第四章玻璃陶瓷配方计算机辅助设计.ppt

1、第四章玻璃陶瓷配方计算机辅助设计,玻璃陶瓷配方设计的计算有如下几种方法： （1）质量平衡法 （2）逐项满足法 (3）相图法 （4）三角坐标计算法 (5)三角直线法 (6) 化学实验式逐项满足法,从解方程的角度出发,可分为:,(1) 正向计算 (2) 逆向计算 (3) 优化计算,4.1 玻璃配方计算,4.1.1 正向计算 1.基本计算公式计算机程序流程图,读入x(I),玻璃正向计算流程图,for (I=1;n;I+) for (j=1;m;j+) 读入a(I,j) for(I=1;n,I+) for (I=1;n;I+) for (j=1;m;j+) 计算b(I)=b(I)a(I,j)x(I),

2、用excel计算,采用excel函数mmult(A,B) 在输入A矩阵和B矩阵后，选定要计算输出的单元格，在输入栏中输入=mmult(A,B),然后,按下:shift+ctrl+enter,在输出栏中便可得到计算结果,例如;,4.1.2 玻璃配方的逆向计算,玻璃配方的逆向计算是已知矩阵A和矩阵B,计算x. 利用函数mmult(minverse(A),B) 选定输出结果栏,同时按下: Shift+ctrl+enter 在输出栏中便可得到结果,例如:,输入mmult(minhverse(a1:c3),g1:g3),实例：,玻璃配料中常用的几个工艺参数： 1.纯碱挥发率 2.芒硝含率,3. 碳粉含率

3、,碳粉含率是指：碳粉引入的固定碳与芒硝引入的Na2SO4之比。 4.萤石含率,5.碎玻璃掺入率,碎玻璃掺入率是指配合料中所用碎玻璃与配合料总量之比。,原始数据,1.玻璃成分,配合料的工艺参数,4.2 陶瓷配方计算,陶瓷配方设计的计算有如下几种方法： （1）质量平衡法 （2）化学组成逐项满足法 (3）相图法 （4）三角坐标计算法 (5) 三角直线法 (6) 化学实验式逐项满足法,4.2.1 质量平衡法（化学组成）,该方法的实质是由原料引入的各种氧化物的含量应等于瓷坯中各种氧化物的含量。 这种方法计算时，首先将原料组成换算成烧失后的基准组成，然后再求解方程，然后将计算出的各种原料在换算成应用基。事

4、实上，陶瓷配方设计不同与玻璃配方，因为陶瓷的成型工艺不同，对泥料可塑性的的要求不同，虽然氧化物成分完全相同，但料的物理性能不同，例如膨润土。,（1）计算思路类似玻璃配方计算,首先要根据工艺条件选择塑性料，然后，从坯料的氧化物组成中减去由塑性料引入的化学成分，到达nxn的矩阵后再用高斯法或其他法解之。,写成矩阵的形式为：AX=B,4.2.2实验式计算法。,所谓的实验式法是用氧化物的分子数的比例来表示原料或瓷坯的方法。如钾长石的实验式是：K2O.Al2O3.6SiO2,而瓷坯的实验式表示为：,系数的意义：,a1, a2, an一价氧化物的实验式的系数 b1,b2,bm -二价氧化物的实验式系数 C1,C2,Ck- 三价氧化物实验式系数，且ci=1; d1,d2,dj-四价氧化物的实验式系数。,计算程序,为了方便于矩阵的表达，将瓷坯的实验式系数用bi表达，而原料的实验式系数用aij表达。根据原子平衡原理，由所有原料代入某种化合物的原子数目应等于瓷坯的原子数目。即：,写成矩阵的形式为：AX=B,在实际计算时可能与以下情况,1. 原料和瓷坯的表达式一样时 2.当原料的数目和化学组成同数目时,可直接采用高斯消元法. 3当原料的数目比化学成分多时,要根据工艺要求,逐项引入原料.直到达到nXn的矩阵,再