泥浆流动性、触变性、吸浆速度的测定

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1、实验三泥浆流动性、触变性、吸浆速度的测定一、试验目的1、了解泥浆的稀释原理、如何选择稀释剂及如何确定稀释剂用量；2、熟悉和了解泥浆性能对陶瓷生产工艺的影响；3、掌握泥浆性能测试方法及控制方法，如何获得稳定性好、流动性好、含水量少的泥浆。Why?二、实验原理塑性粘度:浆体产生流动后的剪切应力与剪切速率的比值为常数时，该比值称为塑性粘度。流动度：塑性粘度的倒数即为流动度。它反映了浆体不断克服内摩擦所产生的阻碍作用而继续流动的一种性能。工艺上，常以一定体积的泥浆静置一定时间后通过一定孔径的小孔流出的时间来表征泥浆的流动度。相对粘度：利用恩格勒粘度计测

2、定相对粘度，通常是用泥浆的流出时间与同体积的水的流出时间之比值来表示。绝对粘度：用旋转粘度计测定绝对粘度是把测得的读数值乘上旋转粘度计系数表上的特定系数的积来表示流动度、相对和绝对粘度都是用来表征泥浆流动性的触变性：浆体在剪切速率不变的条件下，剪切应力随时间减小的性能称为触变性。陶瓷工艺学上以溶胶和凝胶的恒温可逆变化，或者震动之则获得流动性而静置之则重新稠化的现象表征触变性或稠化性。触变性以稠化度或厚化度表示。即泥浆在粘度计中静置30分钟后的流出时间与静置30秒钟后的流出时间之比值。（瓷坯的稠化度1.8-2.2，精陶泥浆的的稠化度在1.5-2.6

3、范围）。吸浆速度：在泥浆中固体颗粒的比表面积、泥浆浓度、泥浆温度、泥浆与石膏模间的压力差一定的条件下，单位时间内单位模型面积上所沉积的坯体重量称为吸浆速度。工艺上吸浆速度以石膏坩锅法和石膏圆柱体法测定之，前者以石膏坩锅内壁单位面积上单位时间内沉积的干坯重量表示吸浆速度，后者以石膏圆柱体外表面单位面积上单位时间内聚积坯泥的重量表示吸浆速度。泥浆是粘土悬浮于水中的分散系统，是具有一定结构特点的悬浮体和胶体系统。泥浆在流动时，存在内摩擦力，内摩擦力的大小一般用粘度的大小来反映，粘度越大则流动度越小。影响泥浆流动性的因素以及控制流动性的意义流动着的泥浆静

4、置后，常会凝聚沉积稠化。泥浆的流动性与稠化性，主要取决于坯釉料的配方组成，特别是粘土原料的矿物组成、工艺性质、粒度分布、水分含量、使用电解质种类与用量以及泥浆温度等。泥浆流动度与稠化度是否恰当将影响浇注制品的质量。如何调节和控制泥浆的流动度、稠化度，对于满足生产需要，提高产品质量和生产效率均有重要意义。调节和控制泥浆流动度、厚化度的常用方法选择适宜的电解质和适宜的加入量。在粘土－水系统中，粘土粒子带负电，在水中能吸附正离子形成胶团。一般，天然粘土粒子上吸附着各种盐的正离子：Ca+2、Mg+2、Fe+3、Al+3，其中Ca+2为最多。在粘土－水系统

5、中，粘土粒子还大量吸附H+。在未加电解质时，由于H+离子半径小，电荷密度大，与带负电的粘土粒子作用力大，易进入胶团吸附层，中和粘土粒子的大部分电荷，使相邻同号电荷粒子间的排斥力减小，致使粘土粒子易于粘附凝聚，降低流动性；Ca+2、Al+3等高价粒子由于其电价高（与一价阳离子相比）与粘土粒子间的静电引力大，易进入胶团吸附层，同样降低泥浆流动性。如加入电解质，这种电解质的阳离子离解程度大，且所带水膜后，而与粘土粒子间的静电引力不很大，大部分仅能进入胶团的扩散层，使扩散层加厚，电动电位增大，粘土粒子间排斥力增大，从而提高泥浆的流动性，即电解质起到了稀释

6、作用。电解质的选择泥浆的最大稀释度（最低粘度）与其电动电位的最大值相适应，若加入过量的电解质，泥浆中这种电解质的阳离子浓度过高，会有较多的阳离子进入胶团的吸附层，中和粘土胶团的负电荷，从而使扩散层变薄，电动电位下降，粘土胶团不易移动，使泥浆粘度增加，流动性下降，因此电解质必须具备三个条件：1、具有水化能力的一价阳离子，如Na＋等；2、能直接离解或水解而提供足够的OH-，使分散系统成碱性；3、能与粘土中有害离子发生交换反应，生成难熔的盐类或稳定的络合物。常用的电解质可分为三类：1、无机电解质如水玻璃、碳酸钠、六偏磷酸钠(NaPO4)6、焦磷酸钠(N

7、a4P2O7•10H2O)等，这类电解质用量一般为干料重量的0.3～0.5％；2、能生成保护胶体的有机盐类，如腐植酸钠、单宁酸钠、柠檬酸钠、松香皂等，用量一般为0.2～0.6％；3、聚合电解质，如聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素、阿拉伯树胶等。稀释泥浆的电解质，可单独使用或几种混合使用，其加入量必须合适若过少则稀释作用不完全，过多则反而引起凝聚。适当的电解质种类与合适的加入量对于不同粘土，必须通过实验来确定。一般电解质加入量小于0.5％（对干料而言）采用复合电解质时，还必须注意加入的先后次序对稀释效果的影响，当采用Na2CO3与水玻璃或Na2CO3与单宁

8、酸合用时，都应先加入Na2CO3后加水玻璃或单宁酸。三、仪器设备恩格勒粘度计；NDJ-1型旋转式粘度计；石膏坩锅和石膏圆柱体；普通天平、