实验 收缩率的测定

(7-5)
式中：Yal ―――干燥线收缩率，％；
YAl ―――烧成线收缩率，％；
Ysl ―――总线收缩率，％；
l0―――湿试样记号间距离，mm；
l1―――干试样记号间距离，mm；
l2―――烧结试样记号间距离，mm。
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（2）体积收缩率计算
Ydb=（V0-V1）/V0×100% （7－6）； Ysb=（V1-V2）/V1×100% （7－7）； Yab=（V0-V2）/V0 × 100% （7－8）；
（4）将测定过干燥收缩的试样装入电炉中熔烧，烧后取出刷干净，称取其在空 气中的重量（准确至0.005克），然后放入抽真空装置中,在相对真空度不小 于95％的条件下，抽真空1小时，放入蒸馏水中（至浸没试样）再抽真空1小 时，取出称取其在水中重量和吸饱水后在空气中的重量（准确至0.005克）。
如无真空装置，也可用煮沸法蒸煮4小时，冷却静置20小时，进行称重。
（3）把空气中称重后的试样，放入真空装置中，在相对真空度不小于95％的条 件下，抽真空1小时，然后放入煤油中（至浸没试样），再抽真空1小时，取 出称取其在煤油中的重量和吸饱煤油后在空气中的重量（准确至0.002克）， 称量时应抹去试样表面多余的煤油。
在没有真空装置的条件下，可把试样放在煤油中24小时。
干试样
烧结试样
在 在 饱体在 在 饱 体 在在 饱 体 干 烧 总
空 煤 吸积空 空 吸 积 空煤 吸 积 燥 成 体
编 气 油 煤 V0 气 气 煤 V1 气 油 煤 V2 体 体 积 备
中 中油
中中 油
中中 油
积积 收
重 重重
重重 重
重重 重
收收 缩
号 量 量量 G0 G1 G2
量量 量 G3 G4 G5
1. 测定线收缩率的试样应无变形等缺陷，否则应 重做。
2. 测定体收缩率的试样，其边棱角应无碰损等缺 陷，否则应重做。
3. 擦干试样上煤油（或水）的操作应前后一致。 4. 块的湿体积应在成形后1小时以内进行测试。 5. 试样的成形水分不可过湿，以免收缩过大。 6.在试样表面刻划记号时，不可用水挪动试样。
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一、实验目的
1、掌握粘土或坯料干燥及烧成收缩率的测定方法 。 2、为陶瓷制品生产过程中所用工模刀具的放尺率 提供依据。 3、由粘土或坯料的干燥及烧成收缩率以及由收缩 率所引起的开裂变形等缺陷的出现，为确定配方、 制定干燥制度和烧成制度提供合理的工艺参数依据 。 4、了解粘土或坯料产生干燥和烧成收缩的原因与 调节收缩的措施。
（3）制备好的试样在室温下阴干1~2天，阴干过程中要注 意翻动，不使试样紧贴玻璃板影响收缩。待试样发白后 放入烘箱，在105～110℃下烘干4小时。冷却后用小刀 刮去泥号边缘的突出部分（毛刺），用卡尺或工具显微 镜量取记号长度（精确至0.02mm）。
（4）将测量过干燥收缩的试样装入电炉（或生产窑、实验 窑）中焙烧（装烧时应选择平整的垫板并在垫板上撒上 石卡英尺砂或或工A具l2显O3微粉镜或量刷取上试Al2块O上3浆记）号，间烧的成长后度取（出准，确再至用 0.02mm）。
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粘土或坯料在干燥和烧成过程中所产生的线 性尺寸、体积的变化与坯料的组成、含水量、颗粒 形状、粒径大小、粘土矿物类型、有机物含量、成 型方法、成型压力方向以及烧成温度气氛等有关。
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粘土或坯料的干燥收缩对制定干燥工艺规程 有着及其重要的意义。干燥收缩大，干燥过程中 就容易造成开裂变形等缺陷，干燥过程（尤其是 等速干燥阶段）就应缓慢平稳。工厂中根据干燥 收缩率确定毛坯、模具及挤泥机出口的尺寸，根 据强度的高低选择生坯的运输和装窑方式。
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二、实验原理
可塑状态的粘土或坯料在干燥过程中，随着温 度的提高和时间的增长，有一个水分不断扩散和蒸 发，重量不断减轻，体积和孔隙不断变化的过程。 开始加热阶段时间很短，坯体体积基本不变，当升 至湿球温度时，干燥速度增至最大时即转入等速干 燥阶段，干燥速度固定不变，坯体表面温度也固定 不变，坯体体积迅速收缩，是干燥过程最危险阶段 。到降速阶段，由于体积收缩造成内扩散阻力增大 ，使干燥速度开始下降，坯体的平均温度开始上升 。由等速阶段转为降速阶段的转折点叫临界点，此 时坯体的水分即为临界水分。降速阶段坯体体积收 缩基本停止。
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粘土或坯料干燥过程中体积的变化与原始试 样体积之比值称为干燥体积收缩率。烧成过程中体 积的变化与干燥试样体积之比值称为烧成体积收缩 率。总的体积变化与原始试样体积之比值称为总体 积收缩率。类似地，用线性尺寸的变化表示，就得 到相应的线收缩率。
分子间内聚力、表面张力等是产生收缩的动 力。
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• 在同一加工方法的条件下，随着坯体性质的不 同，它在干燥过程中水分蒸发的速度和收缩速度 以及停止收缩时的水分（临界水分）也不同，有 的坯料干燥过程中蒸发快，收缩很大，临界水分 很低；有的干燥时，水分蒸发较慢，收缩较小， 临界水分较高，这是坯料的干燥特征。因此测定 坯料在干燥过程中收缩、失重和临界水分，对于 鉴定坯料的干燥特征，为制定干燥工艺提供依据 具有实际意义。在烧成过程中，由于产生一系列 物理化学变化如氧化分解、气体挥发、易熔物熔 融成液相，并填充于颗粒之间，粒子进一步靠拢 ，进一步产生线性尺寸收缩与体积膨胀。
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五、记录与计算
1、线性收缩率测定记录表
试样名称
测定人
测定日期
试样处理
编 湿试样记号 干试样记号 烧成试样记 干燥线收
号 间距离L0
间距离 L1 号间距离 L2 缩率%
烧成线收 总线收 缩率 % 缩率%
备注
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2、体收缩率测定纪录表
试样名称
测定人
测定日期
试样处理
湿试样
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2、体积收缩率
（1）试样制备：取经充分捏练后的泥料或取自生产上用的塑性泥料，碾滚成厚 10mm的泥块（碾滚方法与线收缩试样同），切成25×25×10mm的试块5块 ，编号。
（2）制备好的试样，用天平迅速称量（准确至0.005克），然后放入煤油中称取 其在煤油中的重量和吸饱煤油后在空气中的重量，而后置于垫有薄纸的玻璃 板上阴干1～2天，待试样发白后，放入烘箱中，在105～110℃下烘干至恒重 ，冷却后称取其在空气中重量（准确至0.002克）。
四、实验步骤
1、线收缩测定 （1）试样制备：称取雷蒙混合粉1公斤，置于调泥容器中 ，加水拌和至正常操作状态，充分捏练后，密闭陈腐24小 时备用，或直接取用生产上真空练泥机挤出的塑性泥料。
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（2）把塑性泥料放在铺有湿绸布的玻璃板上，上面再盖一 层湿绸布，用专用碾棒进行碾滚。碾滚时，注意换方向 ，使各方面受力均匀，最后轻轻滚平，用专用模具切成 50×50×8mm试块5块，小心的置于垫有薄纸的玻璃板 上，随即用划线工具在试块的对角线上安上互相垂直相 交的长60mm的二根线条记号，并编号，记下长度。
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（1） 线收缩率计算
干燥线收缩率Yal=（l0-l1）/l0×100%
(7-1)
烧成线收缩率Ysl=（l1-l2）/l1×100%
(7-2)
总线收缩率YAl=（l0-l2）/l0×100%
(7-3)
YAl=（Y0- Yal ）/（100- Yal）×100%
(7-4)
YAl=（100-Yal）/Ysl+Yal
线收缩的测定比较简单，对于在干燥过程 中易发生变形歪扭的试样，Baidu Nhomakorabea须测定体积收缩。
烧结的试样体积可根据阿基米德原理测定在 水中减轻的重量计算求得。干燥前后的试样体积 可根据阿基米德原理测定其在煤油中减轻的重量 计算求得。
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三、仪器设备
卡尺（精确度0.02mm）；试样压制切制模具、划线工具； 烘箱、电炉；玻璃板（400×400×4mm）、碾棒（铝制或 木制）；煤油、蒸馏水、丝绸布。
量量 量 G5 G7 G8
缩缩 率注 率率 % %%
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3.计算
（1） （2） （3） （4） （5） （6）
湿试样体积V0=(G2-G1)/r 干试样体积V1=(G5-G4)/r 烧结试样体积V2=(G8-G7)/r 干燥体积收缩率(%)＝ (V0-V1)/V0×100% 烧成体积收缩率(%) ＝（V1-V2）/V1×100% 总体积收缩率(%) ＝（V0-V2）/V0×100%
式中：Ydb ―――干燥体收缩率，％； Ysb ―――烧成体收缩率，％； Yab ―――总体收缩率，％； V0―――湿试样体积，cm3； V1―――干试样体积，cm3； V2―――烧结试样体积，cm3。
（3）线收缩率和体积收缩率之间有如下关系：
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Yl
13
11Y0b 0100
（六）注意事项