目录前言12实验1筛析法测定粉体的粒度分布实验2普通陶瓷样品的制作实验3材料体积密度、吸水率及气孔率的测定实验4真空热压炉的使用实验5碳热还原法制备碳化钛超细粉末的研究实验6氧化铝超微粉体的液相法合成实验7氧化铝陶瓷的制备及其性能测定前言实验总体目标:对无机材料制备技术进行综合训练。适用专业年级材料化学专业三年级第六学期70学时实验课时分配:每组人实验序号要求类型实验项目数学时51必做验证5-7筛析法测定粉体的粒度分布必做102综合5-7普通陶瓷样品的制作3必做验证5-75材料体积密度、吸水率及气孔率的测定45必做验证5-7真空热压炉的使用研究探5必做5-715碳热还原法制备碳化钛超细粉末的研究索6必做综合5-710氧化铝超微粉体的液相法合成研究探5-7必做20氧化铝陶瓷的制备及其性能测定索实验环境要求每次提供的相关实验仪器使用正常,室内采光通风良好,供水、供电正常,消防设备齐全,疏散通道正常。实验总体要求通过本实验课程的教学,学生能基本上达到比较熟练独立完成实验内容,通过老师的指导可完成研究性实验内容,能将相关内容应用到课程设计、毕业论文等实践性环节中。本课程的重点、难点及教学方法建议1、重点:筛析法测定粉体的粒度分布;碳热还原法制备碳化钛超细粉末的研究;氧化铝粉体的合成与陶瓷的制备及其性能测定。2、难点:各种材料制备的原理及其参数的控制。3、教学方法建议:指导教师要注重内容的讲解、实验原理,同时重视部分实验的演示与指导,指导学生重视实验结果的分析与讨论,重视实验结果的影响因素的分析实验1筛析法测定粉体的粒度分布
目 录 前 言 1 实验1 筛析法测定粉体的粒度分布 2 实验2 普通陶瓷样品的制作 实验3 材料体积密度、吸水率及气孔率的测定 实验4 真空热压炉的使用 实验5 碳热还原法制备碳化钛超细粉末的研究 实验6 氧化铝超微粉体的液相法合成 实验7 氧化铝陶瓷的制备及其性能测定 前 言 实验总体目标: 对无机材料制备技术进行综合训练。 适用专业年级: 材料化学专业三年级第六学期 实验课时分配: 70学时 序号 实验项目 要求 类型 每 组 人 数 实验 学时 1 筛析法测定粉体的粒度分布 必做 验证 5-7 5 2 普通陶瓷样品的制作 必做 综合 5-7 10 3 材料体积密度、吸水率及气孔率的测定 必做 验证 5-7 5 4 真空热压炉的使用 必做 验证 5-7 5 5 碳热还原法制备碳化钛超细粉末的研究 必做 研 究 探 索 5-7 15 6 氧化铝超微粉体的液相法合成 必做 综合 5-7 10 7 氧化铝陶瓷的制备及其性能测定 必做 研 究 探 索 5-7 20 实验环境 要求每次提供的相关实验仪器使用正常,室内采光通风良好,供水、供电正常,消防设备齐全,疏散通道正 常。 实验总体要求 通过本实验课程的教学,学生能基本上达到比较熟练独立完成实验内容,通过老师的指导可完成研究性实验内 容,能将相关内容应用到课程设计、毕业论文等实践性环节中。 本课程的重点、难点及教学方法建议 1、重点:筛析法测定粉体的粒度分布;碳热还原法制备碳化钛超细粉末的研究;氧化铝粉体的合成与陶瓷的 制备及其性能测定。 2、难点:各种材料制备的原理及其参数的控制。 3、教学方法建议:指导教师要注重内容的讲解、实验原理,同时重视部分实验的演示与指导,指导学生重视 实验结果的分析与讨论,重视实验结果的影响因素的分析。 实验1 筛析法测定粉体的粒度分布
一、实验目的筛析法是最简单的也是用得最早和应用最广泛的粒度测定方法,利用筛分方法不仅可以测定粒度分布,而且通过绘制累积粒度特性曲线,还可得到累积产率50%时的平均粒度。本实验用筛析法测粉体粒度分布,本实验的目的::1、了解筛析法测粉体粒度分布的原理和方法。2、根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线和频率分布曲线二、实验原理1、测试方法概述筛析法是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛,将其分离成若干个粒级,分别称重,求得以质量百分数表示的粒度分布。筛析法适用约100mm至20μm之间的粒度分布测量。筛孔的大小习惯上用“自”表示,其含义是每英寸(25.4mm)长度上筛孔的数目,也有用1cm长度上的孔数或1cm=筛面上的孔数表示的,还有的直接用筛孔的尺寸来表示。筛分法常使用标准套筛,筛析法有干法与湿法两种,测定粒度分布时,一般用干法筛分,若试样含水较多,颗粒凝聚性较强时则应当用湿法筛分(精度比干法筛分高),特别是颗粒较细的物料,若允许与水混合时,最好使用湿法。因为湿法可避免很细的颗粒附着在筛孔上面堵塞筛孔。另外,湿法可不受物料温度和大气湿度的影响,湿法还可以改善操作条件。所以,湿法与干法均己被列为国家标准方法并列作用,作为测定水泥及生料的细度。筛析结果往往采用频率分布和累积分布来表示颗粒的粒度分布。频率分布表示各个粒径相对应的颗粒百分含量(微分型):累积分布表示小于(或大于)某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系(积分型)。用表格或图形来直观表示颗粒粒径的频率分布和累积分布。筛析法使用的设备简单,操作方便,但筛分结果受颗粒形状的影响较大,粒度分布的粒级较粗,测试下限超过38μm时,筛分时间长,也容易堵塞。2、设备仪器工作原理干筛法:置于筛中一定重量的粉料试样,借助于机械振动或手工拍打使细粉通过筛网,直至筛分完全后,根据筛余物重量和试样重量求出粉料试料的筛余量。湿筛法:置于筛中一定重量的粉料试样,经适宜的分散水流(可带有一定的水压)冲洗一定时间后,筛分完全。根据筛余物重量和试样重量求出粉料试样的筛余量。三、实验仪器与材料1、实验仪器:标准筛、振筛机、托盘天平或电子天平、糖瓷盘、脸盆、烘箱等。2、实验材料:氧化铝粉体或者其他粉体材料。四、实验步骤(一)干筛法1、试样制备:用圆锥四分法缩分取样,准确称取100克2、套筛按孔径由大至小顺字叠好,并装上筛底,安装在振筛机上,将称好的试样倒入最上层筛子,加上筛盖
一、实验目的 筛析法是最简单的也是用得最早和应用最广泛的粒度测定方法,利用筛分方法不仅可以测定粒度分布,而且通 过绘制累积粒度特性曲线,还可得到累积产率50%时的平均粒度。本实验用筛析法测粉体粒度分布,本实验的目 的:. 1、了解筛析法测粉体粒度分布的原理和方法。 2、根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线和频率分布曲线。 二、实验原理 1、测试方法概述 筛析法是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛,将其分离成若干个粒级,分别称重,求得以质量百分数表 示的粒度分布。筛析法适用约100mm至20μm之间的粒度分布测量。筛孔的大小习惯上用“目”表示,其含义是 每英寸(25.4mm)长度上筛孔的数目,也有用1cm长度上的孔数或1cm2筛面上的孔数表示的,还有的直接用筛 孔的尺寸来表示。筛分法常使用标准套筛, 筛析法有干法与湿法两种,测定粒度分布时,一般用干法筛分,若试样含水较多,颗粒凝聚性较强时则应当用 湿法筛分(精度比干法筛分高),特别是颗粒较细的物料,若允许与水混合时,最好使用湿法。因为湿法可避免很 细的颗粒附着在筛孔上面堵塞筛孔。另外,湿法可不受物料温度和大气湿度的影响,湿法还可以改善操作条件。所 以,湿法与干法均己被列为国家标准方法并列作用,作为测定水泥及生料的细度。 筛析结果往往采用频率分布和累积分布来表示颗粒的粒度分布。频率分布表示各个粒径相对应的颗粒百分含量 (微分型);累积分布表示小于(或大于)某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系(积分型)。用表 格或图形来直观表示颗粒粒径的频率分布和累积分布。 筛析法使用的设备简单,操作方便,但筛分结果受颗粒形状的影响较大,粒度分布的粒级较粗,测试下限超过 38μm时,筛分时间长,也容易堵塞。 2、设备仪器工作原理 干筛法:置于筛中一定重量的粉料试样,借助于机械振动或手工拍打使细粉通过筛网,直至筛分完全后,根据 筛余物重量和试样重量求出粉料试料的筛余量。 湿筛法:置于筛中一定重量的粉料试样,经适宜的分散水流(可带有一定的水压)冲洗一定时间后,筛分完 全。根据筛余物重量和试样重量求出粉料试样的筛余量。 三、实验仪器与材料 1、实验仪器:标准筛、振筛机、托盘天平或电子天平、搪瓷盘、脸盆、烘箱等。 2、实验材料:氧化铝粉体或者其他粉体材料。 四、实验步骤 (一)干筛法 1、试样制备:用圆锥四分法缩分取样,准确称取100克。 2、套筛按孔径由大至小顺字叠好,并装上筛底,安装在振筛机上,将称好的试样倒入最上层筛子,加上筛 盖
3、开动振筛机,震动20分钟,然后依次将每层筛子取下,用手筛分,若分钟所得筛下物料量小于筛上物料的1%,则认为已达筛分终点,否则要继续手筛至终点。附:如没有振筛机,可用手均匀摇振筛子,每分钟拍打120次,每打25次将筛子转1/8圈,使试样分散在筛布上,拍打约10min,直至筛分终点(终点时拍打1min后筛下物小于筛上物料的1%)。4、小心取出试样,分别称量各筛上和底盘中的试样质量,并记录于表中。5、检查各层筛面质量总和与原试样质量之误差,误差不应超过2%,此时可把所损失的质量加在最细粒级中若误差超过2%时实验重新进行。(二)湿筛法1、设备仪器准备:选定200自数筛子。2、试样制备:用圆锥四分法缩分取样,准确称取5克。将试样放入烧杯中,加水搅拌成泥浆(如果难分散粉料,还需加入适量的分散剂)。3、将上述泥浆倒入200目的筛上,然后在盛有清水的脸盆中淘洗或用水冲洗,直至水清为止,层筛上的残留物用洗瓶分别洗到玻璃血中,放在烘箱内烘干至恒重,称量(准确至0.1克)测定筛余量。五、数据记录根据实验结果以列表的形式记录有关实验数据,六、测试结果处理1、实验误差=(试样质量-筛析总质量)/试样质量×100%2、根据实验结果记录,在坐标纸上绘制筛上累积分布曲线R,筛下累积分布曲线D,频率分布曲线(粒度^d尽量减小,通常可取^d=0.5mm)七、思考题1、用干筛法测定颗粒粒度分布的影响因素有哪些?2、干筛法和湿筛法各有什么特点?3、由粒度分布曲线如何判断试样的分布情况?实验2普通陶瓷样品的制作一、实验目的1、熟悉采用注浆成型法制作陶瓷样品的工艺2、掌握注浆成型的方法和原理,熟悉常用的几种干燥方法和原理,熟悉实验室常用的高温试验仪器、设备的使用方法。3、掌握陶瓷烧结反应的原理,并学会初步判断陶瓷的常见烧成缺陷二、实验原理陶瓷制品的成型方法可以按还料含水量、成型压力的施加方式等多种途径进行分类。自前根据还料含水量进行分类最为常见,其主要分类为:①注浆成型法,还料含水量30~40%。②可塑成型法,坏料含水量18~26%。③干压成型法,还料含水量6~8%。④等静压成型法,还料含水量1.5~3%
3、开动振筛机,震动20分钟,然后依次将每层筛子取下,用手筛分,若l分钟所得筛下物料量小于筛上物料的 1%,则认为已达筛分终点,否则要继续手筛至终点。 附:如没有振筛机,可用手均匀摇振筛子,每分钟拍打120次,每打25次将筛子转1/8圈,使试样分散在筛布 上,拍打约10min,直至筛分终点(终点时拍打1min后筛下物小于筛上物料的1%)。 4、小心取出试样,分别称量各筛上和底盘中的试样质量,并记录于表中。 5、检查各层筛面质量总和与原试样质量之误差,误差不应超过2%,此时可把所损失的质量加在最细粒级中, 若误差超过2%时实验重新进行。 (二)湿筛法 1、设备仪器准备:选定200目数筛子。 2、试样制备:用圆锥四分法缩分取样,准确称取5克。将试样放入烧杯中,加水搅拌成泥浆(如果难分散粉 料,还需加入适量的分散剂)。 3、将上述泥浆倒入200目的筛上,然后在盛有清水的脸盆中淘洗或用水冲洗,直至水清为止,层筛上的残留 物用洗瓶分别洗到玻璃皿中,放在烘箱内烘干至恒重,称量(准确至0.1克)测定筛余量。 五、数据记录 根据实验结果以列表的形式记录有关实验数据。 六、测试结果处理 1、实验误差=(试样质量-筛析总质量)/试样质量×100% 2、根据实验结果记录,在坐标纸上绘制筛上累积分布曲线R,筛下累积分布曲线D,频率分布曲线(粒度△d 尽量减小,通常可取△d=0.5mm) 七、思考题 1、用干筛法测定颗粒粒度分布的影响因素有哪些? 2、干筛法和湿筛法各有什么特点? 3、由粒度分布曲线如何判断试样的分布情况? 实验2 普通陶瓷样品的制作 一、 实验目的 1、 熟悉采用注浆成型法制作陶瓷样品的工艺; 2、 掌握注浆成型的方法和原理,熟悉常用的几种干燥方法和原理,熟悉实验室常用的高温试验仪器、设备的 使用方法。 3、 掌握陶瓷烧结反应的原理,并学会初步判断陶瓷的常见烧成缺陷。 二、 实验原理 陶瓷制品的成型方法可以按坯料含水量、成型压力的施加方式等多种途径进行分类。目前根据坯料含水量进行 分类最为常见,其主要分类为:①注浆成型法,坯料含水量30~40%。②可塑成型法,坯料含水量18~26%。③干 压成型法,坯料含水量6~8%。④等静压成型法,坯料含水量1.5~3%
注浆成型是基于石膏模(或多孔模)能吸收水分的特性,可分为三个阶段:①从泥浆注入石膏模吸入开始到形成薄泥层;②泥层逐渐增厚,直到形成注件;③从维坏形成后到脱模为收缩脱模阶段。使含水物料(如湿还、原料、泥浆等)中的液体水汽化而排除的过程,称为干燥。对于陶瓷坏体而言,干燥的主要目的在于:1)提高生坏强度,便于后续工艺的进行;2)提高釉浆的吸附能力;3)使坏体具有较小的入窑水分,提高烧成速度,减少能耗,从而可以提高产品的质量。可采用的干燥方法有自然空气干燥法和人工干燥法。自然干燥法:将湿还置于露天或室内的场地上,借助风吹和日晒的自然条件使物料得以干燥的办法。成本低,但干燥速度慢,产量低,劳动强度大,受气候影响大,难以适应大规模的工业生产。人工干燥法:也称机械干燥,将湿物料放在专门的设备中进行加热,使物料的水分蒸发而得以干燥。特征:干燥速度快,产量大,不受气候条件的限制,便于实现自动化,适合于工业生产。陶瓷材料在烧成过程中,随着温度的升高,将发生一系列的物理化学变化。例如,原料的脱水和分解,原料之间新化合物的生成,易熔物的熔融,液相的形成,旧晶相的消失,新晶相的生成等等。随着温度的逐步升高,新生成的化合物量不断变化,液相的组成、数量及粘度也不断变化,坏体的气孔率逐渐降低,坏体逐渐致密,直至密度达到最大值,此种状态称为“烧结”。坏体在烧结时的温度称为“烧结温度”。陶瓷材料的烧结过程将成型后的可密实化的粉未,转化为一种通过晶界相互联系的致密晶体结构。陶瓷生坏经过烧结后,其烧结物往往就是最终产品。陶瓷材料的质量与其原料、配方以及成型工艺、陶瓷制品的性能、烧结过程等有很大关系。三、实验仪器与原料1、实验仪器:球磨机、石膏模、修坏刀、干燥箱、高温电阻炉(最高温度为1400℃)。2、实验材料:注浆用泥浆、上釉用釉浆。四、实验步骤1、使用制备好的泥浆料,倒入石膏模中采用注浆成型制出实验样品2、将成型后的样品放在干燥箱中进行干燥;3、将干燥后的陶瓷样品进行施釉(事先配制好釉浆备用):4、将干燥后的样品放在箱式电炉中烧成至所要求的温度并保温一段时间,关掉电源;5、将炉温降至室温后,取出实验样品,同时对烧结后的样品进行外观缺陷分析。五、思考题1、陶瓷样品的成型主要有哪些方法?各有何特点?2、陶瓷样品烧成前为什么要进行干燥?常见的干燥方法有哪些?3、普通陶瓷在烧成过程中会发生哪些物理化学变化?4、普通陶瓷常见的外观缺陷有哪些?六、注意事项1、陶瓷样品干燥时,取放样品要注意防止烫伤。2、高温烧成时,移动或取放样品时,要切断电源,并注意防止高温烫伤3、初次使用时,要在指导教师指导下进行
注浆成型是基于石膏模(或多孔模)能吸收水分的特性,可分为三个阶段:①从泥浆注入石膏模吸入开始到形成 薄泥层;②泥层逐渐增厚,直到形成注件;③从雏坯形成后到脱模为收缩脱模阶段。 使含水物料(如湿坯、原料、泥浆等)中的液体水汽化而排除的过程,称为干燥。对于陶瓷坯体而言,干燥的 主要目的在于:1)提高生坯强度,便于后续工艺的进行;2)提高釉浆的吸附能力;3)使坯体具有较小的入窑水 分,提高烧成速度,减少能耗,从而可以提高产品的质量。可采用的干燥方法有自然空气干燥法和人工干燥法。自 然干燥法:将湿坯置于露天或室内的场地上,借助风吹和日晒的自然条件使物料得以干燥的办法。成本低,但干燥 速度慢,产量低,劳动强度大,受气候影响大,难以适应大规模的工业生产。人工干燥法:也称机械干燥,将湿物 料放在专门的设备中进行加热,使物料的水分蒸发而得以干燥。特征:干燥速度快,产量大,不受气候条件的限 制,便于实现自动化,适合于工业生产。 陶瓷材料在烧成过程中,随着温度的升高,将发生一系列的物理化学变化。例如,原料的脱水和分解,原料之 间新化合物的生成,易熔物的熔融,液相的形成,旧晶相的消失,新晶相的生成等等。随着温度的逐步升高,新生 成的化合物量不断变化,液相的组成、数量及粘度也不断变化,坯体的气孔率逐渐降低,坯体逐渐致密,直至密度 达到最大值,此种状态称为“烧结”。坯体在烧结时的温度称为“烧结温度”。 陶瓷材料的烧结过程将成型后的可密实化的粉末,转化为一种通过晶界相互联系的致密晶体结构。陶瓷生坯经 过烧结后,其烧结物往往就是最终产品。陶瓷材料的质量与其原料、配方以及成型工艺、陶瓷制品的性能、烧结过 程等有很大关系。 三、 实验仪器与原料 1、 实验仪器:球磨机、石膏模、修坯刀、干燥箱、高温电阻炉(最高温度为1400℃)。 2、 实验材料:注浆用泥浆、上釉用釉浆。 四、 实验步骤 1、使用制备好的泥浆料,倒入石膏模中采用注浆成型制出实验样品; 2、将成型后的样品放在干燥箱中进行干燥; 3、将干燥后的陶瓷样品进行施釉(事先配制好釉浆备用); 4、将干燥后的样品放在箱式电炉中烧成至所要求的温度并保温一段时间,关掉电源; 5、将炉温降至室温后,取出实验样品,同时对烧结后的样品进行外观缺陷分析。 五、思考题 1、陶瓷样品的成型主要有哪些方法?各有何特点? 2、陶瓷样品烧成前为什么要进行干燥?常见的干燥方法有哪些? 3、普通陶瓷在烧成过程中会发生哪些物理化学变化? 4、普通陶瓷常见的外观缺陷有哪些? 六、注意事项 1、陶瓷样品干燥时,取放样品要注意防止烫伤。 2、高温烧成时,移动或取放样品时,要切断电源,并注意防止高温烫伤。 3、初次使用时,要在指导教师指导下进行
实验3材料体积密度、吸水率及气孔率的测定一、实验目的1、掌握体积密度、吸水率、气孔率等概念的物理意义、测定原理和测定方法2、了解体积密度、吸水率、气孔率测试中误差产生的原因及防止3、学会用作图法求解烧结温度和烧结温度范围。二、实验原理材料吸水率、气孔率的测定都是基于密度的测定,而密度的测定则基于阿基米德原理。由阿基米德定律可知浸在液体中的任何物体都要受到浮力(即液体的静压力)的作用,浮力的大小等于该物体排开液体的重量。重量是一种重力的值,但在使用根据杠杆原理设计制造的关平进行衡量时,对物体重量的测定已归结为对其质量的测定,在工程测量中,往往忽略空气浮力的影响,在此前提下可推导出用称量法测定物体密度时的原理公式D=mD//(m1-m2) (3-1)式中:D一测定物体密度,g·cm3;m1-物体在空气中的质量,g;m2—物体在液体中的质量,g;DL一液体密度,gcm"3。这样,只要测出有关量并代入上式,就可计算出待测物体在温度t℃时的密度。材料的密度,可以分为真密度、体积密度等。体积密度指不含游离水材料的质量与材料的总体积(包括材料的实体积和全部孔隙所占的体积)之比。当材料的体积是实体积(材料内无气孔)时,则称真密度。气孔率指材料中气孔体积与材料总体积之比。材料中的气孔有封闭气孔和开口气孔(与大气相通的气孔)两种,因此气孔率有封闭气孔率、开口气孔率和真气孔率之分。封闭气孔率指材料中的所有封闭气孔体积与材料总体积之比。开口气孔率(也称显气孔率)指材料中的所有开口气孔体积与材料总体积之比。真气孔率(也称总气孔率)则指材料中的封闭气孔体积和开口气孔体积与材料总体积之比。吸水率指材料试样放在蒸馏水中,在规定的温度和时间内吸水质量和试样原质量之比。在科研和生产实际中往往采用吸水率来反映材料的显气孔率。无机非金属材料难免含有各种类型的气孔。对于如水泥制品、陶瓷制品等块体材料,其内部含有部分大小不同,形状各异的气孔。这些气孔中的一部分浸渍时能被液体填充。将材料试样浸入可润湿粉体的液体中,抽真空排除气泡,计算材料试样排除液体的体积。便可计算出材料的密度。当材料的闭气孔全部被破坏时,所测密度既为材料的真密度。为此,对密度、吸水率和气孔率的测定所使用液体的要求是:密度要小于被测的物体、对物体或材料的润湿性好、不与试样发生反应、不使试样溶解或溶胀。最常用的浸液有水、乙醇和煤油等。陶瓷烧结温度是指陶瓷密度达到最大时的温度。因此,可以在坐标纸上以温度为横坐标,画出体积密度、气孔率和收缩率曲线,从曲线上确定烧结温度和烧结温度范围。三、实验仪器与材料1、实验仪器:液体静力天平,如图3-1所示;抽真空装置,如图3-2所示;烘箱;超声波清洗器;比重瓶、镊子、小毛巾、研钵、温度计等。2、实验材料:实验室自制的陶瓷样品或市场购买的瓷砖等样品
实验3 材料体积密度、吸水率及气孔率的测定 一、实验目的 1、掌握体积密度、吸水率、气孔率等概念的物理意义、测定原理和测定方法; 2、了解体积密度、吸水率、气孔率测试中误差产生的原因及防止; 3、学会用作图法求解烧结温度和烧结温度范围。 二、实验原理 材料吸水率、气孔率的测定都是基于密度的测定,而密度的测定则基于阿基米德原理。由阿基米德定律可知, 浸在液体中的任何物体都要受到浮力(即液体的静压力)的作用,浮力的大小等于该物体排开液体的重量。重量是一 种重力的值,但在使用根据杠杆原理设计制造的天平进行衡量时,对物体重量的测定已归结为对其质量的测定。 在工程测量中,往往忽略空气浮力的影响,在此前提下可推导出用称量法测定物体密度时的原理公式: D = m1DL /(m1 -m2 ) (3-1) 式中:D—测定物体密度,g·cm-3;m1—物体在空气中的质量,g;m2—物体在液体中的质量,g;DL—液 体密度,g·cm-3。这样,只要测出有关量并代入上式,就可计算出待测物体在温度t℃时的密度。 材料的密度,可以分为真密度、体积密度等。体积密度指不含游离水材料的质量与材料的总体积(包括材料的 实体积和全部孔隙所占的体积)之比。当材料的体积是实体积(材料内无气孔)时,则称真密度。 气孔率指材料中气孔体积与材料总体积之比。材料中的气孔有封闭气孔和开口气孔(与大气相通的气孔)两种, 因此气孔率有封闭气孔率、开口气孔率和真气孔率之分。封闭气孔率指材料中的所有封闭气孔体积与材料总体积之 比。开口气孔率(也称显气孔率)指材料中的所有开口气孔体积与材料总体积之比。真气孔率(也称总气孔率)则指材 料中的封闭气孔体积和开口气孔体积与材料总体积之比。 吸水率指材料试样放在蒸馏水中,在规定的温度和时间内吸水质量和试样原质量之比。在科研和生产实际中往 往采用吸水率来反映材料的显气孔率。 无机非金属材料难免含有各种类型的气孔。对于如水泥制品、陶瓷制品等块体材料,其内部含有部分大小不 同,形状各异的气孔。这些气孔中的一部分浸渍时能被液体填充。 将材料试样浸入可润湿粉体的液体中,抽真空排除气泡,计算材料试样排除液体的体积。便可计算出材料的密 度。当材料的闭气孔全部被破坏时,所测密度既为材料的真密度。 为此,对密度、吸水率和气孔率的测定所使用液体的要求是:密度要小于被测的物体、对物体或材料的润湿性 好、不与试样发生反应、不使试样溶解或溶胀。最常用的浸液有水、乙醇和煤油等。 陶瓷烧结温度是指陶瓷密度达到最大时的温度。因此,可以在坐标纸上以温度为横坐标,画出体积密度、气孔 率和收缩率曲线,从曲线上确定烧结温度和烧结温度范围。 三、实验仪器与材料 1、实验仪器:液体静力天平,如图3-1所示;抽真空装置,如图3-2所示;烘箱;超声波清洗器;比重瓶、镊 子、小毛巾、研钵、温度计等。 2、实验材料:实验室自制的陶瓷样品或市场购买的瓷砖等样品