陶瓷实验课件

1、实验一实验一 塑性成形坯料的制备及性能检测塑性成形坯料的制备及性能检测 （综合实验）（综合实验）一、实验目的一、实验目的1掌握坯料配方及论证、坯料制备工艺掌握坯料配方及论证、坯料制备工艺要求及坯料性能的影响因素的相关知识；要求及坯料性能的影响因素的相关知识；2掌握塑性坯料制备方法；掌握塑性坯料制备方法；3掌握坯料筛分、可塑性的测定、收缩掌握坯料筛分、可塑性的测定、收缩率的测定、坯料水分测定的方法，学会可率的测定、坯料水分测定的方法，学会可塑性测定仪、电热干燥箱、电炉等实验设塑性测定仪、电热干燥箱、电炉等实验设备的工作原理及操作方法。备的工作原理及操作方法。二、实验原理二、实验原理塑性坯料的性能

2、与配方中粘土的种类、颗粒组塑性坯料的性能与配方中粘土的种类、颗粒组成及其加入量有直接关系。具有一定细度和分散度的成及其加入量有直接关系。具有一定细度和分散度的粘土，加适量水混合，加工练制成为含水率一定的塑粘土，加适量水混合，加工练制成为含水率一定的塑性泥料，在外力作用下能塑造成任意形状，外力解除性泥料，在外力作用下能塑造成任意形状，外力解除后仍能保持原来的形状不变，这种性能称为可塑性。后仍能保持原来的形状不变，这种性能称为可塑性。坯料的可塑性与粘土颗粒周围形成的水膜厚度有一定坯料的可塑性与粘土颗粒周围形成的水膜厚度有一定关系，过多过少都会失去可塑性。砂子加水调和也是关系，过多过少都会失去可塑性

3、。砂子加水调和也是没有可塑性的，所以，液体和粘土矿物结构是粘土具没有可塑性的，所以，液体和粘土矿物结构是粘土具有可塑性的必要条件。配方确定后，坯料颗粒组成、有可塑性的必要条件。配方确定后，坯料颗粒组成、水分多少影响可塑性大小，也影响收缩大小。通过可水分多少影响可塑性大小，也影响收缩大小。通过可塑性测定、水分测定、收缩率测定，可以检测塑性坯塑性测定、水分测定、收缩率测定，可以检测塑性坯料性能。料性能。三、主要仪器和材料三、主要仪器和材料1.主要仪器：可塑性测定仪，电炉，电热鼓主要仪器：可塑性测定仪，电炉，电热鼓风干燥箱，天平，烧杯，量筒，蒸发皿，风干燥箱，天平，烧杯，量筒，蒸发皿，研钵，台秤，筛

4、子，卡尺，干燥器等。研钵，台秤，筛子，卡尺，干燥器等。2.材料：粘土及其它陶瓷原料、豆包布、塑材料：粘土及其它陶瓷原料、豆包布、塑胶手套等。胶手套等。四、实验步骤四、实验步骤1.塑性坯料的制备塑性坯料的制备选择塑性成形坯料所用原料，经过粉碎、研磨、过筛、混选择塑性成形坯料所用原料，经过粉碎、研磨、过筛、混炼、陈腐，制备可塑泥备用。炼、陈腐，制备可塑泥备用。2.可塑性的测定可塑性的测定用可塑性测定仪测定坯料的可塑指标，用一定大小的泥球用可塑性测定仪测定坯料的可塑指标，用一定大小的泥球在受到压力出现裂纹时所产生的变形大小与变形力的乘积来表示。在受到压力出现裂纹时所产生的变形大小与变形力的乘积来表示

5、。3.坯料水分测定坯料水分测定将可塑泥试样置于预先称量恒重并编好号的蒸发皿中，迅将可塑泥试样置于预先称量恒重并编好号的蒸发皿中，迅速称重，然后放入烘箱中烘干至恒重，在干燥器中冷却后称重，速称重，然后放入烘箱中烘干至恒重，在干燥器中冷却后称重，计算含水率。计算含水率。4. 坯料收缩率的测定坯料收缩率的测定将可塑坯料制备成将可塑坯料制备成608mm的试块，随即用划线工具在试块上的试块，随即用划线工具在试块上划成相互垂直的两根线条，用卡尺在两根线条上截取划成相互垂直的两根线条，用卡尺在两根线条上截取50mm长度，长度，编号记下编号记下L0。充分干燥后测定干燥后的线条尺寸。充分干燥后测定干燥后的线条尺

6、寸L干，将干燥好干，将干燥好的试样装入电炉焙烧，测量烧成后的尺寸的试样装入电炉焙烧，测量烧成后的尺寸L烧，计算干燥收缩和烧烧，计算干燥收缩和烧成收缩。成收缩。五、指导与思考五、指导与思考1.塑性坯料配方的设计应考虑哪些因素？塑性坯料配方的设计应考虑哪些因素？2.坯料的可塑性怎样表征，有哪些因素影坯料的可塑性怎样表征，有哪些因素影响可塑性？响可塑性？3.测定坯料收缩率对实际生产有什么指导测定坯料收缩率对实际生产有什么指导意义？意义？4.水分怎样影响着可塑性？水分怎样影响着可塑性？实验二实验二 模用石膏性能的研究及检测模用石膏性能的研究及检测（综合实验）（综合实验）一、实验目的一、实验目的1掌握晶

7、体类型及特征、石膏粉细度对标准稠度、掌握晶体类型及特征、石膏粉细度对标准稠度、凝结时间、抗折强度的影响机理的相关知识，掌凝结时间、抗折强度的影响机理的相关知识，掌握石膏模型的质量影响因素及提高石膏模型质量握石膏模型的质量影响因素及提高石膏模型质量的实际意义；的实际意义；2掌握石膏粉细度、标准稠度、凝结时间、抗折掌握石膏粉细度、标准稠度、凝结时间、抗折强度的测定原理及方法；强度的测定原理及方法；3学会电热干燥箱、套筛、抗折强度测定仪等实学会电热干燥箱、套筛、抗折强度测定仪等实验设备的工作原理及操作方法。验设备的工作原理及操作方法。4掌握实验数据的处理方法，分析各种实验数据掌握实验数据的处理方法，

8、分析各种实验数据与工艺过程的因果关系，从而加深对课程中有关与工艺过程的因果关系，从而加深对课程中有关理论的理解。理论的理解。二、实验原理二、实验原理本实验选用不同结晶类型的石膏粉做为原本实验选用不同结晶类型的石膏粉做为原料，探讨标准稠度、石膏粉细度、凝结时料，探讨标准稠度、石膏粉细度、凝结时间、抗折强度各项指标之间的相互关系及间、抗折强度各项指标之间的相互关系及对石膏模型质量的影响。模用石膏粉的细对石膏模型质量的影响。模用石膏粉的细度，直接影响石膏模型的强度及吸水性能，度，直接影响石膏模型的强度及吸水性能，在使用过程中，必须严格控制其细度。标在使用过程中，必须严格控制其细度。标准稠度是半水石膏

9、标准稠度用水量的简称，准稠度是半水石膏标准稠度用水量的简称，系指石膏浆在标准规定的条件下测试其料系指石膏浆在标准规定的条件下测试其料浆的自由扩展直径达浆的自由扩展直径达2205mm时，石膏时，石膏加水量占石膏粉重的百分比。加水量占石膏粉重的百分比。 石膏浆凝结时间包括初凝时间和终凝时石膏浆凝结时间包括初凝时间和终凝时间，除了考虑影响模型强度等性能外还要间，除了考虑影响模型强度等性能外还要适应制模使得操作要求。初凝时间：指石适应制模使得操作要求。初凝时间：指石膏粉撒入水中至浆体失去流动性开始变稠膏粉撒入水中至浆体失去流动性开始变稠时所经过的时间，以小刀切割试饼时切口时所经过的时间，以小刀切割试饼

10、时切口两边不再合拢的时间来表示。终凝时间：两边不再合拢的时间来表示。终凝时间：从石膏粉撒入水中至其经过初凝达终凝所从石膏粉撒入水中至其经过初凝达终凝所经过的时间，用手食指第一节以约经过的时间，用手食指第一节以约5kg的力的力捺揿至凹印边缘没有水分出现极为终凝。捺揿至凹印边缘没有水分出现极为终凝。石膏石中杂质的存在会显著影响模型强度，石膏石中杂质的存在会显著影响模型强度，此外，熟石膏粉的细度、膏水比和凝固速此外，熟石膏粉的细度、膏水比和凝固速度均对模型强度有一定的影响。度均对模型强度有一定的影响。 陶瓷厂制模用的石膏粉是在干燥大气中陶瓷厂制模用的石膏粉是在干燥大气中常压下烧制而得的常压下烧制而得

11、的-半水石膏粉，调配石半水石膏粉，调配石膏浆需水量较多，模型强度低。由于膏浆需水量较多，模型强度低。由于-半半水石膏颗粒是晶面破坏的碎屑，孔隙和裂水石膏颗粒是晶面破坏的碎屑，孔隙和裂纹多，影响模型强度，硬度和吸浆速度的纹多，影响模型强度，硬度和吸浆速度的等性能。等性能。-半水石膏是在水蒸气存在的条半水石膏是在水蒸气存在的条件下加压（件下加压（0.2-0.3兆帕）蒸煮兆帕）蒸煮3-5小时而得，小时而得，其晶粒的孔隙和裂纹极少，而且晶体错综其晶粒的孔隙和裂纹极少，而且晶体错综交织成整体，调制石膏浆需水量较少，模交织成整体，调制石膏浆需水量较少，模型强度高。型强度高。三、主要仪器和材料三、主要仪器和

12、材料1.主要仪器：电热鼓风干燥箱，天平，主要仪器：电热鼓风干燥箱，天平，烧杯，量筒，蒸发皿，研钵，台秤，烧杯，量筒，蒸发皿，研钵，台秤，筛子，卡尺，干燥器、秒表、抗折仪筛子，卡尺，干燥器、秒表、抗折仪等。等。2.材料：模用石膏粉等。材料：模用石膏粉等。四、实验步骤四、实验步骤1.不同晶型石膏粉的选择不同晶型石膏粉的选择选择不同晶型的石膏粉，干燥备用。选择不同晶型的石膏粉，干燥备用。2.不同晶型的石膏粉的细度的测定不同晶型的石膏粉的细度的测定1）在受检的一批石膏粉中至少取）在受检的一批石膏粉中至少取10个袋个袋中，每袋取样中，每袋取样1公斤，混合后按四分法取公斤，混合后按四分法取样，再将所取之样

13、混合均匀，置于样，再将所取之样混合均匀，置于105-110的干燥箱中干燥的干燥箱中干燥2小时，放入干燥小时，放入干燥器中密闭冷却备用。器中密闭冷却备用。2）精确称取）精确称取500.1g试样置于试样置于0.45mm孔径筛内，用手轻轻地压碎团块，盖上孔径筛内，用手轻轻地压碎团块，盖上筛盖，套上筛盘，按以下方法进行操作：筛盖，套上筛盘，按以下方法进行操作：一只手拿住筛子，略微倾斜，摇动筛子，一只手拿住筛子，略微倾斜，摇动筛子，使其撞击另一只手，摇动的速度以每分使其撞击另一只手，摇动的速度以每分钟钟125次，筛摆的幅度约为次，筛摆的幅度约为20cm，每摇，每摇动动25次应使筛子向一定方向旋转次应使筛

14、子向一定方向旋转90度，度，使试样均匀的散开，直筛至一分钟内筛使试样均匀的散开，直筛至一分钟内筛过的试样少于过的试样少于0.5g为止，称取筛余量，为止，称取筛余量，精确至精确至0.1g。3）按上述步骤将已通过）按上述步骤将已通过0.45mm筛的筛下筛的筛下粉料置于粉料置于0.15mm孔径筛内进行筛分，直孔径筛内进行筛分，直筛至到一分钟内通过筛子的试样少于筛至到一分钟内通过筛子的试样少于0.5g为止，称取筛余量，精确至为止，称取筛余量，精确至0.1g。4）计算细度。）计算细度。3.标准稠度的测定标准稠度的测定1）测定前将玻璃板水平压在画有同心圆的纸上，用洁净）测定前将玻璃板水平压在画有同心圆的纸

15、上，用洁净的水将铜管及玻璃板稍加润湿后，把铜管立放，使其内径与直径的水将铜管及玻璃板稍加润湿后，把铜管立放，使其内径与直径为为50mm的圆重合。的圆重合。2）称取）称取3001g的试样，在的试样，在30秒内将石膏粉均匀的撒入秒内将石膏粉均匀的撒入盛有预定稠度所需水量的容器内，静止盛有预定稠度所需水量的容器内，静止30秒，接着以每秒秒，接着以每秒3转的转的速度搅拌一分钟。立即注入铜管内，用刮刀将表面刮平，随后垂速度搅拌一分钟。立即注入铜管内，用刮刀将表面刮平，随后垂直向上提起铜管（浆体注入至铜管提起的操作时间不应超过直向上提起铜管（浆体注入至铜管提起的操作时间不应超过30秒，秒，铜管提起高度约为

16、铜管提起高度约为20cm），观察料浆的扩展直径。），观察料浆的扩展直径。当料浆形成的饼径在两垂直方向内的读数平均值达当料浆形成的饼径在两垂直方向内的读数平均值达2205mm时为符合要求。时为符合要求。若第一次测定没有达到要求时，可适当改变水量，进行第若第一次测定没有达到要求时，可适当改变水量，进行第二次、第三次测定直至符合要求为止。二次、第三次测定直至符合要求为止。若在两个垂直方向上的直径之差大于若在两个垂直方向上的直径之差大于10mm时，则需重新测定。时，则需重新测定。4.凝结时间的测定凝结时间的测定1）测定前将玻璃板水平压在画有同心圆的纸上，）测定前将玻璃板水平压在画有同心圆的纸上，用洁净

17、的水将铜管及玻璃板稍加润湿后，把铜管立放，用洁净的水将铜管及玻璃板稍加润湿后，把铜管立放，使其内径与直径为使其内径与直径为50mm的圆重合。的圆重合。2）称取）称取3001g的试样，在的试样，在30秒内将石膏粉均匀秒内将石膏粉均匀的撒入盛有预定稠度所需水量的容器内，静止的撒入盛有预定稠度所需水量的容器内，静止30秒，接秒，接着以每秒着以每秒3转的速度搅拌一分钟。立即注入铜管内，用转的速度搅拌一分钟。立即注入铜管内，用刮刀将表面刮平，随后垂直向上提起铜管（浆体注入至刮刀将表面刮平，随后垂直向上提起铜管（浆体注入至铜管提起的操作时间不应超过铜管提起的操作时间不应超过30秒，铜管提起高度约为秒，铜管

18、提起高度约为20cm），观察料浆的扩展直径。），观察料浆的扩展直径。当料浆形成的饼径在两垂直方向内的读数平均值当料浆形成的饼径在两垂直方向内的读数平均值达达2205mm时为符合要求。时为符合要求。若第一次测定没有达到要求时，可适当改变水量，若第一次测定没有达到要求时，可适当改变水量，进行第二次、第三次测定直至符合要求为止。进行第二次、第三次测定直至符合要求为止。若在两个垂直方向上的直径之差大于若在两个垂直方向上的直径之差大于10mm时，则需重时，则需重新测定。新测定。5. 抗折强度的测定抗折强度的测定1）试样制备。）试样制备。三个试样约需三个试样约需950ml石膏浆，其石膏粉及水的需石膏浆，其

19、石膏粉及水的需要量分别按下式计算：要量分别按下式计算：式中：式中：m-石膏粉的重量石膏粉的重量c-试样标准稠度试样标准稠度0.4-经验系数经验系数式中：式中：w-调和水量调和水量m-石膏粉的重量石膏粉的重量c-试样标准稠度试样标准稠度按已计算结果，分别称量石膏粉和按已计算结果，分别称量石膏粉和水，把水注入容器中，将石膏粉在水，把水注入容器中，将石膏粉在30分分钟内均匀的撒入水中，静置钟内均匀的撒入水中，静置30秒，按着秒，按着以每秒钟以每秒钟3转的速度搅拌一分钟，立即转的速度搅拌一分钟，立即把石膏浆注入试模内，将模子的一端抬把石膏浆注入试模内，将模子的一端抬起约起约10mm再落下，如此振动再落

20、下，如此振动5次，以排次，以排出气泡，待浆体初凝时，再用刮刀刮去出气泡，待浆体初凝时，再用刮刀刮去益浆，待终凝后脱模。益浆，待终凝后脱模。测湿强度与干强度的试样应分别制备，测湿强度与干强度的试样应分别制备，各制三条。各制三条。用于测用于测2小时湿强度的试样脱模后，直小时湿强度的试样脱模后，直立放在实验室的工作台上，从石膏粉投入立放在实验室的工作台上，从石膏粉投入水中开始算起，水中开始算起，2小时后，在抗折仪上进行小时后，在抗折仪上进行测试。用于测干燥抗折强度的试样脱模后，测试。用于测干燥抗折强度的试样脱模后，放入电热鼓风干燥箱内在放入电热鼓风干燥箱内在453的温度的温度下干燥至恒重，恒重后将试样放入干燥器下干燥至恒重，恒重后将试样放入干燥器内冷却至室温，在抗折仪上进行测试。内冷却至室温，在抗