陶瓷工藝學(xué)綜合實驗12

1、陶瓷工藝設(shè)計性綜合實驗 題目： 陶瓷坯料配方設(shè)計、試樣制備及其性能測試,指導(dǎo)老師：任 強王 瑩 實驗老師：何選盟 2014年9月29日,2,1 實驗?zāi)康?通過陶瓷工藝設(shè)計性綜合實驗，達到以下目的： （1）了解常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用； （2）掌握坯料配方設(shè)計和實驗研究方法； （3）掌握實驗技能，提高動手能力； （4）提高分析問題和解決問題的能力； （5）為畢業(yè)論文實驗、進一步深造或從事專業(yè)技術(shù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。,3,2 實驗整體安排 （1）查資料，進行坯體配方設(shè)計和計算， 完成實驗方案設(shè)計報告。 （每人1份、9月21日交1C306） （2）實驗過程（3-4周） （3）完成實驗總結(jié)報告（

2、1周）,4,3 實驗方案設(shè)計報告格式要求 （1）封面要求：（打印） 見word文檔 （2）正文格式要求 見word文檔,5,4 實驗方案設(shè)計依據(jù) （1）在傳統(tǒng)陶瓷范圍內(nèi)選擇設(shè)計配方 瓷質(zhì)墻地磚、日用瓷 、衛(wèi)生陶瓷配方 （2）參考文獻來源 教材、陶瓷科技書、圖書館科技閱覽室陶瓷雜志、 圖書館期刊網(wǎng) 總量不少于5篇，要求至少1篇打印或復(fù)印附于最后。 （3）實驗設(shè)備,6,實驗原料的化學(xué)組成（wt%）,（4）原材料化學(xué)組成,7,5 配方設(shè)計注意 根據(jù)參考文獻配方化學(xué)組成及實驗室原料化學(xué)組成、 物理性能，計算出實驗配方。（本設(shè)計報告的核心內(nèi)容）,5.1粘土 軟質(zhì)：硬度低，可塑性、結(jié)合性好，雜質(zhì)較多， 成

3、泥后干燥收縮率大，燒后白度低。 蘇州土、洪江土、堿矸（實驗室提供）等。 硬質(zhì)：硬度較高，可塑性、結(jié)合性較差，雜質(zhì)少， 干燥收縮率小，燒后白度高。 實驗室提供大同土（生砂石）。,8,粘土在陶瓷坯料中的作用： （1）賦予坯料以可塑性或結(jié)合性。保證成型性能及 泥漿穩(wěn)定性。強可塑性粘土一般小于15% （2）賦予以一定的干燥強度。保證后續(xù)工序順利進行 （3）構(gòu)成坯體的主體，總量一般50左右。 （4）燒成過程中轉(zhuǎn)化為莫來石等鋁硅化合物，構(gòu)成坯 體和材料的骨架。,9,5.2 長石 鉀、鈉長石，K2O（Na2O）Al2O36SiO2 硬度莫氏 56級；無可塑性，瘠性原料。 鉀長石：肉紅色透明感巖石； 熔融溫度

4、12001220，高溫黏度較大，對黏土和 石英的溶解能力較低。 鈉長石 ：淡肉紅色略白色透明感巖石； 熔融溫度11801200，高溫黏度較小，對黏土和 石英的溶解能力較高。,10,長石在坯料中的作用： （1）約1000長石開始熔融，液相填充于固相顆粒 之間，提高坯體的致密度，冷卻后轉(zhuǎn)化為玻璃相與固 相顆粒牢固結(jié)合，提高產(chǎn)品的強度、透明度等性能。 （2）溶解黏土和長石，在液相中析出晶須狀莫來石 晶體，提高產(chǎn)品的強度、熱穩(wěn)定性等。 （3）降低干燥收縮，提高干燥速度。 （4）降低燒成溫度。 實驗室提供山西聞喜長石引入量20%40%,11,5.3 石英 理論組成：SiO2 ；熔點：1713； 硬度：莫

5、氏7級；白色塊狀或砂狀，瘠性原料。 晶型轉(zhuǎn)變： -石英 -石英（573）V0.82 實驗室提供河南石英砂引入量20%40%,12,石英在陶瓷坯料中的作用： （1）高溫下部分溶解于液相，提高液相的高溫黏度， 未熔石英顆粒與黏土轉(zhuǎn)化物一起構(gòu)成坯體骨架，防止 產(chǎn)品變形。 （2）對產(chǎn)品的力學(xué)性能影響較大，合理的顆粒度能 夠提高強度，否則降低強度。 （3）降低干燥收縮，提高干燥速度。 （4）提高燒成溫度。,13,6 實驗過程（1）原料處理（粉碎機或研缽） （顆粒小于1mm或全部通過20目篩） （2）配料、球磨、烘干、造粒 配料量 300g （3）成型 按模具尺寸、每個7g原料成型試樣33個以上， 測試燒

6、結(jié)溫度范圍用20個，按燒成溫度燒成10個。,14,20目,實驗流程,配料,400g+0.5%減水劑,料:球:水=1:2:0.6,球磨,過篩,80目,烘干,研磨過篩,噴水造粒,陳腐,過篩,40目,壓制成型,燒成溫度測定,試樣燒成,性能測試,15,（4）燒成過程的變化及燒成溫度的確定 燒成過程的變化 物理變化：體積收縮至穩(wěn)定，氣孔率大變小至 很小穩(wěn)定，強度增大，密度增大。 化學(xué)變化：高嶺土莫來石、無定形鋁硅化合 物、液相 長石 液相、析出二次莫來石 石英 液相、石英,16,燒成溫度的確定 燒成溫度：達到性能要求所需的熱處理溫度。 瓷化溫度：氣孔率最小、密度最大時的溫度（范圍） 此時強度最大 確定方法：測定不同溫度小收縮率、氣孔率（吸水率） 作溫度收縮率，溫度吸水率圖 （設(shè)計升溫曲線、取樣溫度點）,17,溫度,18,（5）在燒成溫度條件下燒成試樣10個,（6）力學(xué)性能測試 抗彎強度測試， 三點彎曲法。 抗彎強度測試測定儀,Rf=3PL/2bh2 式中：Rf-抗彎強度，N/m2 P -試樣斷裂時負荷，N L -支撐刀口間距，m b -試樣斷口處寬度， m h -試樣斷口處厚度， m