陶瓷制备实验报告_0

1 / 12陶瓷制备实验报告一实习目的掌握陶瓷主要工艺实验的原理、方法与一定的操作技能，通过陶瓷工艺综合实验了解陶瓷产品的设计程序与工艺过程，培养综合设计实验的能力，提高分析问题、解决问题和动手能力。 二实习时间2016 年 11 月 22 日 三实习地点南信大尚贤实验室及江都金刚机械厂 四 实习过程1.陶瓷材料A 概念：用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。B 分类：普通材料：采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，是典型的硅酸盐材料，主要组成元素是硅、铝、氧，这三种元素占地壳元素总量的 90%，普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。特种材料：采用高纯度人工合成的原料，利用精密控制工艺成形烧结制成，一般具有某些特殊性能，以适应各种需要。根据其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、2 / 12碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。 C 性能：力学特性：陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在 1500HV 以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。 热特性：陶瓷材料一般具有高的熔点，且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。电特性：大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压的绝缘器件。铁电陶瓷具有较高的介电常数，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能，可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器。化学特性：陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。光学特性：陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途。2.实验材料3 / 12粘土：是多种微细的矿物的混合体，其矿物的粒径多数小于 2m，主要是由粘土矿物和其他矿物组成的并且具有一定特性的土状岩石玻璃粉、炭粉、水泥，三者的比例如下表 1 所示：3A.配方设计：按照一定配比计算出每种原料所需要的质量；B.原料研磨：将原料磨成细粉状，有助于形成坏料时得到更好的结合，研磨过程如图 1、图 2 所示。图 1 粉碎粘土图 2 粉碎玻璃C.配料称量：按计算结果，用药用天平准确称量，精确到小数点后 2 位。总质量为 40 克。如图 3 所示图 3 称量原料D.混料：将称好的原料进行混合，大概加入 20%的水分，如图 4、图 5 所示图 4 玻璃粉 图 5 粘土E.压制成型：试样一共分为九组，为方便性能测试,试样做成条状和圆柱状，每组包括三个长方体试样和两个圆柱体试样，长方体试样长和宽都为 1cm，高为 5cm；圆柱体的半径为 1cm，高为约 2cm；压制成形后立即对试样编号，制作过程如图 6、图 7、图 8 所示；图 6 制作过程 图 7 定型4 / 12图 8 所有压制成型的试样F.干燥：将试样放在通风处进行自然干燥，干燥时间大约为 24 小时；G.烧成:将每组条形和圆柱形试样分别取出一个进行烧制，放在感应炉中加热，加热时间大约为 15min，如图 9、图 10 所示；图 9 将试样放在坩埚中图 10 进行烧制图 11 所有试样烧成之后的形貌4.试样性能检测 A.冲击硬度实验本次实验检测性能为冲击硬度性能，所用仪器为JG-2056 型悬臂梁冲击试验机，测试仪器及测试过程如图12、13 所示图 12 冲击试验仪器 图 13 冲击过程图 14 冲击之后的试样冲击所得实验数据如下：图 15 烧结试样单位面积能量变化图华南师范大学实验报告学生姓名 何嘉棋梁涌滨 学号 20162400078 20162400015专 业 材料化学年级、班级 2016 级课程名称无机非金属材料实验实验项目 陶瓷的制备5 / 12验证实验时间 2016 年 5 月 日实验指导老师 罗穗莲 实验评分一.【实验目的】1、了解陶瓷胚料原料的种类和各原料在陶瓷制备中所发挥的作用2、通过观察陶瓷相图成分，根据相图制定制备成分方案3、掌握制备陶瓷的前期物料处理方法，了解陶瓷的制作原理4、掌握釉料的制备方法，选择合适的成分制备釉料5、掌握釉料的使用操作二.【实验原理】陶瓷是把粘土原料、瘠性原料及溶剂原料，经过适当的配比、粉碎、成形并在高温焙烧情况下经过一系列的物理化学反应后，形成的坚硬物质。陶瓷坯体是由经过高温焙烧后生成的晶相、玻璃相、原料中未参加反应的石英和气孔组成。根据我们在文献资料里所查询的配方组成来求出坯料的示性矿物组成和化学成分组成换算成无灼减量后6 / 12三.【实验仪器与药品】实验药品：碳酸钠，碳酸钾，氧化铁，碱式碳酸钙，氧化铝，适应，碳酸钾 仪器：炉子，烘箱四.【实验步骤】1、按照坯式计算所需各种原料的质量，称量碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碱式碳酸钙、氧化铝、石英各种原料所需质量。2、将各种原料均匀混合，并逐步加入一定量的水和 PVA，搅拌使得坯土具有一定塑性。将具有一定塑性的坯土进行初步定型，定型完成后，加坯土放入到烘箱中，减少坯土所含水分。3、按照釉料坯式计算所需各种原料的质量，配制釉料。4、均匀混合后，逐步加入一定量的水，使得釉料有一定的水性。将配好的釉料用刷子均匀涂抹于具有初步形态的陶瓷中，保证釉料在表面均匀分布。5、完成釉料涂抹工作后。最后放入炉子进行烧制。五.【实验现象与分析】实验现象：烧制出来的陶瓷质量较好，无明显碎裂现象，陶瓷呈白色固体，表面粗糙。现象分析：7 / 121、陶瓷在烧制过程没有开裂并发生碎裂，原料与水的比例较好且水分分布均匀。2、陶瓷表面质感粗糙，釉料在陶瓷表面没有形成一层光滑的釉，可能釉料在陶瓷表面没有涂擦均匀，或者所用釉料较少。陶瓷综合性实验报告总结报告一、实验目的、实验原理 1 实验目的了解和掌握瓷质玻化砖的制备工艺 2 实验原理陶瓷是把粘土原料、瘠性原料及溶剂原料，经过适当的配比、粉碎、成形并在高温焙烧情况下经过一系列的物理化学反应后，形成的坚硬物质。陶瓷坯体是由经过高温焙烧后生成的晶相、玻璃相、原料中未参加反应的石英和气孔组成。玻化砖是一种强化的抛光砖，它采用高温烧制而成。质地比抛光砖更硬更耐磨。玻化砖颜色均匀、防污、耐磨、好打理，而且光亮如镜。质量过关的玻化砖要求吸水率小于。实验要求玻化砖的配方组成范围为二、实验部分 实验仪器、药品 实验仪器 实验药品实验步骤配料胚体配方计算与设计 本次实验选用的原料配方为 8 / 12原料 含量中山水洗泥10滑石 3粘土 1/2 17钾长石 40叶腊石 3宣化土 27各原料中氧化物的量中山水洗泥：SiO2：57%?10? Al2O3：37%?10?Fe2O3：%?10?滑石：SiO2：45%?3?MgO：31%?3?粘土：SiO2：70%?17? Al2O3 ：12%?17? Fe2O3：%?17? CaO:%?17?MgO：3%?17?Na2O+K2O：%?17?TiO2:%?17?钾长石：SiO2：70%?40?28Al2O3：15%?40?6Fe2O3:%?40?Na2O+K2O：14%?40?TiO2:%?40?9 / 12叶腊石：SiO2：60%?3?Al2O3：24%?3?Fe2O3：%?3? 宣化土：SiO2：71%?27?：12%?27?Fe2O3：%?27?CaO：%?27?Na2O+K2O：%?27?TiO2：%?27?各氧化物的总量及质量分数：SiO2：?28?Al2O3：?6?Fe2O3：?CaO：?MgO：?Na2O+K2O：?TiO2：?各氧化物的总量： 氧化物的质量分数：氧化物 质量分数 符合设计要求 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10 / 12化土 135g。最后将各种原料混合起来。 球磨SiO2Al2O3 Fe2O3CaO+MgOTiO2 Na2O+K2O将混合好的原料粉末放在行星球磨罐中，加入 36%的水，%的多聚磷酸钠，刚玉小球，球磨 1h。 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。 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。 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 1520MPa，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 2025mm，长尽量11 / 12长。然后将瓷条表面用砂纸打磨光滑，测三点抗弯备用。 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。 性能测试 1、密度测试实验仪器设备烧杯，JA 系列密度天平，试样 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 s