陶瓷實驗設計報告

1、陜西科技大學實驗設計報告第1頁共8頁中低溫鎂質強化瓷的設計1.前言實驗目的及意義通過陶瓷工藝設計性綜合實驗，達到：（1）深刻掌握常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用；（2）掌握坯料配方設計和實驗研究方法；（3）掌握實驗技能，提高動手能力；（4）提高分析問題和解決問題的能力；（5）為畢業(yè)論文實驗、進一步深造或從事專業(yè)技術工作奠定良好的基礎。2.文獻綜述陶瓷行業(yè)是一個高能耗的行業(yè)。日用陶瓷由于其部分產品燒成溫度過高以及行業(yè)整體自動化程度低、單位產

2、品能耗大造成產品競爭力低，從而制約著日用陶瓷工業(yè)的發(fā)展。目前我國陶瓷工業(yè)的能源利用率與國外相比，差距較大：發(fā)達國家的能源利用率一般高達50％以上，美國達57％而我國僅達到28％30％，兼之我國是一個能源和資源相對貧乏的國家。日用陶瓷行業(yè)降低能耗、提高能源的利用率勢在必行。陶瓷行業(yè)的能耗主要集中在燒成部分，約為總能耗的61％，而日用陶瓷的低溫快燒工藝能顯著降低生產過程的能耗，從而明顯降低其生產成本，推動陶瓷生產的可持續(xù)發(fā)展。因此，可從陶瓷

3、的配方和制造工藝人手，在坯釉料以及助熔劑的選擇和燒成方法上進行改善，以達到低溫快燒的目的。另外，在陶瓷生產中，燒成溫度越高，燒成時間越長，能耗就越高。據(jù)熱平衡計算，若燒成溫度降低100，則單位產品熱耗可降低10％以上；燒成時間縮短10％，則產量增加10％。熱耗降低4％。因此，在陶瓷行業(yè)中采用低溫快燒技術，可以顯著增加產量、節(jié)約能耗。此外，溫度過高不僅會使制品發(fā)生變形。這樣必然造成陶瓷成品率和質量的下降。因此。降低燒成溫度也有利于提高陶瓷

4、成品率、質量和檔次，以及延長窯爐和窯具的使用壽命。3.實驗過程總體安排首先查閱資料選擇一種鎂質強化瓷坯的化學組成，估計其燒成溫度和抗彎強度，再根據(jù)已有的原料計算出配料量，然后根據(jù)配方，制備試樣若干，通過對不同溫度下燒制的試樣的吸水率和線收縮率測定，繪制溫度－收縮率，溫度－吸水率曲線，確定燒成溫度，最后測量在此溫度下燒成試樣的抗彎強度。另外，補充電解質稀釋泥漿實驗。陜西科技大學實驗設計報告第3頁共8頁鎂質強化瓷坯鎂質強化瓷坯67.2567

5、.257.537.530.130.130.010.0123.6023.601.481.48100.00100.00石英石英98.8098.800.700.700.100.100.100.100.300.30—100.00100.00長石長石64.3664.3618.9218.920.100.10—0.800.8015.8115.8199.9999.99生砂石生砂石52.4952.4946.9146.910.240.240.120.120

6、.240.24—100.00100.00滑石粉滑石粉65.6165.610.420.420.110.11—33.8733.87—100.01100.01洪江土洪江土57.3657.3639.8639.860.460.46—0.470.471.851.85100.00100.00蘇州土蘇州土53.2353.2345.7145.710.570.57—0.480.48—99.9999.99堿矸堿矸44.4844.4846.6246.620.7

7、10.711.661.663.803.802.732.73100.00100.004.2列表計算配料質量分數(shù)（表3）為滿足是適當?shù)乃苄猿尚鸵?，強可塑性粘土使用量不超過15%，擬定蘇州土使用量為4%，堿矸使用量為4%，洪江土使用量為4%，瓷坯MgO質量分數(shù)超過0.50%時，需加入滑石粉滿足。（計算表3見下頁）表3配料量計算過程（近似計算）配料量計算過程（近似計算）化學組成化學組成項目項目SiOSiO2AlAl2O3FeFe2O3TiOT