无机材科基实验指导书

《无机材科基实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验一氧化物粉体配方的设定一、实验目的1.了解陶瓷的原料及粉体配方的设计；2.了解粉体均匀混合的方法和原理；3.掌握球磨机的使用。二、实验原理1、配方的设定陶瓷材料的制备包括原料选择与配方设计、坏体成型、烧结等主要工艺。陶瓷制品质量性能的优劣与原料的种类、配方有密切关系。制定粉体配方的方法通常是根据产品性能要求以及工艺性能及经济指标，来选用原料确定配方。通过参考文献资料以及相图来确定原料的选择及相对含量。本实验以A12O3陶瓷为例來设计实验。2、原料的细碎混合球磨机：为陶瓷工业使用最广泛的细碎混合设备。湿球磨粉碎效率更高。物料在旋转的筒内与比重

2、较大的介质（球、棒）相互撞击和研磨而被磨细。影响球磨效率的主要因素如下：%1球磨机转速：球磨介质在离心力的作用下上升到滚筒的上部，口由落下砸在磨料上时,球磨的效率最高。球磨机转速太高，会使介质在离心力的作用卜•随滚筒旋转，失去了撞击作用;转速太低，介质只能在下部滚动失去了与磨料的撞击作用，磨细的效率降低。临界转速N（转/分）与球磨机内径D（米）冇如下关系：D<1.25m时,N=40/JD%1球磨介质：球磨介质越多磨料被撞击和研磨的机会越多，球磨的效率越高。但介质过多，占据的空间太多，反而降低了效率。介质的表面积越大，研桝的效率越高；但是介质又不

3、能太小，介质太小，下落的重力太小，降低了对磨料的磨细作用。一般，大球山10%,屮球占20%,小球占70%。球磨过程屮介质也会被磨损、进入磨料。因此在选用吋应当考虑介质带入的杂质对材料的影响以及除去杂质的方法。%1助磨剂：湿磨的效率高，但加入助磨剂量过多，不仅占据了空间，而且物料不能粘附在介质上，降低了研磨作用；加入量过少，泥浆流动性差，易成团，甚至将介质粘在一起，失去了研磨作用。经验数据为料：助磨剂=1:1.2；%1球磨机的装载量：通常总装载量为容积的80%；物料:介质:水=1:（1.2〜1.5）:（1・0〜1.2）。三、实验步骤1、选取制备富

4、A1的MgA12O4相结构陶瓷，按照A12O3：MgO=60:40的配比称取原料。2、选取氧化铝球或者玛瑙球为介质，无水乙醇为助磨剂，按照球磨选择比例配置好备用。3、将球磨介质、原料、助磨剂依次置于聚氨酯球磨罐内，密封好罐口，并通过手摇晃动使得物料球初步均匀化，再放入高速球磨机中，按照操作规程压紧扣好，以免球磨过程中发生球磨罐晃动漏粉，并被甩出造成危险。4、开启电源，缓慢调整球磨速度至所需转速，开始球磨混合。5、球磨结束后，转速调为零，关电源，取出球磨罐，将球料置于60°C烘箱中干燥备用。各操作步骤相应的数据记录、实验中发生的现象、实验结果。四

5、、思考题1、制备超细粉体对材料性能有何影响？2.球磨机的工作原理是什么？有那些操作关键？一、实验目的1•了解陶瓷材料的常用成型原理与方法；2.掌握陶瓷模压成型的技术工艺并分析影响陶瓷制品成型性能的凶素。二、实验原理成型的口的就是将粉料加工成一定形状和尺寸的半成品，使坯体具有必要的力学强度和一定的致密度。主要的成型方法有3种：可塑成型、注浆成型、压制成型。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、混合好的原料进行某些预处理：(1)塑化：传统陶瓷材料屮常含有粘土，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

6、其可塑性，需加入一些辅助材料：①粘结剂冇：聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇、甲基纤维素、石蜡等。②增塑剂冇：甘油、啦酸二丁酯、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、增釀剂，并能和物料构成可塑物质的液体。如水、乙醇、丙酮、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；(2)造粒：粉末越细小，其烧结性能越良好；但由于粉末太细小，其松装比重小、流动性差、装模容积大，因而会造成成型困难，烧结收缩严重，成品尺寸难以控制等困难。为增强粉末

7、的流动性、增大粉末的堆积密度，冇必要对粉末进行造粒处理。常用的方法是，用压块造粒法来造粒：将加好粘结剂的粉料，在低于最终成型压力的条件下，压成块状，然后粉碎、过筛。(3)浆料：为了适应注浆成型、流延成型、热压铸成型工艺的需要，必须将陶瓷粉料调制成符合各种成型工艺性能的浆料。2.模压成型：将添加一定量有机粘结剂的粉料，置于钢模屮，在压力机上加压形成一定形状的坯体。模压成型的实质是在外力作用下，颗粒在模具内相互靠近，并借内摩擦力牢固地把各颗粒联系起來，保持一定形状。三、实验原料及设备1、原料：球磨干燥后陶瓷粉料2、设备：液压成型机，电子天平、游标卡

8、尺、烘箱四、实验步骤1、取出钢模并用毛刷清理干净，为脱模方便，必要时在模具表而涂上一层轻柴油，用天平称取适量粉料，小心倒入模腔内，用手或其他工具将粉料