《材料制备与加工原理》复件实验指导书（无机非金属）删减为3个

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1、实验7粉体材料的制备一、实验目的1.掌握球磨机的工作原理、工作参数的确定以及棊木工艺过程；2.了解物料的基本物性及工艺参数对粉磨效率的影响；3.熟悉粉体粒度分布的常用测量方法。二、实验原理1.球磨机的工作原理物料经过破碎设备破碎麻的粒度人多在20mm左右，在陶瓷工业生产过程中，如要达到生产工艺所要求的细度，还必须经过粉僭设备的磨细。粉磨是许多工业生产中的一个垂要过程，其中使用面广、量大的粉懒机械是球磨机。球磨机的主要工作部分为一回转的圆筒，球磨机的规格一般用筒体的内径和长度表示。当筒体在电机的作用下产生回转时，研磨体受离

2、心力和摩擦力的作用，贴在筒体内捲与筒体一起回转上升。当研磨体被带到一定高度吋，由于受重力作用而被抛出并向下降落，筒体内的物料受到研磨体的冲击和研磨的双垂作用而被粉碎、幣细。2.工作参数的确定(1)球磨机的工作转速当磨机以不同转速回转时，筒体内的研懒体可能出现三种基本情况，如下图所示。(a)表示转速太快，研磨体与物料贴附筒体上一•道运转，对物料起不到冲击和研磨作用；(b)表示转速太慢，研僭体和物料因摩擦力被筒体带到等于摩擦角的高度时，研磨体和物料就下滑，此时研磨体对物料有研磨作用，但对物料没有冲击作用，因而使粉辭效率不佳；

3、(c)表示转速比较适中，研磨体提升到一定高度后抛落下來，此时研磨体对物料有较人的冲击和研磨作用,粉磨效果较好。(a)(b)(c)合适的转速与球磨机的规格、内衬材质、生产方式、研磨体种类、填充率、物料的物理化学性质、入磨物料的粒度、要求的球騎细度等许多因素有关。对于湿法间歇球轉机，可按以下经验公式來估算其实际工作转速：当D<1.25m时*,h=40/Vd:当1.25mWDW1.75m时，n=35/Vd:当D>1.75m[1寸，n=32/4do式中n为球磨机的实际工作转速，r/min；D为球磨机筒体的有效内径，im(2)研磨

4、体的性质、形状尺寸以及填充率研濟体应具有较高的硬度和密度，硬度人则耐濟性好、研磨效率高，密度人则冲击力强。研僭体的形状不同，对粉磨效果的影响也不同，如闘球状研磨体因表面积相对较小以冲击作用为主，而界形研磨体（圆柱状或扁平状）因表而积相对较大以研磨作用为主。研磨体的尺寸一般约为筒体直径的1/20,且应大、屮、小搭配，以增加研磨接触面积。湿法球磨的填充率一般约为30%〜40%o（3）料、球、水的比例采用湿法球轉时，需确定料、球、水的比例。若加水过少，浆料太浓，研.磨体粘上一层物料或研磨体粘在一起，减弱了研磨体的研磨和冲击作用

5、；若加水过多，则浆料太稀，球料易“打滑”，同样降低球磨效率。加水时，既要求填满研磨体及物料Z间空隙，还应考虑物料的吸水性。因此，料、球、水的比例应根据物料性质和粒度要求来确定。生产上，合适的料、球、水比一般为1:1.5〜2:1。（4）加料方式及入轉粒度加料顺序主要取决于物料的易磨性和工艺上对粒度的要求。一般先将难磨的物料加入球磨机内球磨至一定细度后，再将易磨的物料全部加入，这样可以提高球磨效率。入磨粒度越小，球磨时间越短，为了缩小入磨粒度，一•般将粉料细碎后进球療机，这样球濟时间缩短，能耗降低，生产效率得以提高。（5）助

6、懒剂的选择和用量在相同的工艺条件下，添加少量的助磨剂可使粉磨效率成倍地提高。助磨剂的种类和用量可根据物料的性质及粉磨工艺条件通过实验來确定。三、仪器设备球磨机、标准筛、怛温干燥箱、箱式电炉、电子天平等。四、实验步骤1.改变料球比对物料进行粉磨实验，用筛析法测粒度分布悄况；2.改变球磨时间对物料进行粉辭实验，用筛析法测粒度分布悄况；3.改变助磨剂加入量对物料进行粉磨实验，用筛析法测粒度分布情况。4.分别记录并计算参数变化前后物料的粒度分布，绘制各白的粒度分布Illi线，并提交实验报告。五、思考题1.影响粉磨效率的工作参数冇

7、哪些？2.物料的哪些物理性质会对粉辭效率产生影响？实验8陶瓷材料的成形一、实验目的1.掌握压制成形、町塑成形与注浆成形的棊本原理；2.熟悉各类成形设备的结构与工作原理；3.了解影响各成形方法的主要因素。二、实验原理1.成型前粉料预处理为使粉料更适合成型工艺的要求，在需要时应对己粉碎、混仑好的原料进行某些预处理:（1）塑化：传统陶瓷材料中常含冇粘土，粘土本身就是很好的塑化剂；只有对那些难以成型的原料，为提高其可塑性，需加入一些辅助材料：①粘结剂：常用的粘结剂有聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇、甲基纤维素、竣甲基纤维素、疑

8、丙基纤维素、石蜡等；②增塑剂：常用的增塑剂有甘汕、瞅酸二丁酯、草酸、乙酸二甘醇、水玻璃、粘土、磷酸铝等；③溶剂：能溶解粘结剂、增塑剂，并能和物料构成可塑物质的液体，如水、乙醇、内酮、苯、醋酸乙酯等。选择塑化剂要根据成型方法、物料性质、制品性能要求、添加剂的价格以及烧结时是否容易排除等条件，來选择添加剂的种类及其加入量