陶瓷的制备方法实验报告

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陶瓷的烧制实验报告

陶瓷的烧制实验报告

一、实验目的本次实验旨在了解陶瓷的烧制过程,掌握陶瓷烧制的基本技术,熟悉陶瓷原料的选取、制备、成型、装饰及烧成等各个环节,提高对陶瓷工艺的认识和操作技能。

二、实验原理陶瓷烧制是将陶瓷原料在高温下烧结成瓷的过程。

在烧制过程中,原料中的矿物质发生一系列物理和化学变化,形成具有一定强度和美观性的陶瓷制品。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:高岭土、石英、长石、粘土、釉料等。

2. 实验仪器:陶瓷球磨机、陶瓷拉坯机、陶瓷成型模具、陶瓷窑炉、高温电炉、陶瓷喷枪、陶瓷颜料等。

四、实验步骤1. 原料选取与制备(1)选取高岭土、石英、长石、粘土等原料。

(2)将原料进行球磨,使其达到一定的细度。

(3)将球磨后的原料混合均匀,制成陶瓷泥料。

2. 成型(1)将陶瓷泥料放入陶瓷拉坯机,通过旋转拉坯机,用手和拉坯工具将泥料拉成瓷坯。

(2)将瓷坯放入陶瓷成型模具中,使其成型。

3. 装饰(1)用陶瓷喷枪在瓷坯表面喷洒釉料。

(2)用陶瓷颜料在瓷坯表面进行绘画。

4. 烧成(1)将装饰好的瓷坯放入匣钵中。

(2)将匣钵放入陶瓷窑炉中,进行低温预热。

(3)逐渐提高窑炉温度,使瓷坯达到烧结温度。

(4)保持烧结温度一段时间,使瓷坯充分烧结。

(5)逐渐降低窑炉温度,使瓷坯缓慢冷却。

五、实验结果与分析1. 原料选取与制备实验中选取的高岭土、石英、长石、粘土等原料,经过球磨、混合后制成的陶瓷泥料,具有良好的可塑性。

2. 成型通过陶瓷拉坯机和成型模具,成功地将陶瓷泥料拉成瓷坯,并使其成型。

3. 装饰用陶瓷喷枪喷洒釉料,使瓷坯表面光滑;用陶瓷颜料进行绘画,使瓷坯更具艺术性。

4. 烧成在陶瓷窑炉中,瓷坯经过烧结和冷却过程,最终成为具有一定强度和美观性的陶瓷制品。

六、实验总结通过本次实验,我们对陶瓷的烧制过程有了较为全面的了解,掌握了陶瓷烧制的基本技术。

在实验过程中,我们体会到以下几点:1. 陶瓷原料的选取与制备对陶瓷制品的质量有重要影响。

2. 成型、装饰、烧成等环节对陶瓷制品的美观性和实用性至关重要。

陶瓷实验报告

陶瓷实验报告

一、文献综述滑石瓷是一种以天然矿物滑石为主要原料制备的、以偏硅酸镁作为主晶相的产品。

滑石瓷介电性能优良且价格便宜, 它的介电常数低、介电损耗角正切值低、绝缘强度高、体积电阻率高, 并且具有较高的静态抗弯强度和较的化学稳定性—耐酸、耐碱、耐腐蚀, 从颇率特点来看, 滑石瓷的介电常数随频率的升高而降低, 而且在高频下随温度的升高变化很小。

但滑石瓷也存在着一个需引起足够重视的缺点, 那就是它的烧结范围窄, 一般只有20℃左右, 如果烧成控制不好, 常常造成变形、起泡、粘结垫料等废品的产生。

滑石质高级日用细瓷的特点1.坏体组成范围及成瓷原理:滑石瓷是镁质瓷的一种,主要原料为滑石、少量粘土和熔剂。

成瓷后的主晶相是原顽辉石,其次是玻璃物质和少量斜顽辉石、气孔等。

属于Mg0-A1203-SiO2系统见图一。

从图一中可以看到原顽辉石在1557℃熔融的不一致性,它与最低共融点1543℃之间相差甚微,而随温度升高液相量大量增长粘度急,从而对降低烧成温度扩大烧成范围,防止产品变形,阻止晶型转变是非常有利的。

而随温度升高液相量大量增长粘度急剧下降,因此限定了滑石瓷的烧成温度。

为了扩大滑石瓷烧成范围,熔剂选择长石效果为好,长石在瓷器烧成过程中产生液相量及粘度,随温度升高变化比较缓慢,而且液相粘度也较大,从而对降低烧成温度扩大烧成范围,防止产品变形,阻止晶型转变是非常有利的。

从图一可知滑石瓷组成范围一般在三元相图的偏滑石偏高岭的联线上,位于方石英与原顽辉石的界线处。

偏滑石比偏高岭大于4:1时有较宽的烧结范围,如果粘土用量过多,组成偏向茧青石区域,会使烧结范围变窄,所以粘土用量以15%左右为宜。

滑石含量增加瓷体膨胀系数增加,热稳定性下降,用量以65~75%较好。

熔剂用量应根据产品烧成温度高低和成瓷后玻璃相数量在13~18%为较好。

2.滑石瓷的工艺路线特点:(1).塑性不好:滑石质日用细瓷坏料中80%左右是瘠性原料,当然要提高粘土用量可改善性能,但粘土过多不仅使瓷坯白度受到影响,而且烧成温度范围变窄,热稳定性下降,为保证成形性能,满足生产要求,粘土用量选在15%左右。

陶瓷实验报告范文

陶瓷实验报告范文

陶瓷实验报告范文一、实验目的1.学习陶瓷的制作原理和工艺流程。

2.掌握陶瓷的常见分类和特性。

3.实践陶瓷的制作过程,培养动手能力和创造力。

二、实验原理陶瓷是一种将天然矿物经过加工制造成的具有特定性能和艺术价值的器物。

一般使用的原料有粘土、瓷土和石英等。

陶瓷制作的基本工艺流程包括原料准备、成形、干燥、烧结和装饰等步骤。

三、实验步骤1.原料准备:选取适当比例的粘土作为原料,并将其过筛除杂质。

2.成形:根据设计需求,采用手工成形或模具成形。

手工成形可采用捏坯、拉坯或挤坯等方法。

3.干燥:将成形好的陶瓷作品晾晒,使其表面水分逐渐蒸发,达到适当的干燥程度。

4.烧结:将干燥好的陶瓷作品放入窑中,进行高温烧结。

烧结温度和时间需要根据具体的陶瓷种类和尺寸进行调整。

5.装饰:对烧结好的陶瓷作品进行装饰和修整,可采用彩绘、贴花、镶嵌等方式。

四、实验结果根据上述步骤,我们分别制作了手工捏坯陶瓷杯和拉坯陶瓷碗。

手工捏坯陶瓷杯:首先我们选择适当比例的粘土,通过捏制将其塑造成杯子的形状。

在捏制过程中,我们注意保持均匀的厚度和准确的形状。

然后,将捏制好的陶瓷杯晾晒,使其适当干燥。

最后,将干燥好的陶瓷杯放入窑中进行烧结。

经过高温烧结后,我们得到了一个坚固且具有良好手感的陶瓷杯。

拉坯陶瓷碗:首先我们选择适当比例的粘土,通过拉制将其成形为碗的形状。

在拉制过程中,我们需保持拉制速度和力度的均匀,以确保陶瓷碗的外形和壁厚的一致性。

然后,将拉制好的陶瓷碗晾晒,使其适当干燥。

最后,将干燥好的陶瓷碗放入窑中进行烧结。

经过高温烧结后,我们得到了一个光滑且结实的陶瓷碗。

五、实验分析通过本次实验,我们了解到不同成形方法对陶瓷制品的外观和质感有很大影响。

捏坯方法能够制作出较为自由和独特的形状,但需要较高的手工技巧。

拉坯方法则相对简单,但对拉制速度和力度的掌握要求较高。

此外,陶瓷制品的烧结温度和时间也会影响其质地和坚固程度。

六、实验心得通过这次陶瓷实验,我深刻认识到了陶瓷制作的复杂性和艺术性。

陶艺实验报告单

陶艺实验报告单

实验日期:____年__月__日实验地点:____市____区____学校陶艺室实验教师:____实验学生:____一、实验目的1. 了解陶艺的基本工艺流程。

2. 掌握陶土的塑形技巧。

3. 学会陶艺作品的装饰方法。

4. 培养学生的动手能力和审美情趣。

二、实验原理陶艺是一门古老的技艺,通过手工将陶土塑造成各种形状,再经过高温烧制,使陶土变成坚硬的陶瓷。

实验中主要涉及陶土的塑形、装饰和烧制等环节。

三、实验材料1. 陶土:高白泥、红泥等。

2. 工具:陶艺刀、泥板、拍子、剪刀等。

3. 装饰材料:颜料、釉料、色釉等。

4. 烧制设备:电窑、电炉等。

四、实验步骤1. 准备工作:将陶土提前一天浸泡,使其充分吸水膨胀。

2. 塑形:根据设计好的图案,将陶土揉成团,用陶艺刀进行塑形,形成所需形状。

3. 装饰:在塑形好的作品上进行装饰,如上色、涂釉等。

4. 干燥:将装饰好的作品放置在通风处自然干燥。

5. 烧制:将干燥后的作品放入电窑或电炉中,根据陶土种类和作品要求,设定合适的烧制温度和时间。

6. 取出作品:烧制完成后,待作品冷却至室温,取出即可。

五、实验结果与分析1. 实验结果:本次实验共完成____件陶艺作品,包括____种类型。

2. 分析:(1)在塑形环节,学生掌握了基本的陶土塑形技巧,如揉、压、拍、削等。

(2)在装饰环节,学生学会了使用颜料、釉料等材料进行作品装饰,提高了作品的审美价值。

(3)在烧制环节,学生掌握了电窑或电炉的使用方法,确保作品烧制成功。

六、实验总结本次陶艺实验使学生了解了陶艺的基本工艺流程,掌握了陶土的塑形技巧和装饰方法,培养了学生的动手能力和审美情趣。

在实验过程中,学生积极参与,表现出浓厚的兴趣。

以下是本次实验的不足之处:1. 部分学生在塑形环节对陶土的把握不够准确,导致作品形状不够美观。

2. 部分学生在装饰环节对颜料、釉料的使用不够熟练,影响了作品的装饰效果。

针对以上不足,建议在今后的实验中加强对学生的指导,提高他们的陶艺技能。

陶瓷的实验报告

陶瓷的实验报告

一、实验目的1. 了解陶瓷的基本性质、制备工艺和用途;2. 掌握陶瓷原料的制备方法和陶瓷坯体的成型方法;3. 熟悉陶瓷的烧结过程及影响因素;4. 培养实验操作技能和科学实验素养。

二、实验原理陶瓷是一种以粘土、长石、石英等无机非金属材料为原料,经过成型、烧结等工艺制成的无机非金属固体材料。

陶瓷具有良好的机械强度、耐高温、耐腐蚀、绝缘等特性,广泛应用于建筑、电子、化工、轻工等领域。

三、实验器材与试剂1. 实验器材:陶瓷原料、模具、陶瓷烧结炉、陶瓷样品、天平、烧杯、试管、酒精灯、滴定管等;2. 试剂:水、氢氧化钠、盐酸、硫酸等。

四、实验步骤1. 陶瓷原料的制备(1)称取适量的粘土、长石、石英等原料,按照一定比例混合均匀;(2)将混合好的原料加入适量的水,搅拌均匀,形成泥浆;(3)将泥浆倒入模具中,进行压制或注浆成型;(4)将成型的陶瓷坯体取出,放置在通风处晾干。

2. 陶瓷坯体的成型(1)将晾干的陶瓷坯体放入陶瓷烧结炉中;(2)根据陶瓷原料的性质,设置合适的烧结温度和时间;(3)进行烧结,使陶瓷坯体发生物理和化学变化,形成致密的陶瓷材料。

3. 陶瓷性能测试(1)机械强度测试:采用万能试验机对陶瓷样品进行压缩、弯曲等力学性能测试;(2)耐热性测试:将陶瓷样品放入高温炉中,在一定温度下保温一段时间,观察其外观和性能变化;(3)耐腐蚀性测试:将陶瓷样品浸泡在酸、碱等腐蚀性溶液中,观察其表面变化和性能变化;(4)绝缘性能测试:采用绝缘电阻测试仪对陶瓷样品的绝缘性能进行测试。

五、实验结果与分析1. 陶瓷原料的制备:按照实验要求,成功制备了陶瓷原料泥浆,并进行了压制或注浆成型,形成了陶瓷坯体。

2. 陶瓷坯体的成型:在烧结炉中进行了烧结,陶瓷坯体发生物理和化学变化,形成了致密的陶瓷材料。

3. 陶瓷性能测试:(1)机械强度:陶瓷样品的压缩强度为60MPa,弯曲强度为20MPa,满足工程应用要求;(2)耐热性:陶瓷样品在800℃高温下保温1小时,无明显变形和开裂;(3)耐腐蚀性:陶瓷样品在5%盐酸溶液中浸泡24小时,表面无明显腐蚀;(4)绝缘性能:陶瓷样品的绝缘电阻为1×10^10Ω·m,满足工程应用要求。

化学陶瓷实验报告(3篇)

化学陶瓷实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解化学陶瓷的基本性质和制备方法。

2. 掌握化学陶瓷的烧结过程及影响因素。

3. 熟悉化学陶瓷的性能测试方法。

二、实验原理化学陶瓷是一种具有特定化学成分和结构的陶瓷材料,其制备过程涉及原料的选择、配料、成型、烧结和性能测试等环节。

化学陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性等优异性能,广泛应用于航空航天、电子信息、汽车制造、建筑等领域。

本实验主要研究化学陶瓷的制备和性能测试,通过对原料的选择、配料、成型、烧结等环节的探讨,了解化学陶瓷的基本性质,并掌握其性能测试方法。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:高温炉、球磨机、模具、压片机、烧结炉、电热鼓风干燥箱、超声波清洗机、万能力学试验机、电子天平、红外光谱仪、X射线衍射仪等。

2. 试剂:氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等原料,以及粘土、滑石粉、长石等熔剂。

四、实验步骤1. 原料选择与配料:根据化学陶瓷的性能要求,选择合适的原料,如氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等。

按照一定比例进行配料,确保化学成分的稳定性。

2. 混合与球磨:将配料放入球磨机中,加入适量的水或有机溶剂,进行球磨处理,使原料充分混合,提高颗粒的分散性和均匀性。

3. 成型:将球磨后的浆料倒入模具中,通过压片机压制成一定厚度的陶瓷片。

4. 烧结:将压制成型的陶瓷片放入烧结炉中,按照一定升温曲线进行烧结。

烧结过程中,原料发生化学反应,形成化学键,使陶瓷材料具有致密的结构。

5. 性能测试:对烧结后的化学陶瓷进行性能测试,包括力学性能、热性能、电性能等。

五、实验结果与分析1. 力学性能:通过万能力学试验机对烧结后的化学陶瓷进行抗压强度、抗折强度等力学性能测试。

实验结果表明,化学陶瓷具有较高的抗压强度和抗折强度,满足实际应用需求。

2. 热性能:利用红外光谱仪对化学陶瓷进行热性能测试,包括热膨胀系数、热导率等。

实验结果表明,化学陶瓷具有较低的热膨胀系数和较高的热导率,具有良好的热稳定性。

陶瓷实验报告

陶瓷实验报告

华南师范大学实验报告专业:材料化学课程名称:无机非金属材料实验指导老师:实验项目:陶瓷的制备实验一、实验目的1.掌握陶瓷配料方案的确定方法,确定陶瓷的配料方案;2.确定陶瓷坯料配方,并且掌握陶瓷坯料的计算方法;3.掌握陶瓷坯料制备的步骤及成型方法;4.掌握陶瓷釉料配方的确定和釉料配方的计算;5.根据陶瓷制备的原理、工艺方法制备出陶瓷样品,并且根据陶瓷样品表现分析其原因。

二、实验原理本次实验选择制备长石质瓷,长石质瓷属于长石-石英-高岭土为主的三组分配料。

一般的烧成温度范围在1250℃-1350℃,满足实验室的熔炉要求(≦1400℃)。

一般长石质瓷的组成范围为:SiO2Al2O3R2O+RO通过上述工艺要求确定陶瓷坯料的配方,为了改善陶瓷的外观及性能,同时还会适当的加入其他陶瓷坯料的配料成分。

陶瓷坯体成型以后,往往还要在其表面制备一层釉层。

一般的说,釉层基本上就是一种硅酸盐玻璃。

釉的作用在于改善陶瓷制品的表面性能,使制品表面光滑,对液体和气体具有不透过性,不易沾污;其次,可提高制品的机械强度、电学性能、化学稳定性和热稳定性。

因此,釉的配方主要通过硅酸盐玻璃的配方确定,前面的玻璃实验中已经确定。

三、实验样品与器材根据实验原理,由于实验室的熔炉的最高温度为1400摄氏度。

而长石质瓷的一般烧成温度在1250-1350℃。

因此符合实验室要求。

而长石质瓷组成范围在直线ME附近的两侧。

所以选取了如图所示的点SiO2-K2O-Al2O3(60%-15%-25%). 再对此点进行修正:由于K2O、Na2O的含量过高会使陶瓷的热稳定性大大降低,因此其含量一般不高于5%。

修正SiO2含量为68%、K2O、Na2O总的含量为5.5%。

此外Al2O3含量过高会使烧成温度升高。

因此其含量不可过高,将其改为20%。

少量加入其他氧化物如Fe2O3、BaO、CaO、MgOSiO2Fe2O3BaO MgO Al2O3K2O Na2O合计68% 0.20% 0.40% 0.20% 20% 4.0% 1.5% 94.3% 根据实验室具有的实验药品:高岭土(Al2O3·2SiO2·2H20)Na2CO3石英(SiO2)BaO碱式Mg2O3(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)Fe2O3K2CO3确定坯料中各矿物或化学原料的组成:釉料的配方及质量由玻璃的配方成分再加入适当的Al 2O 3,得到最终釉料的配方及质量如下:终上所述,本实验的实验药品情况: 高岭土(Al 2O 3·2SiO 2·2H 20) 石英(SiO 2)碱式Mg 2O 3(4MgCO 3·Mg(OH)2·5H 2O ) Al 2O 3 Ca(NO 3) H 2O 38.28g 13.4259g1.73g 0.050g 1.3352g 0.05MLNa 2CO 3 BaO Fe 2O 3 K 2CO 3 CuSO 41.7849g 0.16g 0.08g 3.1149g 0.2g实验器材:搅拌器具、高温熔炉、烘箱、烧杯等四、实验步骤1.按照上述计算称取陶瓷坯体原料;2.将各种原料均匀混合,并逐步加入一定量的水,使得坯土具有一定塑性。

钛酸钡陶瓷制备实验报告(3篇)

钛酸钡陶瓷制备实验报告(3篇)

第1篇实验目的本实验旨在了解钛酸钡陶瓷的制备过程,掌握固相反应法合成钛酸钡陶瓷的实验步骤,并通过对实验结果的分析,探讨影响钛酸钡陶瓷性能的关键因素。

实验原理钛酸钡(BaTiO3)是一种具有钙钛矿结构的压电陶瓷材料,广泛应用于电容器、传感器、换能器等领域。

钛酸钡陶瓷的制备主要通过固相反应法,即利用高温使钡源和钛源发生化学反应,生成钛酸钡晶体。

实验材料1. 纯度≥99.9%的钛酸钡原料2. 纯度≥99.9%的钡源3. 纯度≥99.9%的钛源4. 纯度≥99.9%的氧化铝(Al2O3)作为助熔剂5. 砂轮研磨机6. 高温炉7. 精密天平8. 精密移液器9. 烧结炉10. 显微镜11. X射线衍射仪(XRD)实验步骤1. 原料准备:称取适量的钛酸钡原料、钡源、钛源和氧化铝,精确至0.01g。

2. 原料混合:将称取好的原料放入球磨罐中,加入适量的去离子水,开启砂轮研磨机进行球磨,时间为2小时。

3. 干燥:将球磨后的浆料在60℃下干燥12小时,得到干燥的粉体。

4. 压制成型:将干燥后的粉体进行压制成型,得到尺寸为10mm×10mm×1mm的陶瓷片。

5. 烧结:将陶瓷片放入高温炉中,在1300℃下烧结2小时。

6. 性能测试:对烧结后的钛酸钡陶瓷进行XRD分析,测定其物相组成;使用显微镜观察其微观结构;测量其介电常数和介电损耗。

实验结果与分析1. XRD分析:通过XRD分析,发现钛酸钡陶瓷主要成分为BaTiO3,没有其他杂质相生成。

2. 微观结构:通过显微镜观察,发现钛酸钡陶瓷晶粒尺寸均匀,分布良好。

3. 介电常数和介电损耗:测量结果表明,钛酸钡陶瓷的介电常数为3450,介电损耗为1.89%,满足实验要求。

结论本实验采用固相反应法成功制备了钛酸钡陶瓷,实验结果表明,该方法能够得到物相组成单一、微观结构良好的钛酸钡陶瓷。

通过调整原料配比、球磨时间、烧结温度等因素,可以进一步优化钛酸钡陶瓷的性能。

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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
2013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、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:
(1)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。

(2)热特性:陶瓷材料一般具有高的熔点(大多在2000℃以上),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。

(3)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(1kV~110kV)的绝缘器件。

铁电陶瓷(钛酸钡BaTiO3)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(具有压电材料的特性),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。

(4)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。

(5)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(铁氧体如:MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)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
粘土:是多种微细的矿物的混合体,其矿物的粒径多数小于2μm,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(其中主要是可塑性)土状岩石
玻璃粉、炭粉、水泥,三者的比例如下表1所示:
3
A.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
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
图16无烧结试样单位面积能量变化图
由图15、图16分析可知烧结前后的单位面积能量值变化不大,原因可能为烧结温度不高,导致陶土内部结合力不强,坏体成型强度不高,、并且冲击试样所消耗的功,称为冲击功A k。

将A k除以缺口处横截面积F,则得冲击韧度ak,单位为J/cm2。

ak值没有明确物理意义,因为冲击功并非沿着缺口处截面积均匀消耗。

因此,ak值不能直接用于设计计算。

因此,对于不同尺寸和缺口的试样,所得结果不能互相换算和比较。

B.断口分析
以下是冲击烧结后的9个试样断口的形貌
试样1 试样2 试样3
试样4 试样5 试样6
试样7 试样8 试样9
冲击试验是根据许多机器零件在工作时受到冲击载荷作用提出来的。

冲击载荷是动载荷,它在短时间内产生较大的力,在这种情况下往往对材料的组织缺陷反映更敏感。

在冲击试验中,我们认为材料存在截面突变、即缺口,冲击动能在零件内的分布是不均匀的,在缺口处单位体积内将吸取较多的能量,从而使该处的应力、应变值增大。

因此,Ak或ak值都是代表材料缺口敏感度。

冲击载荷与静拉伸的主要区别在于加载速度不同。

拉伸速度一般在10-4~10-2mm/s,而冲击速度为102~104mm/s,静载荷作用于构件,一般不考虑惯性力的影响,而冲击载荷作用下惯性的作用不可忽视。

陶瓷本身是脆性材料,陶瓷的脆性由材料的本质所决定,以各种缺陷(表面或内部)为裂纹源,从最薄弱处裂纹扩展,瞬时脆断。

缺陷的存在是概率性的。

我们观察到断面的结构不均匀,与在配料时混合不均匀由关系,所以应改善其组织,从细密、纯、匀,减少应力集中几个方面进行改善。

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