陶瓷综合性实验报告Word下载.docx
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+
含量(%)
65-75
16-19
<
7
二、实验部分
2.1实验仪器、药品
实验仪器
实验设备
球磨机、行星球磨机、分离式液压起顶机、箱式电阻炉、茂福炉
TiO2:
叶腊石:
:
:
Fe2O3:
宣化土:
+:
⑶各氧化物的总量及质量分数:
+:
各氧化物的总量:
96.38
氧化物的质量分数:
氧化物
质量分数(%)
67.92
15.7
0.913
3.25
0.5
6.75
符合设计要求
2.2.2混料
将称好的原料放在球磨机中球磨,过80目筛,取80目筛下粉末。
按照500g称取原料,即中山水洗泥50g,滑石15g,粘土85g,钾长石200g,叶腊石15g,宣化土135g。
最后将各种原料混合起来。
2.2.3球磨
将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)的多聚磷酸钠,刚玉小球(料球比为1:
2,磨球比例为:
大球:
中球:
小球=1:
2:
1),球磨1h。
2.2.4干燥
将球磨好的泥浆倒入泥浆盘中,然后放入烘箱中烘干、备用。
烘箱温度为160℃。
2.2.5造粒
将烘干好的泥浆放在研钵中研碎,使粉末能够通过250目筛,然后采用喷雾法造粒。
然后将造好的颗粒陈腐2h。
然后使造好的颗粒过20目、80目筛,取20目筛下,80目筛上的颗粒。
2.2.6成型
称取质量为22g的颗粒放入压片机中压成直径为5cm的圆片。
压片压力位15~20MPa,成压11片。
注意压片前后要将压片机擦干净,否侧压出的瓷片表面不光滑。
压完片后将瓷片放在烘箱中烘干,烘箱温度为110℃。
烘干后取三片瓷片在瓷片中心画相互垂直的半径为2cm的十字丝,测收缩率备用;
取三片做三条瓷条,宽为20~25mm,长尽量长。
然后将瓷条表面用砂纸打磨光滑,测三点抗弯备用。
2.2.7烧结
将瓷片放入电阻箱中烧结,烧结温度为1150℃,待炉子升温至1150℃时保温2h,然后再自然降温至400℃左右后关闭电阻箱电源。
2.2.8性能测试
1、密度测试
(1)实验仪器设备
烧杯,JA系列密度天平,试样
(2)实验步骤
选取制好的3片圆形陶瓷片,备用,将盛满水的烧杯放入天平中;
将密度天平开机,预热;
按“模式”键,选择进入solid密度模式;
按“单位”键,选择solid模式;
按“去皮/清零”键,天平显示“solid-1”,待出现0.000g后,在秤盘上放置所测样品;
待称重稳定,出现“g”后,按“去皮/清零”键,天平显示“solid-2”,待出现显示“0.000g”后,将所测样品浸没于水中;
待称重稳定,出现“g”后,按“去皮/清零”键,天平显示“solid-3”,显示所测样品的表观密度;
重复第到第步骤,重新测量余下两个样品,并且记录实验数据。
2、收缩率测定
(1)实验仪器
直尺、画有十字的烧结好的陶瓷片
(2)实验步骤
将划有十字丝的瓷片分别在1150℃下烧结,取出冷却后,用直尺度量十字丝的长度,计算收缩率:
(原始长度-烧结后长度)/原始长度
3、抗弯强度的测定
(1)实验设备
三点抗弯设备、烧结好的条状陶瓷片(3片)
将在1150℃温度下烧结的陶瓷小条放在三点抗弯设备上测量其抗弯能力,在实验工程中所采取的加载速度是0.5mm/min,记录实验结果。
4、热稳定性的测定
一片烧结好的陶瓷片、茂福炉、烧杯
将在1150℃下烧结的瓷片放在茂福炉中加热。
从500℃开始,依次升温,每次保温20min,然后将保温好的陶瓷放入冷水中,观察其炸裂情况。
三、结果与讨论
3.1密度测试
编号
1
2
3
密度()
1.749
1.743
1.729
本次试验所烧成的玻化砖的密度为1.740
3.2烧结收缩率测定
1150℃下十字丝的长度
序号
长度cm
1.85
1.90
1.83
收缩率/%
7.5%
5%
8.5%
平均收缩率/%
7%
3.3抗弯强度的测定
厚度
(mm)
宽度
拉伸强度
(MPa)
弯曲强度(MPa)
面积
()
最大载荷(MPa)
4.80
20.68
38.2495
16.2911
99.26
208.6338
4.70
21.08
30.1799
6.9907
99.08
122.8525
由实验结果可得,本次试验所烧成的玻化砖的最大抗弯强度可达16.2911MPa,强度较差。
建筑陶瓷的抗弯强度一般要求大于40Mpa即可,而本次试验所制得的样品的抗弯强度均小于40Mpa,所以不符合要求。
3.4热稳定性的测定
将烧制好的玻化砖放入茂福炉中加热,起始温度为500℃,保温20min后放入冷水中观察其是否炸裂。
如果不炸裂,再提高100℃,重复实验步骤。
本次实验的炸裂温度为850℃。
四、结论
①本次试验所设计的配方符合玻化砖的性能要求。
即
原料
中山水洗泥
滑石
粘土1/2
钾长石
叶腊石
宣化土
10
17
40
27
化学组成为
②我们组的瓷片烧结的温度1150过高,以至出现过烧现象。
③玻化砖的抗弯强度较差。
影响抗弯强度的因素:
主要有配方组成,烧成温度,晶粒尺寸和分布,玻璃相的分布,气孔的大小和分布。
通过本次试验,我们了解到了玻化砖原料的组成、分类,各个原料在玻化砖烧结中起的作用,玻化砖的制备方法、工艺,及性能测试的方法等。
我们在烧结瓷片是应该从1000℃、1100℃、1150℃、1250℃下试烧,找出最佳的烧结温度,然后再在最佳烧结温度下烧结剩余瓷片。