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1、陶瓷工艺学实验指导书2008年9月1日实验一、干压成形用粉料的颗粒分布的测定一、实验目的1、掌握粉料的制备方法；2、掌握粉料颗粒分成的表示方法和测定方法；3、掌握粉料颗粒度和颗粒分成对干压成形性能的影响。二、实验原理陶瓷干压成形所用的粉料要有一定的粒度、颗粒分布范围的要求，粒度过小，则不易排气、压实，易出现分层现象；同时还要求颗粒分布范围要窄，否则也不易压实，同时还会影响产品的强度。粉料的颗粒分布的测定方法有很多，本实验选用筛析法，即：将一定量的陶瓷粉料用振动筛筛析，用各规格筛的筛余来表示其颗粒的分布。三、实验设备GM滚轮磨机，烘箱，6400振动筛，天平等。四、实验步骤1、用滚轮磨机磨制陶瓷泥
2、浆并干燥制作成粉料备用；2、选取60目、80目、100目、140目、160目、200目的实验筛以孔径大小构成筛系；3、准确称取200g陶瓷粉料，放入振动筛中，开启电源进行充分振动过筛(8min)；4、分别用称量瓶小心收集各筛上料(包括筛底)并称量，记录其重量。五、实验数据及处理筛号60目80目100目140目160目200目筛底筛余六、实验结果分析分析影响陶瓷粉料颗粒分布的因素及粉料的粒度和颗粒分布对干压成形产品的影响。实验二、陶瓷坯体的干压成形一、实验目的1、掌握实验室干压成形方法；2、掌握影响干压成形坯体质量的影响因素。二、实验原理陶瓷干压成形是用较大压力将含有一定水分的陶瓷粉料在模腔内压
3、成具有一定大小、形状和强度的坯体的过程。干压成形是建筑陶瓷(地板砖、内墙砖和外墙砖)常用的成形方法，它具有过程简单、坯体收缩小、致密度大、产品尺寸精确、对原料可塑性要求不高等特点。三、实验设备GM滚轮磨机，10T油压制样机，烘箱等。四、实验过程1、将配制好的陶瓷原料放入滚轮磨中磨制成泥浆(细度控制在100目筛筛余2%-5%)；2、将泥浆干燥成粉料备用(水分含量在8%左右)；3、将制备好的陶瓷粉料均匀地填满制样机的模腔，并按干压成形的基本要求压制成试饼，每组至少制作3块试饼并编号；4、用游标卡尺准确量取各试饼的直径并做好记录。五、实验数据含水量：试饼号123试饼尺寸(mm)六、实验分析讨论分析影
4、响陶瓷干压成形坯体性质的因素。实验三、陶瓷坯体的塑性成型一、实验目的1、掌握塑性成型的基本方法；2、掌握影响塑性成型坯体性能的影响因素。二、实验原理塑性成型指的是具有一定含水量（通常在20%左右，具体值因配料的不同而不同）的塑性泥料在外力作用下使其成为具有一定形状、尺寸和强度的坯体的成型法。塑性成型是传统陶瓷产品生产中常用的成型方法之一，常用的塑性成型方法有：滚压成型法、旋坯成型法、拉坯成型法、盘条法、泥雕法等。本实验中，同学可根据自己的兴趣在拉坯成型法、盘条法、泥雕法中任选其一。三、实验设备真空练泥机、陶瓷拉坯成型机等。四、实验步骤1、配制塑性泥料，球磨时要求细度要小（200目筛余小于2%）
5、，同时要干燥到适宜的含水；2、充分练制泥料使其内部的气体充分排出（可用真空练泥或手工揉练）；3、使用自选的成型方法进行成型。五、实验分析1、成型过程中遇到问题的记录与分析；2、影响塑性成型坯体质量的因素分析。实验四、陶瓷材料的白度测定一、实验目的1、掌握白度的定义和表示方法；2、掌握白度的测定方法；3、掌握影响陶瓷材料白度的因素和提高白度的措施。二、实验原理物体的颜色是光利用于物体时吸收、反射等的综合结果。陶瓷材料（包括陶瓷粉末）的白度是影响陶瓷产品光学性能的重要因素。该实验是通过将标准黑筒的白度定为0，标准白板的白度定为100%，再将试样与标准白板的白度相比得到一个相对白度值，从而确定该试样
6、的白度值。三、实验仪器WSD-III型全自动白度仪四、实验步骤1、 调零：将标准黑筒放在测试台上，对准光孔，调节数显仪表的指示值使其为0。2、 调满度：将标准白板放在测试台上，对准光孔，调节数显仪表的指示值使其为100。3、 将试样放在测试台上，数显仪表的读数窗将显示该试样的测试值，记下该值。五、数据计算1、R457白度(蓝光白度)主要用于纸张、塑料行业：Wr=0.925Z+1.162、GB5950白度用于建筑材料行业：Wj=Y+400x-1000y+205.5式中：Y=白度仪中显示的Y读数值；x=X/(X+Y+Z); y = Y/(X+Y+Z)六、结果分析1、 分析影响白度的因素；2、 提出
7、增加产品白度的措施。实验五 粘土可塑性测定一、实验目的1、掌握可塑性的定义和表示方法；2、掌握可塑性的测定方法；3、掌握塑性成型对可塑泥料的要求；4、掌握影响泥料可塑性的因素及调整可塑性的方法。二、实验原理 对于塑性成形而言，要求坯料有一定的可塑性，塑性太差难以成形。太高则产品收缩大，产品易变形、开裂。而坯料的塑性来源于所用的粘土，粘土的塑性可用可塑性指数或可塑性指标来表示。可塑性指数是指在工作水分下，粘土受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积；可塑性指标是指粘土成形时所加的应力与其变形数值的乘积。本实验采用的测定可塑性指标的方法，用可塑度表示。其定义式为：其中：P为可塑度；A为常数1.8等
8、于压缩50%和10%时的面积比；F10为压缩10%所受的压力；F50为压缩50%时所受的力。三、实验设备真空练泥机，数显可塑性测定仪四、实验步骤1、 在粘土中加入水，使其含水量在20%22%之间。并制样。2、 接通可塑性仪电源，电源指示灯亮，同时对数显式压力表供电，并对数显式压力表清零。3、 按下降按钮使下压板处于最低位置，且定位手柄处于0档。4、 将试样放在玻璃板上，将玻璃板和试样一起置于压板上。5、 按上升加荷按钮，上升指示灯亮，当试样上升到一定位置时，电机将自动停转，上升指示灯灭。此时我们只需将定位手柄转至10%档位置，试样将继续上升，当试样被压缩10%时，电机自动停转，显示仪上将显示此
9、时的压力值，记下该值。6、 将定位手柄置于50%档位，试样继续受压，当压缩至50%时，电机自动停转。记下此时压力值。7、 按下停止按钮后再按下下降钮卸载，直到下降指示灯灭为止。最后将定位手柄置于0档位。五、计算和结果分析：利用公式计算该粘土的可塑度值，分析该粘土的成形性能。实验六、陶瓷材料的透光度的测定一、 实验目的1、掌握陶瓷材料透光度的表示方法和测定方法；2、掌握影响陶瓷材料透光性能的因素。二、实验原理瓷器是一种半透明的制品，其透光度的高低是衡量瓷质好坏的重要指标之一。本实验是用透光度仪测定制品的相对透光率来确定其透光度的。其公式如下：相对透光度：（实验时不需计算）其中：I是透射光产生的电
10、流；I0是入射光所产生的电流。三、实验仪器ZTY智能型透光度测定仪四、实验步骤1、 接通电源，给检流计调零。2、 调满度：将仪器预热三分钟后，将检流计的显示值调为100。3、 将试样放入试样盒，读取数显窗读数即为透光度。五、结果分析分析影响透光性能的因素及提高陶瓷产品透光度的方法。实验七、陶瓷泥浆制备及其流动性的测定一、实验目的1、掌握泥浆的制备方法；2、掌握泥浆流动性的表示方法和测定方法；3、掌握影响泥浆流动性的因素及调整泥浆流动性的措施；4、了解泥浆流动性对注浆成形性能的影响。二、实验原理陶瓷产品的传统成形方法(注浆成形、塑性成形、干压成形等)都要使用陶瓷泥浆，因此，陶瓷泥浆的性能直接影响
11、了陶瓷产品的性能，陶瓷泥浆的流动性(或粘度)是其最主要的性能指标之一。根据国标QB/T 1545-1992的规定，泥浆的粘度指的是相对粘度，即：搅拌后静置30s的一定体积泥浆从恩格拉(恩氏)流量计中流出100mL所用的时间与流出同体积的水所用时间 之比；其流动性指的是相对流动性，即：泥浆相对粘度的倒数。 式中：为泥浆相对粘度；为泥浆相对流动性；为水流出100mL所用的时间(s)； 为泥浆静置30s后流出100mL所用的时间。三、实验设备恩格拉(恩氏)粘度计，秒表，量杯，球磨机，孔径0.25mm的筛子，加热装置等。四、实验步骤(一) 泥浆的制备：将配制好的坯料或粘土1kg放入球磨罐内，再加入适量
12、的瓷球和水(大约为1:1.2:1)，粉磨一定的时间，其细度控制为过0.25mm孔径筛的筛余为2%，并将全部泥浆过筛后备用。(二) 流动性的测定： 1、水流出时间的测定：将水搅拌并加热到(301)，倒入恩氏粘度计中，等水静止后，快速打开塞子同时启动秒表，记录流出100mL水时所用的时间(测量差值不得大于0.2s)，重复3次取其平均值； 2、泥浆流出时间的测定：将泥浆加热到(301)并充分搅拌(不少于5min)后静止，将其倒入恩氏粘度计中，静置30s后快速打开塞子，记录泥浆流出100mL时所用的时间(测量差值不得大于0.5s)，重复3次取其平均值。五、数据记录并计算泥浆含水量： 细度：水流出所需时
13、间泥浆流出所需时间序号时间1时间2时间3平均值时间1时间2时间3平均值123六、结果分析影响泥浆流动性(粘度)的因素分析。实验八、陶瓷坯料烧成收缩的测定一、实验目的1、掌握陶瓷坯料烧成收缩的表示方法和测定方法；2、掌握影响烧成收缩的因素和调整坯体烧成收缩的措施；3、了解控制烧成收缩对陶瓷生产的意义。二、实验原理烧成是陶瓷工艺过程中最重要的工序之一,它是将成型以后的生坯在一定的条件下进行热处理,经过一系列物理化学变化,得到具有一定矿物组成和显微结构,达到所要求的物理性能指标的成品。在烧成过程中，由于原料中含有一定水分、有机物、碳酸盐、硫酸盐等矿物成分，它们在高温下氧化分解，使制品体积产生收缩；同
14、时由于烧结过程中液相的出现，促使坯体致密化，体积也会产生剧烈收缩。这些都是产生烧成收缩的主要原因，它会影响到制品的显微结构和理化性能以及尺寸形状等。陶瓷生产中，通常要测定坯体的烧成收缩，从而确定生坯的尺寸，以保证烧成后的制品尺寸符合规格的要求，烧成线收缩的计算公式如下：式中：为试样烧成线收缩率为试样干燥后的长度为试样烧成后的长度三、实验仪器烘箱、高温炉、游标卡尺等。四、实验步骤1、将压制成型的试饼放入烘箱中烘干至恒重，并用游标卡尺准确量取各试饼的直径并做好记录。2、将干燥好的试饼放入高温炉中，按照事先拟定好的烧成曲线进行烧结，等试饼冷却后，用游标卡尺准确量取各试饼的直径并做好记录。五、数据处理试饼编号123平均烧成收缩率六、实验分析分析影响陶瓷坯体烧成收缩的因素。实验九、陶瓷材料光泽度的测定一、实验目的1、掌握陶瓷材料光泽度的定义、表示方法和测定方法；2、掌握影响陶瓷材料光泽度的因素及控制光泽度的措施。二、实验原理陶瓷材料的光泽度指的是其表面对光的反射能力，它是反映陶瓷釉面砖和抛光砖光
