本發(fā)明涉及領(lǐng)域衛(wèi)生陶瓷制造領(lǐng)域,具體涉及一種陶瓷燒結(jié)變形測試置具及使用該置具測試陶瓷泥漿燒結(jié)變形系數(shù)的方法。
背景技術(shù):
衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)中最后一道工序?yàn)槿敫G燒成,泥坯經(jīng)窯爐燒成后瓷化,結(jié)構(gòu)更加致密堅(jiān)硬。泥坯在燒成過程中,泥料中易熔及助熔組份會(huì)熔融由固相變?yōu)橐合啵@些液相會(huì)填充在泥坯固體顆粒的間隙中間,成為燒結(jié)的助推力,促進(jìn)泥坯燒結(jié)。然而這些液相亦會(huì)使泥坯在高溫時(shí)軟化,泥坯在高溫時(shí)容易出現(xiàn)變形,因此需要選擇合理的泥漿配方與窯爐燒成溫度,以在保證泥坯能夠成瓷的情況下,盡量減少泥坯的燒成變形。現(xiàn)有技術(shù)中,如何表征泥漿的變形特性,并且能夠有效地測試泥漿變形系數(shù),以評(píng)價(jià)和比較不同的泥漿配方,始終是個(gè)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題,提供一種陶瓷燒結(jié)變形測試置具及使用該置具測試陶瓷泥漿燒結(jié)變形系數(shù)的方法,以測定不同配方的泥漿的變形系數(shù),避免因試樣差別而使變形系數(shù)產(chǎn)生波動(dòng),以用于更準(zhǔn)確地表征泥漿的變形特性,評(píng)價(jià)和比較不同的泥漿配方。
為達(dá)成上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種陶瓷燒結(jié)變形測試置具,包括基座和與基座一體的兩個(gè)支架,兩個(gè)支架的頂部均由兩個(gè)坡向相反的坡面交匯而成,交匯處形成棱線;兩個(gè)支架的頂部的棱線相互平行且分別與基座底面平行,兩個(gè)支架的頂部的棱線與基座底面的距離相等。
進(jìn)一步地,兩個(gè)支架的頂部的棱線相距大于18cm且小于22cm。
進(jìn)一步地,任一支架與另一支架相對(duì)的坡面與水平面夾角大于30度。
進(jìn)一步地,所述置具由高溫耐火材料制成。
一種使用上述測試置具測試陶瓷泥漿燒結(jié)變形系數(shù)的方法,包括步驟1,制作注漿模具,其型腔為長條形長方體;步驟2,將待測泥漿注入注漿模具直至吃漿至設(shè)定的厚度后脫模制成濕坯;步驟3,將濕坯在45-60℃溫度下干燥制成干坯樣;步驟4,將干坯樣平置于置具的支架上;步驟5,將置具及其上的干坯樣入窯在1200℃下燒成,出窯后獲得測試樣;步驟6,測量測試樣在支架棱線間彎曲變形的弦高、支架棱線間距離及測試樣厚度,并按下列公式計(jì)算待測泥漿變形系數(shù):
待測泥漿變形系數(shù)=測試樣棱線間弦高*測試樣厚度2/支架棱線距離。
進(jìn)一步地,步驟2所述的設(shè)定的厚度為10-12mm。
進(jìn)一步地,所述的濕坯長度大于250mm且小于300mm,寬度大于25mm。
進(jìn)一步地,可通過步驟1至步驟5制得三個(gè)或三個(gè)以上測試樣,在步驟6中,測試樣支架棱線間彎曲變形的弦高為所有測試樣棱線間弦高實(shí)測值的平均值,測試樣厚度為所有測試樣厚度實(shí)測值的平均值,支架棱線距離為所有支架棱線距離實(shí)測值的平均值。
本發(fā)明所述的技術(shù)方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),取得的有益效果是:
1、變形測試置具兩個(gè)支架頂部由兩個(gè)坡向相反的坡面交匯而成,交匯處形成棱線,兩個(gè)支架的頂部的棱線相互平行。這樣便于在測量時(shí)確定棱線間的間距,使測試更為準(zhǔn)確。
2、變形測試置具支架的頂部的棱線與基座底面平行,且高度相同,可以保證測試精度,提高測量弦高時(shí)的精確度。
3、兩個(gè)支架的頂部的棱線間距在18cm至22cm之間,間距過小,變形量不夠,測試精度不夠。間距過大,支架的支撐效果不佳,變形過大,不能表征泥漿實(shí)際生產(chǎn)中的變形特性。
4、任一支架與另一支架相對(duì)的坡面與水平面夾角大于30度,使測試樣變形過程中不會(huì)接觸除支架頂部棱線外的其他部分,以避免受到不應(yīng)有的支撐。
5、置具由高溫耐火材料制成,可以保證置具自身具有極小的形變,以確保測試的精確度。
6、將泥漿制成標(biāo)準(zhǔn)長條形長方體坯樣,可以更好地表征不同配方泥漿的變形特性。
7、通過注漿、干燥、燒成等步驟,能夠更好地還原生產(chǎn)工藝過程中的狀態(tài),以更好地還原不同泥漿配方在真實(shí)生產(chǎn)工藝過程中的變形特性。
8、測試樣厚度的平方與變形量成反比,因此,需要對(duì)測試樣厚度進(jìn)行修正,以更好地表征泥漿變形系數(shù),避免不同厚度(這是由吃漿厚度控制的,因此無法精確控制)的測試樣產(chǎn)生的變形量誤差。
9、厚度在10-12mm,經(jīng)不斷測試,能夠最好地表征泥坯的變形特性。如果厚度過大,則不易測得弦高。如果厚度過小,則濕坯和干燥過程中也容易發(fā)生變形,從而準(zhǔn)確反映燒成過程中的變形特性。
10、相對(duì)于置具的長度,濕坯長度在250mm到300mm間能比較好地排除因坯體形狀而導(dǎo)致的測試誤差。因?yàn)槿绻麧衽鬟^長,則其伸出支架兩側(cè)的部分也會(huì)發(fā)生較大形變,從而干擾棱線間的變形測試。而如果濕坯過短,則重力產(chǎn)生的力矩過大,影響測試準(zhǔn)確性。
11、濕坯寬度大于25mm,便于變形集中在長度方向上,避免因?qū)挾冗^小而導(dǎo)致變形力分散,影響測試準(zhǔn)確性。
12、制作多個(gè)測試樣,便于通過加權(quán)平均更準(zhǔn)確地表征泥漿燒成變形特性。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對(duì)發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本發(fā)明的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為陶瓷燒結(jié)變形測試置具實(shí)施例主視圖;
圖2為干坯樣置于支架上的示意圖;
圖3為測試樣燒成后彎曲變形示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白,以下結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示的陶瓷燒結(jié)變形測試置具實(shí)施例中,置具1由本體11和與本體11成一體的第一支架12和第二支架13構(gòu)成。第一支架12和第二支架13的頂部121與131均由兩個(gè)坡向相反的坡面交匯而成,交匯處形成第一棱線1211和第二棱線1311。第一棱線1211和第二棱線1311相互平行且分別與基座11的底面平行。第一棱線1211和第二棱線1311與基座11的底面的距離相等,從而在基座11置于水平面時(shí),第一棱線1211和第二棱線1311高度相等。本實(shí)施例中,第一棱線1211和第二棱線1311之間的距離為20cm。第一支架12與第二支架13相對(duì)的坡面與水平面夾角α為45度。第二支架13與第一支架12相對(duì)的坡面的水平夾角β也是45度。本實(shí)施例中,置具由高溫耐火建材燒制而成,在1200攝氏度下變形極小。
如圖2和圖3所示,一種使用上述置具測試陶瓷泥漿燒結(jié)變形系數(shù)的方法,包括:步驟1:制作注漿模具,其型腔為長條形長方體;步驟2;將待測泥漿注入注漿模具直至吃漿至設(shè)定的厚度后脫模制成濕坯,濕坯尺寸為280mm*28mm*11mm,其中長度為280mm,寬度為28mm,厚度為11mm;步驟3:將濕坯在45-60℃溫度下干燥制成干坯樣2;步驟4:如圖2所示,將干坯樣2平置于置具1的支架上;步驟5:將置具1及其上的干坯樣2入窯在1200℃下燒成,出窯后獲得測試樣3。測試樣3仍支于置具1支架頂部的棱線1211和1311上;本實(shí)施例中,通過重復(fù)步驟1至5,同時(shí)制得三個(gè)測試樣3;步驟6:測量測試樣在支架棱線間彎曲變形的弦高a、支架棱線間距離L及測試樣厚度h,并按下列公式計(jì)算待測泥漿變形系數(shù):待測泥漿變形系數(shù)=a*h2/L;其中,測試樣支架棱線間彎曲變形的弦高a為所有測試樣棱線間弦高實(shí)測值的平均值,測試樣厚度h為所有測試樣厚度實(shí)測值的平均值,支架棱線距離L為所有支架棱線距離實(shí)測值的平均值。
通過采用上述技術(shù)方案,可以非常準(zhǔn)確地測定不同配方的泥漿的變形系數(shù),避免因試樣差別而使變形系數(shù)產(chǎn)生波動(dòng),以用于更準(zhǔn)確地表征泥漿的變形特性,評(píng)價(jià)和比較不同的泥漿配方。主要原因是:
變形測試置具兩個(gè)支架頂部由兩個(gè)坡向相反的坡面交匯而成,交匯處形成棱線,兩個(gè)支架的頂部的棱線相互平行。這樣便于在測量時(shí)確定棱線間的間距,使測試更為準(zhǔn)確。
變形測試置具支架的頂部的棱線與基座底面平行,且高度相同,可以保證測試精度,提高測量弦高時(shí)的精確度。
兩個(gè)支架的頂部的棱線間距在18cm至22cm之間,間距過小,變形量不夠,測試精度不夠。間距過大,支架的支撐效果不佳,變形過大,不能表征泥漿實(shí)際生產(chǎn)中的變形特性。
任一支架與另一支架相對(duì)的坡面與水平面夾角大于30度,使測試樣變形過程中不會(huì)接觸除支架頂部棱線外的其他部分,以避免受到不應(yīng)有的支撐。
置具由高溫耐火材料制成,可以保證置具自身具有極小的形變,以確保測試的精確度。
將泥漿制成標(biāo)準(zhǔn)長條形長方體坯樣,可以更好地表征不同配方泥漿的變形特性。
通過注漿、干燥、燒成等步驟,能夠更好地還原生產(chǎn)工藝過程中的狀態(tài),以更好地還原不同泥漿配方在真實(shí)生產(chǎn)工藝過程中的變形特性。
測試樣厚度的平方與變形量成反比,因此,需要對(duì)測試樣厚度進(jìn)行修正,以更好地表征泥漿變形系數(shù),避免不同厚度(這是由吃漿厚度控制的,因此無法精確控制)的測試樣產(chǎn)生的變形量誤差。
厚度在10-12mm,經(jīng)不斷測試,能夠最好地表征泥坯的變形特性。如果厚度過大,則不易測得弦高。如果厚度過小,則濕坯和干燥過程中也容易發(fā)生變形,從而準(zhǔn)確反映燒成過程中的變形特性。
相對(duì)于置具的長度,濕坯長度在250mm到300mm間能比較好地排除因坯體形狀而導(dǎo)致的測試誤差。因?yàn)槿绻麧衽鬟^長,則其伸出支架兩側(cè)的部分也會(huì)發(fā)生較大形變,從而干擾棱線間的變形測試。而如果濕坯過短,則重力產(chǎn)生的力矩過大,影響測試準(zhǔn)確性。
濕坯寬度大于25mm,便于變形集中在長度方向上,避免因?qū)挾冗^小而導(dǎo)致變形力分散,影響測試準(zhǔn)確性。
制作多個(gè)測試樣,便于通過加權(quán)平均更準(zhǔn)確地表征泥漿燒成變形特性。
上述說明描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于上述實(shí)施例,且不應(yīng)看作對(duì)其他實(shí)施例的排除。通過本發(fā)明的啟示,本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合公知或現(xiàn)有技術(shù)、知識(shí)所進(jìn)行的改動(dòng)也應(yīng)視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。