1、材料工藝性能與實(shí)驗(yàn) 張秀芝 材料工藝教研室 辦公地址：5J 411室 研究方向：水泥與混凝土材料 聯(lián)系電話Email：mse_,內(nèi)容：材料工藝性能與實(shí)驗(yàn)，是在同學(xué)們學(xué)習(xí)了材料工藝學(xué)課程后開設(shè)的一門針對材料生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制與工藝性能實(shí)驗(yàn)的課程。主要是按照材料生產(chǎn)工藝過程，從原料、加工到制品的生產(chǎn)控制方法以及質(zhì)量與性能實(shí)驗(yàn)。 目的：通過這門課的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們掌握材料生產(chǎn)的工藝控制以及材料實(shí)驗(yàn)的方法與手段，更好地了解材料工藝性能，增強(qiáng)同學(xué)們的動手能力和科研能力，并為畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)以及以后繼續(xù)學(xué)習(xí)深造和從事實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。 計(jì)劃學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)，每周4學(xué)時(shí)，采用課堂教學(xué)。,講

2、授的內(nèi)容：三部分：玻璃（10學(xué)時(shí)），陶瓷（12學(xué)時(shí)），水泥（16學(xué)時(shí)），復(fù)習(xí)（2學(xué)時(shí)） 參考書： 材料工藝性能與實(shí)驗(yàn)，常鈞，內(nèi)部教材，2001 無機(jī)非金屬材料實(shí)驗(yàn)，伍洪標(biāo)，化學(xué)工業(yè)出版社，2002 無機(jī)非金屬材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)，周永強(qiáng)，吳澤，孫國忠，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002 水泥工藝實(shí)驗(yàn)，武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1995,第一篇 玻璃實(shí)驗(yàn),主要原料,輔助原料,破碎及篩分,破碎及篩分,混合,配合料,熔制,成型,深加工,檢驗(yàn),成品,玻璃制備工藝流程圖,澄清劑、著色劑、脫色劑、還原劑、乳濁劑、助熔劑,玻璃制備工藝回顧,配合料的制備：,原料選擇 滿足玻璃成分要求 有害雜質(zhì)少 具有較好的工藝性能 來源廣泛、

3、價(jià)格低廉、運(yùn)輸方便 配料計(jì)算 玻璃組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 玻璃在熔制、成型及加工等方面要求 原料加工及配合料的混合 各種原料經(jīng)：粗碎細(xì)碎篩分粉體原料 各種粉體原料按配比配合經(jīng)高強(qiáng)度的混合配合料,第一節(jié) 玻璃配合料均勻度的測定,概述 將石英砂、純堿、石灰石、硝酸鹽等原料及碎玻璃按確定的比例混合即得玻璃配合料。配合料的均勻程度，對玻璃的熔制質(zhì)量（如均勻性）有著很大影響。因此，測定配合料的均勻度對玻璃生產(chǎn)有著重要意義，也是防止玻璃產(chǎn)生缺陷的基本措施之一。 配合料的均勻度可用篩分析、化學(xué)分析、滴定法、電導(dǎo)法等方法進(jìn)行測定。工廠生產(chǎn)控制最常用的是電導(dǎo)法和滴定法。,滴定法： 在配合料的不同點(diǎn)，取試樣3個(gè)，

4、每個(gè)試樣約2g左右，溶于熱水，過濾，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液以酚酞為指示劑進(jìn)行滴定。把滴定總堿度換算成Na2CO3來表示。將三個(gè)結(jié)果加以比較，如果平均偏差不超過0.5%以上，即認(rèn)為均勻度合格；或以測定數(shù)值的最小值與最大值的比率%表示。 滴定法由于操作過程復(fù)雜，終點(diǎn)判斷不準(zhǔn)帶來較大誤差，故目前大多采用電導(dǎo)法。,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求,1. 學(xué)會用電導(dǎo)儀測定配合料均勻度的方法、原理。 2. 掌握DDS-11A型電導(dǎo)儀的正確使用方法和性能。 3. 了解玻璃配合料均勻度測定的意義,二、方法原理,將配合料溶于水中，其中的可溶性鹽電離成為正、負(fù)離子。在配合料溶液中插入電極，并通電，則在電極的兩極片間便產(chǎn)生電場。在電場作

5、用下，溶液中的陽離子便移向陰極，陰離子便移向陽極，此時(shí)溶液中就會有電流通過。 電流的大小與電壓及溶液的電導(dǎo)率成正比。當(dāng)電壓一定時(shí)，則與后者溶液的電導(dǎo)率有關(guān)。,溶液的電導(dǎo)率是溶液中各種離子的導(dǎo)電能力的總和，每一種離子的導(dǎo)電能力與離子濃度、離子電荷和離子遷移速率成正比。對于濃度相同的確定的配合料的溶液，在一定的溫度條件下，可認(rèn)為溶液的電導(dǎo)率與溶液中總離子濃度成正比，即與配合料中水溶性鹽的含量成正比。 如果把各試樣中的水溶性鹽的含量差別作為判斷配合料的均勻度的指標(biāo)，則根據(jù)各配合料溶液的電導(dǎo)率的差異便可判斷各配合料的均勻度。,三、測試儀器及設(shè)備,1. 電導(dǎo)儀，DDS-11A型 2. 鉑黑電極，DJS-

6、1型電導(dǎo)電極 3. 篩子（篩孔大小視配合料團(tuán)粒大小而定，以熟料碎玻璃塊全部篩除為佳）。 4. 250毫升容量瓶3個(gè) 5. 粗天平，感量0.1克 6. 磁力攪拌器，1臺 7. 加熱電爐，1臺 8. 500ml塑料燒杯，4個(gè),四、測試步驟,1. 取樣及處理 1.1 取樣：在已混合好的配合料料堆上，分別在三個(gè)不同部位取樣，每點(diǎn)取樣約10克左右，放于試樣盤中。 1.2 若配合料中加有碎玻璃，則需先篩除碎玻璃。 1.3 在粗天平上分別稱取2克試樣三份，分別放入500ml塑料燒杯中，再分別加入已和室溫保持一致的蒸餾水250ml。 1.4 用磁力攪拌器攪拌5min，靜置片刻，以使可溶性鹽充分溶解。,2. 電

7、導(dǎo)率測定,2.1 熟悉DDS-11A型電導(dǎo)儀的面板結(jié)構(gòu)。未開電源之前，觀察表針是否指零，如不指零，進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。 2.2 將校正、測量開關(guān)打向“校正”位置。 2.3 接通電源線，打開電源開關(guān)，預(yù)熱至指針穩(wěn)定為止，調(diào)節(jié)“調(diào)正”使指針滿刻度。 2.4 量程選擇。置量程選擇開關(guān)于合適值。注意如預(yù)先不知被測試樣的電導(dǎo)率值，應(yīng)放置到最大量程檔，然后逐檔下降直至合適為止，以防表針打彎！ 2.5 高低周選擇。選用-量程檔時(shí)，將“高/低周”打向“高周”；選用-量程檔時(shí)，將“高/低周”打向“低周”。,2.6 根據(jù)電導(dǎo)率值，選擇合適電極。本測試選用DJS-1型鉑黑電極，清洗干凈后用電極夾夾緊電極的膠塑帽，將電極固定在電極桿上，并接通電極導(dǎo)線。將電極浸入與室溫相同的蒸餾水中，待電極穩(wěn)定后，取出浸入第一個(gè)配合料溶液中，并用電極做稍許攪拌。 2.7 置“高/低周”于“高周”位置，“電極常數(shù)”調(diào)節(jié)旋至與所配電極的電極常數(shù)相對應(yīng)的位置， “高/低周”置“校正”位置，調(diào)節(jié)“調(diào)正”，使指針滿刻度。,2.8 完成上述“校正”后，置“校正/測量”于“測量”位置，即可測量讀數(shù)，并記錄。測畢，關(guān)閉電源，取出電極，浸入蒸餾水中。 2.9 將電極取出插入另一溶液中，并攪拌，重復(fù)2.7和2.8操作測量另兩份溶液的電