高溫電阻絲，均勻分布在爐子的內(nèi)膛的圓周的部位， 放試樣的臺子由SiC耐火材料制成，

6、橫放在爐膛中央，對試樣而 言相當于四面供熱。 因此試樣受熱量是較為均勻的，熱電偶使用鉗一一鉗銬熱電偶， 其熱端放在爐子的中心位于試樣附近，這樣所指示的溫度足以代表了試樣的溫度。不同取樣溫度的試樣放在不同的耐火容器內(nèi)（每種溫度3個以上），這樣可以同時有三個試樣在同一條件下焙燒，可得出三個試驗平均值。在試樣下面鋪一薄層煨燒過的工業(yè)氧化鋁粉（Al 203）（石英砂或煨燒磨細的耐火材料粉也可），以免因試樣熔化而損傷試樣臺 架。試樣是在爐子未供電加熱之前放置好的，為取樣方便， 擺放時應按取樣的順序擺好，并適當預留好操作的空隙。 五、實驗步驟.制備試樣制備試樣的方法最好與生產(chǎn)中使用的方法相一致，才能使試驗

7、的結(jié)果更具代表性。如大生產(chǎn)采用旋坯法成形，試樣應經(jīng)真空練泥后擠壓成形。若生產(chǎn)中用注漿法成形，試樣也應用 注漿法制備。制成的試樣表面不應有明顯的裂紋或空心孔隙等。（1）首先，粘土須在6 07 5c間完全干燥或在太陽下曬干，并使之粉碎，通過0. 5mm孔徑篩，然后加水調(diào)合成軟泥，再用手捏練；（2）將捏練過的坯泥用小型擠泥機擠出0 58mm的泥條。稍干燥，就可截成約 20mm長 的泥段。在室內(nèi)陰一天后，修理平整。特別是兩端面要保持平行。編號，在105110c烘干至恒重，將有裂紋的除去，合格的放干燥器中備用；.稱量干燥試樣在空氣中重 G0;.將稱過重的試樣放入真空干燥箱內(nèi)，在壓力差0.1MPa下維持0

8、. 5小時。然后灌入煤油至超試樣面10mm左右（放煤油時速度要快）。再在上述壓力差下維持 0. 5小時后，將 真空干燥器先通大氣，再關閉真空泵。.將試樣取出靜置15分鐘后稱取飽吸煤油后的試樣，在煤油中重G1及在空中重G2,在油中稱重時，試樣浸入深度須選取適當位置（網(wǎng)子前掛環(huán)不要露出油面），并保持一定。在稱取重量G2前，試樣應全部浸在煤油中，不要暴露在空氣。稱取 G2必須用經(jīng)煤油濕潤擰 干的布，抹干試樣表面的煤油。在這過程中，應盡可能保持煤油抹干濕度前后一致，并迅速稱取重量；為減少稱重誤差，固定使用一個天平。.將稱好重 G1及G2的試樣在105110c下排除煤油，直至試樣中的煤油全部排完 為止；

9、.將試樣編號（每組3個），按組小心放入鋪一薄層煨燒工業(yè)氧化鋁粉的耐火容器內(nèi);.按編號次序?qū)⒃嚇臃湃霠t膛中，使每三個試樣平行焙燒；.裝好后開始送電加熱，按升溫曲線升溫，按預定的取樣溫度取樣；升溫速度：室溫300 c50C/分鐘300 800 c20C/分鐘800 1000 C 10C/分鐘1000 C過燒膨脹5 C /分鐘取樣溫度：室溫500 c 不取樣5001050 c 每隔50 c取樣1050c過燒 每隔20c取樣.每個取樣溫度點保溫 20分鐘。取樣時，必須2人以上共同配合，先穿戴好防護裝備， 由1人小心打開爐蓋，另1人小心準確地將試樣夾出， 并及時放入保溫棉內(nèi)，待冷卻后取出， 刮去表面Al

10、 2 03粉，檢查有無開裂等，為及時進行下一步測定， 放入105110c烘箱中烘至 恒重，放干燥器內(nèi)冷卻，以免吸濕；以此類推，直至取出所需試樣；注意：試樣不宜用手摸，要用攝子拿取，以免沾污油膩封閉試樣表面氣孔，影響測定結(jié)果。.每次取出試樣應及時記錄試樣號碼，取樣溫度和時間。同時觀察外貌特征。顏色、 形變、顯著的縮小或膨脹、針孔或氣泡等，并做好記錄；.依目力觀察當試樣出現(xiàn)過燒膨脹現(xiàn)象時，應立即切斷電源，停止焙燒；.將保持干燥的試樣進行稱重，燒后試樣重G3;.稱量后，將全部試樣放抽真空干燥箱內(nèi)抽真空。壓力差 0.1MPa下維持0.5小時, 然后注入蒸儲水 ，再在上述壓力差下維持 0.5小時，使其飽

11、吸液體。.用專用天平及工具，稱取燒后試樣飽吸液體后懸在水中重G4,稱重后的試樣仍浸在液體中存放；.用濕潤擰干、不起毛的濕布迅速吸除試樣表面水分。并立即稱取燒后試樣飽吸水后在空氣中重G5（稱重均精確到0.001g）。六、實驗記錄與計算.實驗記錄表1、表2 （見下頁）。.計算公式G2-G1燒前試木體積 Vo=p油G5-G4燒后試本節(jié)體積 V =P水G2-G0干燥顯氣孔率 =X 100%G2-G1G5-G3100%（4）燒成顯氣孔率G5-G 4V0-VV0G3(6)燒后體積密度=X 100%G5-G 4G5-G 3燒后吸水率-X 100%G3G0-G3(8)燒后失重 一-X 100%G0式中:(5)

12、燒成收縮率X 100% TOC o 1-5 h z G0燒前干燥試樣在空氣中重(g),G1 一一燒前干燥試樣飽吸煤油后，在油中重 (g),G2燒前干燥試樣飽吸油后在空氣中重(g)G3 一一燒后試樣在空氣中重(g)G4燒后試樣飽吸水后在水中重(g)G5燒后試樣飽吸水后在空氣中重(g)P水，p油分別加水和油在室溫下的密度(g/cm3)表1焙燒前干燥試樣試樣 編p空氣中重(g) G0飽吸煤油后體 積(cm3)V0氣孔率 (%)平均值 (%)備注煤油中重(g) G1空氣中重(g) G2表2焙燒后試樣試 樣 編 號取樣 溫度 (C)外 貌 特 征空氣 中重(g)G3飽吸水后體 積(cm3) V收縮率(%

13、)體密度 (g/cm3)吸水率 (%)顯氣孔 率(%)失 重(%)水中重(g)G4空氣 中重 (g)G5每 樣平 均 值單 樣平 均 值單 樣平 均 值單 樣平 均 值單 樣平 均 值.作圖以溫度為橫座標，氣孔率和收縮率為縱座標， 畫出收縮曲線和氣孔率曲線. 確定燒結(jié)溫度和燒結(jié)溫度范圍。七、注意事項.制備試樣的泥料不允許有氣孔等缺陷；.從爐中取出試樣時，應設法使其緩緩冷卻，避免驟冷炸裂；.經(jīng)煤油飽和的試樣，稱重前勿讓試樣表面過干或過濕，應盡可能保持抹干程度前后 一致。八、除去孔隙中氣體的方法1.真空法對于與水作用的試樣，應真空排除其中的氣體并用不和試祥作用的液體煤油飽和試樣當然，用水飽和不與水

14、作用的試樣也是可以的, 況下才能得出精確的結(jié)果；對于顯氣孔率低于 下，用此法測得結(jié)果偏低。2.煮沸法將試樣懸在容器中，不要與容器底部接觸， 沸過程中不得因水分蒸發(fā)而使試樣露出水面， 卻后，最好靜置次日再進行下一步測定。思考題.燒結(jié)溫度對產(chǎn)品性能有哪些影響.燒結(jié)性能的影響因素有哪些 ？.本實驗有何實際意義？用此法僅在試樣的顯氣孔率高于4 - 8%情8%的試樣，特別是當試樣氣孔率很低的情況注入蒸儲水浸沒試樣。煮沸 3 4小時，在煮 因此，要定時的添加蒸儲水。 煮沸后的試樣冷實驗2陶瓷坯釉應力的測定實驗目的：掌握施釉陶瓷制品坯釉應力的測定原理和測定方法實驗類型：綜合與研究實驗學時分配：6學時說 明：

15、 一、實驗目的了解坯釉應力的測定對生產(chǎn)的指導作用；掌握測定坯釉應力的原理及方法。在陶瓷制品的生產(chǎn)中，坯釉的適應性要好。如果適應性差，釉就會開裂或剝落而影響 制品的質(zhì)量。因此，測定坯釉應力有重要的意義。 三、實驗原理陶瓷坯體表面一般要施上一層釉，少數(shù)有特殊目的要求的也有不施釉的。施釉的陶瓷， 由于坯釉的化學組成、酸堿性和物相結(jié)構不同，導致熱膨脹系數(shù)差異。由于坯與釉的熱膨脹 系數(shù)不同，當燒成后冷卻過程中在坯與釉之間會出現(xiàn)應力，這種應力會引起釉面裂紋、釉層剝落和產(chǎn)品變形等缺陷。在進行坯釉料配方設計、 尋求釉層龜裂或剝離的原因以及提高機械強度等性能時都要對 坯釉間存在的應力進行測定， 并且要求知道釉層

16、是受壓應力還是張應力，以便調(diào)整坯釉料配方，解決釉層質(zhì)量問題。由于釉是與坯體緊密聯(lián)系著的，所以當釉的膨脹系數(shù)低于坯體時，在冷卻過程中，釉比坯體收縮小，釉除受本身收縮作用自動變形外，還受到坯體收縮時所賦予它的壓縮作用，而使它產(chǎn)生壓縮彈性變形，從而在凝固的釉層中保留下永久性的壓縮應力，一般稱壓縮釉，也稱為正釉。正釉一方面減輕表面裂紋的危害，又抵消一部分加在制品上的張應力，能提高制品的強度，起著改善表面性能和熱性能的良好作用。然而，一旦釉中壓應力超過釉層中的耐壓極限值時，也會造成剝落性釉裂。釉層呈片狀開裂，或從坯上崩落。反之，當釉的膨脹系 數(shù)大于坯體時，則釉受到坯的拉伸作用，產(chǎn)生拉伸彈性變形， 釉中就

17、保留著永久張應力。具有張應力的釉稱為負釉，負釉易開裂。當坯釉膨脹系數(shù)相同時，釉層應無永久熱應力存在， 所以，盡管坯釉的熔融性能配合良好，如果熱膨脹系數(shù)不相適應，仍然無用，只有配制出膨脹系數(shù)近于坯而略小于坯的膨脹系數(shù)（約0.75X 10-5C-1）的釉料，才能獲得合格釉層。三、實驗方法定性地研究坯體和釉層之間的應力的方法很多，常用的有塔蝸法、薄片法及高壓釜法本實驗采用的是增蝸法。.實驗器材硅碳棒電爐篩子（100目）研缽釉粉（三種不同配方）石膏模（做增期用）泥漿.試樣的制備把需要測定坯釉應力的坯料，制成薄壁塔竭，增塌高 2cm,內(nèi)徑4cm,經(jīng)過陰干，在 105 110C的干燥箱內(nèi)烘干 2h。將釉粉

18、烘干，磨成細粉，過 100目篩。.測定步驟將烘干后的增竭在素燒溫度下焙燒（800-1000 C）,焙燒后加以仔細檢查，有無眼睛能看見的裂紋出現(xiàn)，若沒有裂紋時，則將磨細的釉粉，撒人堪期內(nèi)至高度的一半處。把盛有釉粉的增期放在電爐或生產(chǎn)用的窯爐中，在燒釉（本燒）的溫度下焙燒。冷卻后堪期表面上沒有發(fā)現(xiàn)破隙或裂紋，而且釉層上也看不出裂紋，這就說明坯體所選擇的釉料是合適的， 兩者沒有顯著的應力存在。 如果有裂紋或破隙， 則所選擇的釉料是不 適應于該坯體的。.測定記錄將測定結(jié)果記入下表中。施釉坯體中應力測定記錄表試樣名稱測定人測定日期試樣處理編號燒后川竭釉層的變化確定釉層的性質(zhì)（正、負、適合）備注1235.

19、注意事項燒后的塔蝸要仔細檢查有無裂紋，選擇好的做實驗用。釉粉要加到增竭的一半，保證塔期內(nèi)的釉粉等厚，以便于分析。思考題.影響坯釉應力的因素有哪些 ？ TOC o 1-5 h z .測定施釉坯體中的應力原理是什么？.做這個實驗對生產(chǎn)有何指導作用？.施釉坯體中正釉好還是負釉好？為什么？.根據(jù)測定結(jié)果如何調(diào)整坯釉配方和進行工藝控制？主要參考文獻1祝桂洪.陶瓷工藝實驗（第1版）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997, 98-1012 伍洪標.無機非金屬材料實驗.北京：化學工業(yè)出版社，2002, 250-253實驗3泥釉料含水率、細度的測定I泥料、泥漿、釉漿含水率的測定一、實驗目的了解泥釉料含水率測定對生

20、產(chǎn)的指導作用； 掌握測定泥釉料含水率測定的原理及方法。二、實驗原理在陶瓷生產(chǎn)過程中，泥料或漿料的含水量是一個重要的參數(shù)，不同的成型方法，（不同的施釉方法）不同的產(chǎn)品對泥料（或漿料）的含水量有不同的要求，故泥料或漿料中水分的測定上經(jīng)常遇到的。按照水與物料結(jié)合的特性，物料中的水分大致可分為三種類型：械結(jié)合水（自由水或毛細管水）、吸附水和化學結(jié)合水。本實驗中所指的泥料，泥漿、釉漿水分的測定，實際上是上述物料中所含機械水，吸 附水（或統(tǒng)稱工作水分）的測定。泥料或漿料中具有正常工作水分的含量，與泥料或漿料本身重量之比，用百分數(shù)表示， 即為泥料或漿料的濕基水分，平時都以濕基水分表示。統(tǒng)稱為水分。在正常工作

21、稠度下，水 分的含量，通常隨著粘土分散度的增加以及粘土內(nèi)粘土質(zhì)物質(zhì)含量的增加而增大。粘土物質(zhì)中所存在的粘土質(zhì)礦物的性質(zhì)，對該頃指標的數(shù)值也有很大影響，例如蒙脫石所需的工作水分比其他礦物為高。最適宜的工作含水量能使成形機械正常操作及 半成品有良好的質(zhì)量。三、儀器與器具恒溫干燥箱一臺；感量不低于0.01g的天平一臺；100ml 瓷蒸發(fā)皿二個；干燥器一個；玻璃棒一根；塔蝸鉗一把，四、測定步驟.稱取兩份約2 0g的待測樣品，分別置于已恒重 （Go）的蒸發(fā)皿中，稱量（濕樣+皿）重 G1。.將試樣放入干燥箱中，于 105110c溫度下烘干。.將烘干試樣取出，置于干燥器中冷卻 30分鐘，稱量，再將試樣放人干

22、燥箱中干燥 3 0分鐘，放干燥器中冷卻 30分鐘，稱量。如此反復，直至兩次稱量之差不大于0.01g止，得（干樣+皿）重G& 五、記錄與計算1.記錄表試樣編號器皿號器皿重（g） G濕樣+皿（g） G干樣+皿（g） G濕樣質(zhì)量（g） m干樣質(zhì)量（g） m22.計算m1-M0W =X100%m1式中：W :試樣含水率，%m 1=濕樣質(zhì)量，gm 2=干樣質(zhì)量，g 五、注意事項.精確度：平行測定的兩個含水率之差不大于0.2 %時，取其平均值表示結(jié)果否則應重新取樣測定；.蒸發(fā)皿必須干燥至垣重；.稱量試樣要快，但要注意準確；.如果需要快速測定水分，可以少取些試樣，46g即可。將蒸發(fā)皿中的試樣攤開、烘干、冷卻

23、時可放在金屬板上，不斷地移動位置至室溫為止。n泥漿釉漿細度（篩余量）的測定一、實驗目的了解泥釉料細度（篩余量）測定對生產(chǎn)的指導作用； 掌握測定泥釉料細度（篩余量）的原理及方法。 二、實驗原理在陶瓷生產(chǎn)或科研過程中，泥漿或釉漿的細度是一個重要的工藝參數(shù)。細度是指物料 磨細的，通常是用物料顆粒的尺寸大小來表示。泥漿或釉漿的細度，一般是采用濕法測定篩余量來表示。篩余量是指一定量的泥漿或釉漿試料在水中過篩后，篩上所余干物料與篩前總的干試 料之比，用百分率表示，即為泥漿或釉漿的細度。 三、儀器與器具1 .恒溫干燥箱一臺2,感量為0.5g和0.001g的天平各一臺. 100ml蒸發(fā)皿二個. 100號（孔徑

24、0.060mm）標準檢驗篩一只.干燥器一個. 100ml燒杯二個.堪期鉗子一把.玻璃棒一根 四、測定步驟.將燒杯和蒸發(fā)皿恒重，放干燥器中備用。測定恒重后的杯重Go與皿重G;.將篩子用水浸濕；.將料漿攪拌均勻，用已恒重的燒杯在粗天平上稱取約200g,再在高精度天平上準確稱重為G（杯加漿重）；.將稱量過的試樣全部置于標準檢驗篩中，用自來水充分漂洗篩內(nèi)試樣，不準留有泥 塊，漂冼至水清為止；.篩畢，用少量水將篩上殘留物全部移至已恒重蒸發(fā)皿中，靜放 12分鐘，待沉淀后，將上部清水小心地傾出；.將篩上殘留物放入恒溫干燥箱中，于 105110c溫度下烘干，取出放干燥器中冷 卻30分鐘，稱量。再在烘箱中烘 3

25、0分鐘，放干燥器中冷卻 30分鐘，稱量。如此反復，直 至兩次稱量之差不大于 0.002g為止，得（皿+料）重G,記錄恒重后的篩上物重量；.另稱取一定量的料漿，測出其含水率W五、實驗記錄與計算1.記錄表試樣編號杯 號重G杯(g杯+漿 (g)G2漿重(g)G-G0二m器 皿 號器皿重（g） G（皿+ 料）（g） G3篩上物 重（g） G-Gi二m.計算 m2s =xl00%m 1 （1-W 式中：S :篩余量m 1：泥漿重，gm 2：篩上物重量，gW :試樣含水率，% 六、注意事項.精確度：當S0.1 %時，平行測定的兩個試樣允差不得大于0.02 %;當S0.1 %時,平行測定的兩個允差不得大于0

26、.004%,否則應重新取樣測定。結(jié)果以兩次測定的算系平均值計；.取樣的器皿必須是干的，且必須干凈；.試樣如果不馬上檢驗，應復蓋；.過篩時，如有泥塊，不許用手在篩上擦，可以將泥塊沖至篩壁上用手指擦，然后將 手指上的泥料沖洗到篩內(nèi)；.如果篩上殘渣較多，烘干時須蓋上器皿，以防烘干過程將殘渣濺出來；.過篩的目數(shù)由工藝上的要求決定。實驗4干燥與燒成收縮率的測定在陶瓷或耐火材料等的生產(chǎn)中，成型后的坯體中都含有較高的水分，在煨燒以前必須通過干燥過程將自由水除去。人們早已發(fā)現(xiàn)，在干燥過程中隨著水分的排出，坯體會不斷發(fā)生收縮而變形，一般是在形狀上向最后一次成型以前的狀態(tài)扭轉(zhuǎn)，這會影響坯體的造型和尺寸的準確性，甚

27、至使坯體開裂。為了防止這些現(xiàn)象發(fā)生，就得測定粘土或坯料的干燥性能。一、實驗目的在陶瓷配方中，可塑性粘土對坯體的干燥性能影響最大。粘土的各項干燥性能對制定 陶瓷坯體的干燥過程有著極重要的意義。干燥收縮大，臨界水分和靈敏指數(shù)高的粘土，干燥中就容易造成開裂變形等缺陷，干燥過程(尤其在等速干燥階段)就應緩慢平穩(wěn)。干燥收縮過大的粘土，常配人一定的粘土熟料、 石英、長石等來調(diào)節(jié)。工廠中根據(jù)干燥收縮的大小確定 毛坯、模具及擠泥機出口的尺寸；根據(jù)干燥強度的高低選擇生坯的運輸和裝窯的方式。因此,測定粘土或坯料的干燥收縮率是十分重要的。本試驗的目的：(1)掌握粘土或坯料干燥及燒成收縮率的測定方法；(2)為陶瓷制品

28、生產(chǎn)過程中所用工模刀具的放尺率提供依據(jù)；(3)由粘土或坯料的干燥及燒成收縮率以及由收縮所引起的開裂變形等缺陷的出現(xiàn)，為確定配方、制定干燥制度和燒成制度提供合理的工藝參數(shù)依據(jù)；(4) 了解粘土或坯料產(chǎn)生干燥和燒成收縮的原因與調(diào)節(jié)收縮的措施。二、實驗原理可塑狀態(tài)的粘土，或坯料制得的制品在干燥與培燒后長度或體積都會縮小，這一現(xiàn)象 叫“收縮”。分為干燥收縮、燒成收縮和總收縮。干燥收縮率等于試樣中水分蒸發(fā)而引起的縮減與試樣最初尺寸的比值，以表示之。燒成收縮率等于試祥由于燒成而引起的縮減與試樣在干燥狀態(tài)下尺寸之比值，以表示之?？偸湛s(或稱全收縮)率等于試樣由于干燥與燒成而引起的縮減與試樣在可塑狀態(tài)的最 初

29、尺寸之比值，以表示。干燥收縮、燒成收縮和總收縮通常以線收縮來表征(或以體收縮來表征)。線收縮系指粘土或坯體在干燥與燒成過程中在長度方向上的尺寸變化。干燥線收縮的大小，與坯料的組成、粘土的礦物類型、顆粒形狀、粒徑大小、含水量及在干燥時所進行的物理化學過程有關。干燥收縮的產(chǎn)生是由于試樣表面水和孔隙中機械水的擴散和蒸發(fā)，使粒子相互靠攏尺寸減小。干燥收縮停止以后，此時含有的水分為臨界分， 臨界水分繼續(xù)排除，造成氣孔。不同的粘土或坯料干燥特征不同，因此測定其干燥收縮，失重和臨界水分，對鑒定坯 料的干燥特征制定干燥工藝制度提供依據(jù)。根據(jù)干燥收縮率確定模具、半成品尺寸。在燒成時，出于產(chǎn)生一系列物理化學變化，

30、各種成分氧化分解、氣體揮發(fā)，易熔物生 成玻璃相并填充于顆粒之間，泥料就失去了最初的性質(zhì)，粒子進一步靠攏，達到最大密度， 進一步產(chǎn)生線尺寸的減小，即產(chǎn)生所謂燒成收縮。燒成收縮的大小與原料組成、粒徑大小、礦物類型、有機物含量、燒成溫度及燒成氣 氛有關。在陶瓷生產(chǎn)中，粘土或粘土坯料在干燥及燒成過程中的收縮變化是二項重要的工藝 性質(zhì)。三、儀器設備與用具.游標卡尺，精確度達 0.02mm.收縮記號尺.玻璃板（400 X 400 X 4mm）.碾棍（鋁制或木質(zhì)）.烘箱，電爐各一臺.壓制、切制試樣的模具.修坯刀、鐵鉗、絲綢布四、實驗步驟.制備試樣取經(jīng)過充分捏練（或真空練泥）的泥料一團，將泥團放在鋪有微濕綢布

31、的平板上，上面 再鋪一層濕綢布，用碾棍有規(guī)律地進行碾滾。碾滾時以手輕推碾棍，并更換碾壓方向（如碾4-8次，每次更換90方向），使各方向受力均勻，直碾到厚度為8mm/止，最后將表面輕輕滾平，去掉表面的濕綢布，用修坯刀切成50 X 50 X 8mm的試片5塊（如圖）；注漿泥要先制成塑性泥后再按上述步驟制備試樣。粘土泥料要按工藝要求粉碎，通過孔徑0.063mm篩，篩余0.5 %以下。再按上述步驟制備試樣；.將制成的薄試樣立即小心地放在墊有薄紙的玻璃板上，馬上用收縮記號尺做收縮記 號。為此，在剛成形試片的正面上，小心劃出兩條對角線，然后將千分卡尺的腳，準確地分 開至50mmb,小心地放在對角線上面，使

32、對角線的交點處在腿的正中間，然后用卡尺輕輕 地壓下，使它的腿壓入泥料23mm小心取出卡尺，不要損壞印痕。同樣準確地在試片另一對角線上做收縮記號。在劃收縮記號時，不得移動試片，并不得用尺壓在它上面。編號、 記下線長度Lo；.將劃有收縮記號的試樣，最初在室溫下自然干燥12天，干燥過程中勤翻動，避免試片緊貼玻璃板，影響收縮。待試片含水率在5%以下，目測試片發(fā)白后放進烘箱中干燥， 放進試片后再升鎰，依塑性程度控制升溫速度，最后在105110c下烘干4小時。干燥到恒重為止。冷卻后，修坯到整齊、光滑。用卡尺或工具顯微鏡量出記號長度L1（準確至O.02mm）;.將測過干燥收縮的試片裝入電爐（或試驗窯、生產(chǎn)窯

33、）中焙燒，裝爐時應使墊片平 整并撒上石英砂或 A1203粉；按規(guī)定的升溫曲線升、取樣。一般焙燒到燒結(jié)溫度，最后保溫一小時。冷卻后，將試 片進行檢查，有缺陷的丟棄；用卡尺量出記號同的距離為 L2（精確到0.002mm）。五、記錄與計算1.實驗記錄試樣 名稱試樣 編R濕試樣記號間距L0（mm干試樣 記號間 距 L1（mm燒后試 樣記號 間距L2（mm干燥線 收縮（為燒成線 收縮（%總線收 縮（為備注1234562 .計算公式L 0-L1X 100%Yi=L 0L i-L 2Y2=X 100%L iL 0-L 2Y3=X 100%L 0式中：i：干燥線收縮率，%,2燒成線收縮率，%,3總線收縮率，%

34、, TOC o 1-5 h z L o濕試樣記號間距離，mmL i干燥后試樣記號間距離，mmL2燒成后試祥記號間距離，mm六、注意事項.同一試片的干燥收縮率和燒成收縮率是兩個對角線上測量結(jié)果的平均值。而泥料的干燥收縮率和燒成收縮率，是由5塊試樣的平均值作為測定結(jié)果；.精確度：干燥線收縮率、燒成收縮率絕對偏差大于0.5%的不得超過1個，總線收縮率絕對偏差大于 1 %的不得超過1個；.試樣若有變形等缺陷，應重做；.試樣的成形水分不可過濕，以免測定誤差過大。 思考題 TOC o 1-5 h z .粘土或陶瓷坯料的干燥性能對制坯工藝有何重要意義？.測定粘土或陶瓷坯料干燥收縮的原理是什么？.干燥過程分幾

35、個階段 ？坯體在不同階段發(fā)生什么變化 ？.粘土的干燥收縮與其可塑性程度的相互關系。.影響粘土原料收縮的一些因素及其原因分析。.測定粘土或陶瓷坯料干燥性能的目的是什么？主要參考文獻代建筑衛(wèi)生陶瓷手冊(第1版).中國建筑工業(yè)出版社，1998, 912祝桂洪.陶瓷工藝實驗(第1版).中國建筑工業(yè)出版社，1997, 7578伍洪標.無機非金屬材料實驗.北京：化學工業(yè)出版社，2002, 226235實驗5泥釉漿比重、粘度、流動性和厚化度（觸變性）的測定I.泥漿相對粘度及厚化度的測定 一 實驗目的了解泥漿的稀釋原理，選擇稀釋劑并確定其用量；了解泥漿性能對陶瓷生產(chǎn)工藝的影響；掌握泥漿相對粘度、厚化度的測試方

36、法及控制方法。 二實驗原理泥漿在流動時，其內(nèi)部存在著摩擦力。內(nèi)摩擦力的大小一般用 “粘度”的大小來反映，粘度的倒數(shù)即為流動度。純液體和真溶液可根據(jù)泊賽定律測定其絕對粘度。對于泥漿這種具有一定結(jié)構特點的懸浮體和膠體系統(tǒng)，一般只測定其相對粘度（即泥漿與水在同一溫度下，流出同體積所需時間之比）。粘度越大，流動度就越小。當流動著的泥漿靜止后， 常會產(chǎn)生凝聚沉積而稠化。這種現(xiàn)象稱為稠化性。 這種稠化的程度即為厚化度。泥漿的流動度與稠化度，取決于泥料的配方組成。即所用粘土原料的礦物組成與性質(zhì)， 泥漿的顆粒分散和配制方法、水分含量和溫度，使用電解質(zhì)的種類。實踐證明，電解質(zhì)對泥漿流動性等性能的影響是很大的，即

37、使在含水量較少的泥漿內(nèi)加人適量電解質(zhì)后，也能得到像含水量多時一樣或更大的流動度。因此，調(diào)節(jié)和控制泥漿流動度和厚化度的常用方法是選擇適宜的電解質(zhì)，并確定其加入量。在粘土水系統(tǒng)中，粘土粒子帶負電，因而粘土粒子在水中能吸附陽離子形成膠團。一般天然粘土粒子上吸附著各種鹽的Ca2+、Mg2+Fe3+、A13+陽離子，其中以 Ca2+為最多。在粘土系統(tǒng)中，粘土粒子還大量吸附H+。在未加電解質(zhì)時，由于H+離子半徑小，電荷密度大，與帶負電的粘土粒子作用力大，易進入膠團吸附層，中和粘土粒子的大部分電荷，使相鄰粒子間的同性電荷減少，斥力減小，以至于粘土粒子易于粘附凝聚，而使流動性變差。Ca2+以及其他高價離子等，

38、由于其電價高（與一價陽離子相比）與粘土粒子間的靜電引力大，易進入膠團吸附層，因而產(chǎn)生與上述一樣的結(jié)果，使流動性變差。如果加入電解質(zhì)，這種電解質(zhì)的陽離子離解程度大，且所帶的水膜較厚，而與粘土粒子間的作用不很大，大部分僅進入膠團的擴散層，使擴散層加厚，電動電位增大，粘土粒子間排斥力增大， 故增加泥漿的流動性。泥漿的最大稀釋度（最低木度）與其電動電位的最大值相適應。若加入過量的電解質(zhì)， 泥漿中這種電解質(zhì)的陽離子濃度過高，含有較多的陽離子進入膠團的吸附層，中和粘土膠團的負電荷，從而使擴散層變薄，電動電位下降，粘土膠粒不易移動，使泥漿粘度增加，流動性 下降，所以電解質(zhì)的加入量應有一定的范圍。陰離子對稀釋

39、作用也有影響。.用于稀釋泥漿的電解質(zhì)必須具備3個條件具有水化能力強的一價陽離子，如Na將。能直接離解或水解而提供足夠的OH-,使分散系統(tǒng)呈堿性。能與粘土中有害離子發(fā)生交換反應，生成難溶的鹽類或穩(wěn)定的絡合物。.生產(chǎn)中常用的稀釋劑可分為三類無機電解質(zhì)，如水玻璃、碳酸鈉、六偏磷酸鈉（NaPO4）6、焦磷酸鈉（Na4P207 10H20）等，電解質(zhì)的用量一般為干坯料重量的0.3 % 0.5 %。能生成保護膠體的有機酸鹽類，如腐植酸鈉、單寧酸鈉、檸檬酸鈉，松香皂等， 量一般為0.2 %0.6 %。聚合電解質(zhì)，如聚丙烯酸鹽、竣甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鹽、阿拉伯樹膠。稀釋泥漿的電解質(zhì)， 可單獨使用或幾種混合使

40、用，其加入量必須適當。若過少則稀釋作用不完全，過多反而引起凝聚。 適當?shù)碾娊赓|(zhì)加入量與合適的電解質(zhì)種類，對于不同粘土必須通過實驗來確定。一般電解質(zhì)加入量控制在不大于0.5 % （對于干料而言）的范圍內(nèi)。采用復合電解質(zhì)時，還需注意加入順序?qū)ο♂屝Ч挠绊?，當采用Na2CO3與水玻璃或 Na2CO3和單寧酸鈉復合時，都應先加入Na2CO3后加水玻璃或單寧酸鈉。在選擇電解質(zhì)，并確定各電解質(zhì)的最適宜用量時，一般是將電解質(zhì)加入粘土泥漿中，并測該泥漿的流動度。對泥漿膠體，流動度用相對粘度來表示，即測定泥漿與水在同一溫度下，流出同一體積所需流出的時間之比來表示。三儀器設備涂-4粘度計，分析天平，托盤天平，電

41、動攪拌機，粘度計承受瓶，滴定管，秒表，量 筒，泥漿杯。四試樣的制備.電解質(zhì)標準溶液的制備配制濃度為5%或10%的NaCO3,水玻璃（或兩者混合）等不同電解質(zhì)的標準溶液。電解質(zhì)應在使用時配制。尤其是水玻璃極易吸收空氣中CO2而降低稀釋效果；Na2CO3也必須保存在干燥的地方，以免在空氣中變成NaHCO3,而使泥漿凝聚。.粘土試樣的制備取兩公斤左右的粘土，磨細、風干、全部通過100目篩。若為已制備好的坯泥（釉）漿，可直接取樣34公斤，并測定含水率。其含水率最好 低于試驗時的含水率。五試驗步驟.泥漿需水量的測定稱200.0克粘土試樣（準確至0.1）,用滴定管加入蒸儲水， 充分拌和至泥漿開始呈流動性

42、為止，可借微測泥漿杯，觀察泥漿是否初呈蠕動?；?qū)⒛酀{注入粘度計，測定流出100 ml的時間為4050分鐘來判斷，記下加水量 V0（準確至0.1 ml）。不同粘土的需水量應變動于 5080 %之間；.初步試驗在呈微動的泥漿中。以滴定管仔細將配好的電解質(zhì)溶液滴入，不斷拌和。記下 泥漿呈明顯稀釋時電解質(zhì)的加入量；.選擇電解質(zhì)用量在編好號的五只泥漿杯中，各稱取泥樣200.0250.0克（準確至0.1克）。各加一定水量調(diào)至微微流動。根據(jù)初步實驗所加電解質(zhì)的量，選擇電解質(zhì)加入量的范圍，其間隔為一定（可由大至小，0.5 ml 0.1 ml ）。五只泥漿杯中加入的電解質(zhì)溶液量不同，但杯中總液體體積 相等。調(diào)和

43、后，用小型電動攪拌機攪動五分鐘，用粘度計測定流動度，所選擇電解質(zhì)濃度范圍應包括使泥漿獲得最大稀釋的合適用量。若為泥（釉）漿，每個杯中加入泥漿 350.0克，按最大的電解質(zhì)標準溶液用量在其余杯中 加蒸儲水至總體積相等，拌和均勻備用；口4.相對粘度的測定把涂一4粘度計內(nèi)外容器洗凈、 擦干，置于不受振動的平臺上， 調(diào)節(jié)粘度計三各支腳的螺絲，使之水平。檢查水平的方法與天平類似。在粘度計環(huán)形托架上有一個水平 器，當調(diào)節(jié)到水平時，液泡即在水平器的圓圈內(nèi)。把搪瓷杯放在粘度計下面中央，粘度計的流出口對準杯的中 心。轉(zhuǎn)動開關，把粘度計的流出口堵住， 將制備好的試樣充分攪拌nJ_.口均勻（可用小型攪拌機攪拌五分鐘

44、 ），借助玻璃棒慢慢地將泥漿倒入粘度計的圓柱形容器中，至恰好裝滿容器（稍有溢出）為止，用玻璃棒仔細攪拌一下，靜置 30秒鐘，立即扒開開關，同時啟動秒表，眼睛平視容器的出口，待泥漿流斷流時，立即關秒表，記下時間。這一試樣重復測定三次，取平均值。按上述步驟測定相同條件下，流出100 ml蒸儲水所需要的時間；.確定最適宜電解質(zhì)用上述方法測定其它電解質(zhì)對該粘土的稀釋作用，比較泥漿獲得最大稀釋時的相對粘度，電解質(zhì)的用量及泥漿獲得一定流動度的最低含水量；.厚化度的測定泥漿膠體系統(tǒng)的觸變性能 （在機械外力影響下，流動性增加，外力除去后，變得稠厚）常以厚化度表示。六實驗記錄與處理.實驗記錄記錄泥漿與水在同一溫

45、度下流出同一體積所需時間，如表1所示。表1相對粘度及厚化度測定記錄表試樣名稱測定人測定日期試樣處理流出100ml 蒸儲水的時間/S水浴溫度/ C編號試樣 加蒸 儲水 的毫 升數(shù)電解質(zhì)粘度試驗 泥漿干基 含水量/%流出100ml泥漿所需 的時間/s相對粘度厚化度名 稱加入電解 質(zhì)的毫升 數(shù)/ml電解質(zhì) 等于干 樣靜止30s靜止30min1234562.結(jié)果計算（1）按下列公式計算泥漿的相對粘度。t 30s相對粘度=T水式中 t 30s泥3靜止30s后，從粘度計中流出 100ml所需的時間，s;水一一水從粘度計中流出100ml所需要的時間，so取三次測定的平均時間進行計算。三次測定的絕對誤差， 流

46、出時間在40s以內(nèi)的不能大于0.5s , 40s以上的不能大于1s。計算精確到小數(shù)點后一位；根據(jù)泥漿相對粘度與電解質(zhì)加人量（以毫克當量數(shù)/ 100g的干粘土為單位）的關系繪成曲線，再根據(jù)轉(zhuǎn)折點判斷最適宜電解質(zhì)加入量；比較不同電解質(zhì)的稀釋曲線及不同電解質(zhì)的作用，從而確定稀釋作用良好的電解質(zhì) 及其最適宜的加入量（相對某一種粘土而言）；（4）泥漿膠體系統(tǒng)的觸變性能。常以厚化度來表示:t 3min厚化度=t 30s式中 t 3min泥漿在粘度計內(nèi)靜置3min后從粘度計中流出100ml所需要的時間，s;t 30s泥漿在粘度計內(nèi)靜置 30s后從粘度計中流出100ml所需要的時間，so七、注意事項用電動攪拌

47、機攪拌泥漿時，電動機轉(zhuǎn)速和運轉(zhuǎn)時間要保持一定。在啟動攪拌機前，先將攪拌葉片埋人泥漿中，以免泥漿飛濺；泥漿從流出口流出時，勿使觸及量瓶頸壁，否則需重作；在靜置30min和泥漿（或釉漿）溫度超過30c以上的試驗時，每作一次，應洗一次粘度計流出口 ；每測定一次粘度，應將量瓶洗凈，烘干，或用無水乙醇除掉量瓶中剩余水分；Na2c03易在潮濕空氣中變質(zhì)為 NaHC03后者使粘土發(fā)生凝聚作用，應注意防潮和檢 查。思考題.電解質(zhì)稀釋泥漿的機理 ？.電解質(zhì)應具備哪些條件？.對H-粘土而言應加入哪種電解質(zhì)為宜？為什么？ TOC o 1-5 h z .做這個實驗對生產(chǎn)有何指導作用？.測定觸變性對生產(chǎn)有什么指導意義？

48、.為什么作電解質(zhì)不用固體 N*SiO3而用水玻璃？.做好相對粘度實驗應注意些什么？.評價泥漿性能好、壞應從哪幾個方面考慮？實驗6、粉體材料制備一、實驗目的.掌握陶瓷粉體制備的原理和常用方法；. 了解影響陶瓷粉體制備的各種因素；.明確粉體性能對陶瓷生產(chǎn)的實際意義。 二、實驗原理粉體的制備方法分兩種。 一是粉碎法；二是合成法。粉碎法是由粗顆粒來獲得細粉的方 法，通常采用機械粉碎。 現(xiàn)在發(fā)展到采用氣流粉碎技術。一方面，在粉碎的過程中難免混入雜質(zhì)；另一方面，無論哪種粉碎方式都不易制得粒徑在1科m以下的微細顆粒。合成法是由離子、原子、分子通過反應、成核和長大、收集、后處理來得到微細顆粒的方法。這種方法

49、的特點是可獲得純度、粒度可控均勻性好且顆粒微細的粉體。并且可以實現(xiàn)顆粒在分子級水平上的復合、均化。通常合成法包括固相法、液相法和氣相法。三、實驗儀器設備.行星球磨機.振動球磨機.輕型球磨機.攪拌球磨機. 0.3T和0.03T球磨機6.顆式破碎機四、粉碎設備的使用陶瓷工業(yè)廣泛使用的粉碎設備有：（1）顆式破碎機：用于大塊原料的粗加工。粒度粗、進料和出料的粉碎比較小（約為4）而且細度調(diào)節(jié)范圍也不大；（2）輪碾機：屬中碎設備。物料在固定碾盤和滾動的碾輪之間相對滑動，在碾輪的重力 作用下被研磨和壓碎。粉碎比較大（約10以上）。不適合碾磨含水量大于15%的物料；（3）球磨機：為陶瓷工業(yè)使用最廣泛的細碎設備

50、。濕球磨粉碎效率更高。物料在旋轉(zhuǎn)的 筒內(nèi)與比重較大的介質(zhì)（球、棒）相互撞擊和研磨而被磨細。影響球磨效率的主要因素如下： 球磨機轉(zhuǎn)速：球磨介質(zhì)在離心力的作用下上升到滾筒的上部，自由落下砸在磨料上時，球磨的效率最高。球磨機轉(zhuǎn)速太高，會使介質(zhì)在離心力的作用下隨滾筒旋轉(zhuǎn)，失去了撞擊作用；轉(zhuǎn)速太低，介質(zhì)只能在下部滾動失去了與磨料的撞擊作用，磨細的效率降低。臨界轉(zhuǎn)速N（轉(zhuǎn)/分）與球磨機內(nèi)徑D（米）有如下關系：D60,帶入的鐵雜質(zhì)多?；\式打粉機：用于打散濕的粉團料塊。錘式打粉機：振動磨：利用介質(zhì)在磨機內(nèi)作高頻率振動將物料粉碎。進料粒度為2mm,出料粒度為60dm以下(干磨時可達5m,濕磨時可達l科m)。注意

51、：采用粉碎法制粉，盡可能地避免磨機引入的雜質(zhì)(采用相同材質(zhì)的磨球)；或采用除鐵工藝、磁選和酸洗(同時不能損失有用的成分 )。本實驗將安排參觀實驗室現(xiàn)有的各種粉碎設備，并通過行星球磨機干法快速超細粉碎與滾筒式球磨機濕法研磨陶瓷泥漿的演示實驗，加深同學們對各種設備的結(jié)構、工作原理、操作方法、工藝控制參數(shù)等各個方面的理解。思考題.用何方法制備陶瓷細粉和超細粉末？.制備超細粉體對材料性能有何影響？.球磨機的工作原理是什么？有那些操作關鍵？實驗7 陶瓷材料的成型一、實驗目的. 了解陶瓷材料的常用成型原理與方法；.掌握陶瓷模壓成型和注漿成型的技術工藝；.分析影響陶瓷制品成型工藝性能的因素。二、實驗原理.成

52、型前粉料預處理為使粉料更適合成型工藝的要求，在需要時應對已粉碎、混合好的原料進行某些預處理：(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、 竣甲基纖維素、羥丙基纖維素、石蠟等。增塑劑：常用的增塑劑有：甘油、酗: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

53、條件，來選擇添加劑的種類及其加入量；(2)造粒：粉末越細小，其燒結(jié)性能越良好；但由于粉末太細小，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)收縮嚴重，成品尺寸難以控制等困難。為增 強粉末的流動性、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。.模壓(干壓成型)將水分適當?shù)姆哿希?置于鋼模中，在壓力機上加壓形成一定形狀的坯體。 干壓成型的

54、實 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。.注漿成型3. 1石膏模型半水石膏是一種在較短時間里可以凝固的材料，這種材料干燥后有較好的吸水功能，在陶藝創(chuàng)作中，利用石膏做模具，可以很快將泥料或泥漿里的水分吸收，使泥料或泥漿硬化， 干燥而成型。模具的特點是便于復制， 石膏模具也同樣具備這一特點，對于有些造型上有復雜的紋飾和異形的造型來說，石膏模具的成型方式尤為方便。3. 2注漿成型又可分為空心注漿和實心注漿兩種成型方式，它是利用石膏模型的吸水性和泥漿的流動性，依靠模型內(nèi)腔的形狀，制作陶瓷坯體的一種成型方法。三、實驗原料及設備1、原料：陶瓷磚噴霧

55、干燥粉料，陳設藝術瓷用注漿泥料2、工具與設備：液壓成型機，電子天平、游標卡尺、石膏模型，橡皮筋、修坯刀具、烘箱四、實驗步驟.模壓成型步驟：開啟電源，取出鋼模并用毛刷清理干凈，為脫模方便，必要時在模具表面涂上一層輕柴油，用天平稱取適量粉料，小心倒入模腔內(nèi)，用手或其他工具將粉料鋪展均勻，放入上模塊，啟動壓制開關將粉料壓實， 提起上模，開啟頂出開關，先取出模芯，小心取出坯體， 放在托板上，放進烘箱干燥。2.注漿成型一一空心注漿步驟：先將做好的模具清理干凈并捆扎好，然后將泥漿連續(xù)不斷地(注意保持垂直)注入模具內(nèi)；待泥漿在模具內(nèi)壁吸附到一定厚度時，雙手抱緊模型，先將泥漿搖動，再把模具內(nèi)多余的泥漿倒出，吸

56、附泥漿的厚薄就是坯體的厚薄，坯體的厚薄要根據(jù)器皿的大小而定， 大的器型可厚些，小的器型可以薄些，一般注漿件在0. 4至0. 6毫米厚薄左右；把倒完泥漿的模具反扣，這樣模具內(nèi)壁平滑， 不會出現(xiàn)泥頭或乳頭狀泥釘；最后，待模具內(nèi)的坯體脫水到可以站立的強度時，把模具打開，取出坯體。派注意事項防水防止模型工作表面被刮傷 及時清理泥渣 防止超溫綁緊，輕拿輕放，防止碰裂或壓裂在油壓機上用鋼模將粉末壓制成7X7X60的試條毛坯。緩慢烘干備用；測量試條尺寸(長X寬X高)做好標記；(3)各操作步驟相應的數(shù)據(jù)記錄、實驗中發(fā)生的現(xiàn)象、實驗結(jié)果；(4)實驗結(jié)果的分析。思考題.影響干壓成型坯體質(zhì)量的因素有哪些？.注漿成型

57、對泥漿的基本要求？實驗8 陶瓷材料的燒成一、實驗目的本實驗課通過各組同學的實驗結(jié)果，完成陶瓷材料的燒成工藝實驗。 二、實驗原理燒結(jié)的實質(zhì)是粉坯在適當?shù)臍夥障卤患訜?，通過一系列的物理、 化學變化，使粉粒間的粘結(jié)發(fā)生質(zhì)的變化，坯塊強度和密度迅速增加，其他物理、化學性能也得到明顯的改善。經(jīng)過長期研究，燒結(jié)機制可歸納為：粘性流動；蒸發(fā)與凝聚；體積擴散；表面 擴散；晶界擴散；塑性流動等。燒結(jié)是十個復雜的物理、化學變化過程，是多種機制作 用的結(jié)果。坯體在升溫過程中相繼會發(fā)生下列物理、化學變化：(1)蒸發(fā)吸附水：(約lOO C )除去坯體在干燥時未完全脫去的水分；(2)粉料沖結(jié)晶水排除，(300700C);

58、(3)分解反應；(300950C)坯料中碳酸鹽等分解，排除二氧化碳等氣體。(4)碳、有機物的氧化；(450 800 C)燃燒過程，排除大量氣體；(5)晶型轉(zhuǎn)變；(550 1300C)石英、氧化鋁等的相轉(zhuǎn)變；(6)燒結(jié)前期：經(jīng)蒸發(fā)、分解、燃燒反應后，坯體變得更不致密， 氣孔可達百分之幾十。 在表面能減少的推動力作用下，物質(zhì)通過不周的擴散途徑何顆粒接觸點(頸部)和氣孔部位填充，使頸部不斷長大逐步減少氣孔體積；細小顆粒間形成晶界，并不斷長大；使坯體變得致密化。在這過程中，連通的氣孔不斷縮小，晶粒逐漸長大，直至氣孔不再連通，形成孤立的 氣孔，分布在晶粒相交位置，此時坯體密度可達理論密度的90%;(7)

59、燒結(jié)后期：晶界上的物質(zhì)繼續(xù)向氣孔擴散、填充，使孤立的氣孔逐漸變小，一般氣 孔隨晶界一起移動，直至排出，使燒結(jié)體致密化。如再繼續(xù)在高溫下燒結(jié)，就只有晶粒長大過程。如果在燒結(jié)后期，溫度升得太快，坯體內(nèi)封閉氣孔來不及擴散、排出，只是隨溫度 上升而膨脹，這樣，會造成制品的“漲大”，密度反而會下降。某些材料在燒結(jié)時會出現(xiàn)液相；加快；了燒絡的過程?？傻玫礁旅艿闹破?；(8)降溫階段：冷卻時某些材料會發(fā)生相變，因而控制冷卻制度，也可以控制制品的相 組成：如要獲得合適相組成的部分穩(wěn)定的氧化錨固體電解質(zhì)，冷卻階段的溫度控制是很重要的；坯體燒結(jié)后在宏觀上的變化是：體積收縮、致密度提高、強度增加。因此可以用坯體收縮

60、率(線收縮率卜氣孔率、體積密度與理論密度之比值、機械強度等指標來衡量坯體的燒結(jié) 程度。相同的坯體在不同的燒成制度下燒結(jié)，會得到生燒、正火、過燒等不同的結(jié)果；不同的升溫速度也會得到不同的制品?？梢詮呐黧w在不同的燒結(jié)制度下得到的制品的密度變化來確定最佳燒結(jié)制度(可獲得最大密度制品的燒結(jié)制度為最佳)。坯體在燒結(jié)過程的不同階段 (脫水、反應、燃燒等)會放出大量氣體，如果在這一階段升 溫太快，會引起強烈反應；急速排出的大量氣體會使坯體開裂、起泡，造成損壞；因此，當 溫度上升到這些溫度段時，應緩慢升溫，或長時間保溫，減緩反應速度。伺樣某些晶型轉(zhuǎn)變也伴隨或多或少的體積變化，也要注意控制溫度，減緩變化的速度。