材料科学基础实验——相图配料

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1、材料科学基础实验根据三元K2O－Al2O3－SiO2相图寻找烧结温度在1200℃50℃的烧结试样姓名：学号：班级：指导老师：完成时间：根据三元K2O－Al2O3－SiO2相图寻找烧结温度在1200℃50℃的烧结试样摘要：介绍了根据K2O－Al2O3－SiO2相图进行配料的方法；阐述了如何测定试样的吸水率、显气孔率、体积密度关键字：K2O－Al2O3－SiO2相图，配料，烧结，性质鉴定1引言随着陶瓷行业的技术在逐步的发展，运用相分析和解决陶瓷行业当中遇到的问题：如烧结温度点的确定；如何配出满足工业要求的性能砖；以及在能源节省方面；在这些方面东有重大的参考意义。2实验2.1实验仪器直尺、笔、电子天

2、平、废报纸、过滤筛、烧杯、粉末压片机、钉子、箱式电阻炉、水壶、小盆、湿抹布、天平（能够称量试样在水中质量）2.2实验试样石英、钾长石、烧高岭、清水2.3实验步骤2.3.1配料（1）根据K2O－Al2O3－SiO2相图，找出钾长石-石英-烧高岭相图三角形，在1200-1250℃范围内确定一配料点；（2）根据双线法，过配料点做三角形两边边的平行线，用直尺量取其中一边上的3条线段的长度L1、L2、L3；（3）根据（2）中计算得出的结果，用天平称取钾长石、石英、烧高岭的质量M1、M2、M3；（4）用废报纸将（3）中称取的钾长石、石英、烧高岭混合均匀；（5）用过滤筛对试样进行多次过滤。2.3.2制片（1

3、）用天平称取12份12—14g的试样于烧杯中；（2）用压片机对12分试样进行压片成型，并且用钉子在圆形片表面分别进行编号1-1-1、1-1-2、1-1-3、1-2-1、1-2-2、1-2-3、1-3-1、1-3-2、1-3-3、1-4-1、1-4-2、1-4-3。2.3.3烧结用炉子2中已编号的圆形片分别进行如下烧结操作：（1）1-1-1、1-1-2、1-1-3：160分钟内从30℃升温到1100℃，并且在1100℃下保温10分钟；（2）1-2-1、1-2-2、1-2-3：160分钟内从30℃升温到1150℃，并且在1150℃下保温10分钟；（3）1-3-1、1-3-2、1-3-3：160分钟

4、内从30℃升温到1200℃，并且在1200℃下保温10分钟；（4）1-4-1、1-4-2、1-4-3：160分钟内从30℃升温到1250℃，并且在1250℃下保温10分钟。2.3.2性质测定（1）对3中已烧结的试样片取出后用天平分别进行称重，质量为m1;（2）将已称重的试样片放入水壶内煮沸1小时，1小时候，取出试样片于有清水的小脸盆，用湿抹布取出后放入天平内分别进行称重，质量为m2；（3）将2中的试样片用湿重天平分别对试样片在水中进行称重，质量为m3。2.4实验结果2.4.1配料三角形试样长度L/cm质量M/g烧高岭0.530.20石英1.367.54钾长石2.05106.482.4.2性质测

5、定编号烧结后干重m1/g煮沸后湿重m2/g在水中的质量m3/g1-1-112.699014.86047.5291-1-212.660114.93947.6521-1-312.266313.69417.9331-2-113.450315.66987.9841-2-212.58614.82107.5511-2-312.580214.75877.4931-3-112.534514.59277.6441-3-212.655014.85897.7331-3-312.636414.84597.7231-4-112.361113.85287.4661-4-212.526614.02167.5751-4-31

6、2.225013.62467.3753实验结果分析3.1配料三角形中烧高岭的质量已控制在12-13g之间，并且温度已控制在1200-1250℃之间，实验试样配料较理想。3.2性质测定根据相关公式计算试样的相关性质，吸水率=(m2-m1)/m1，显气孔率=(m2-m1)/(m2-m3)，体积密度=m1r水/(m2-m3),其中r水=编号吸水率显气孔率体积密度1-1-117.0229.481.724661-1-218.0031.281.729751-1-311.6421.121.806411-2-116.5028.881.742461-2-217.7529.981.710181-2-315.992

7、9.981.723971-3-116.4228.881.80361-3-217.4130.931.768241-3-317.4831.021.766391-4-112.0723.361.927051-4-211.9323.191.934741-4-311.4422.391.94767把四组温度点的吸水率、显气孔率、体积密度作平均值的以下数据：因第一组的第三点位无效数据故舍弃。（1）温度和吸水率温度