陶瓷压制成型及干燥收缩测定

实验七陶瓷压制成型及干燥收缩测定目的意义意义压制成型是建筑陶瓷最常用的成型方法之一。在陶瓷或耐火材料等的生产中，成型后的坯体中都含有较高的水分，在煅烧以前必须通过干燥过程将自由水除去。人们早已发现，在干燥过程中随着水分的排出，坯体会不断发生收缩而变形，一般是在形状上向最后一次成型以前的状态扭转，这会影响坯体的造型和尺寸的准确性，甚至使坯体开裂。为了防止这些现象发生，就得测定粘土或坯料的干燥性能。干燥收缩过大的粘土，常配人一定的粘土熟料、石英、长石等来调节。工厂中根据干燥收缩的大小确定毛坯、模具及挤泥机出口的尺寸。目的掌握压制成型的方法、原理；了解粘土或坯料的干燥收缩率与制定陶瓷坯体干燥工艺的关系；了解调节粘土或坯体干燥收缩率的各种措施；掌握测定粘土或坯体干燥收缩率的实验原理及方法。基本原理2.1压制成型原理压制成型是将含有少量水分或塑化剂的坯料粉粒填入模具，在较高的压力下压制成型的方法。不含水称为干压法，含少量水称为半干压法。影响压制成型的主要因素：成型压力：一般取25-35MPa,成型压力提高制品的烧成收缩减小，吸水率降低。但成型压力过大不仅无益于提高坯体密度和强度，而且导致坯体中残留压缩空气，在卸载后膨胀引起过压层裂，能耗也加大；坯体含水率：一般手动压机控制在6%-7%，自动压机控制在5%-6%。坯料含水率过低，粉料压不实、密度小、强度低；含水率过高，坯体易重皮、粘模；加压操作：为使粉料中空气顺利排出，液压机第一次加压，压力应小些，然后短时间释放压力，使空气逸出，加压速度可快些。第二次加压，因坯体致密，加压速度应慢，延长保压时间排出残余气体；脱模操作；粉料特性：级配、流动性、粒度、堆积特性等。干燥收缩

影响粘土或坯体干燥性能的因素很多，如颗粒大小、形状、可塑性、矿物组成，吸附离子的种类和数量、成型方式等。一般粘土细度愈高的可塑性愈大，收缩也大，干燥敏感性愈大。干燥收缩有线收缩和体积收缩两种表示法，前者测定较简单。对某些在干燥过程易于发生变形、歪扭的试样，必须测定体积收缩。线收缩和体积收缩可按下式计算：I—I线收缩率%=-0 rx100%I0(7-1)式中：1厂试样干燥前(刚成型时)刻线间的距离，cm；I]—试样干燥后刻线间的距离，cm。(7-1)(7-2)V—V(7-2)体积收缩%=―0 1x100%V0式中：V0—试样干燥前的体积，cm3；V]—试样干燥后的体积，cm3。体积收缩和线收缩可按下式计算：线收缩％=[1-(1一体积收缩％/100)]/3]X100%体积收缩近似线收缩的3倍。实验器材自动压机(图9-1)或手动压机；成型模具；游标卡尺；天平；细砂纸实验步骤图7-1YE-2000压机4.1压制成型图7-1YE-2000压机实验单一坯体的用料量：取实验五制备的陶瓷坯料少许，初步称量后填装到长条状模具中，以30MPa压力压制成型；脱模后量取其尺寸，如坯体高大于宽，减少粉料在试，直至高和宽基本相等，记下此时用料量G；称取重量为G的粉料，共压制12根长条形坯体；用同样方法压制5片高与长条高相当的圆片形坯体；分别称重并在坏体上做上记号(注意：记号越浅越好只要能分别即可，最好做再端面或侧面！)线收缩测定

用游标卡尺量取尺寸：长条形坯体要求量长、宽、高，圆片量高和直径。测量时应从三个部位量取取平均值；将放人烘箱中，在温度105〜110°C下烘干4h以上(直至最后两次称重之差小于前一次称重的0.1%)，冷却后用细砂纸磨去标记处边缘的突出部分，用游标卡尺量取尺寸并称重。按照(9-1)、(9-2)或(9-3)式计算坯体干燥线收缩和体积收缩，同时计算含水率，含水率计算公式为：干基含水率%干燥前重量-干基含水率% X