南京工業大学无机非金属材料工程专业实验-3实验指导书
无机非金属材料工程专业实验-3 实 验 指 导 书
实验室安全规程一、实验室守则1、：进入实验室实验前，学生必须先行进入实验中心网站（clsy.nitech.edu.cn）的实验室安全考试系统进行安全知识考试。考试通过后，学生方能够进入实验室开展实验活动：2、进入实验室后应及时查看实验室内的应急疏散逃生指示图，熟悉实验室内的应急逃生通道：3、进入实验室后禁止在实验室内吃东西及喝茶水饮料。禁止用试验器皿作茶杯或餐具，不得用嘴尝味道的方法来鉴别未知物；4、进入实验室后不得随意动用实验室内与实验无关的仪器设备及药品试剂：5、在进行任何有可能碰伤、刺激或烧伤眼睛的实验时，必须戴防护眼镜：6、，在实验中如经常需要接触浓酸、浓碱时，应戴胶布手套及工作帽；7、开启易挥发的试剂瓶（如乙醚、丙酮、浓硝酸、浓盐酸、浓氨水）时，尤其是在夏季或室温较高时，应先用流水冷却后盖上湿布再打开，切不可将瓶口对着自己或他人，以防气液冲出发生事故；8、取下正在加热至近沸的水或溶液时，应用玻璃棒进行搅拌，驱除气泡，或用烧杯夹将其轻轻摇动后方可取下，防止突然产生大气泡并飞溅伤人。煮沸有大量沉淀的液体时应用玻璃棒不断搅拌，以免发生爆沸：9、高温物体（例如刚由高温炉中取出的埚和瓷舟要放在干净的耐火石棉板）上或瓷盘中，附近不得有易燃物。需称量的璃待稍冷后方可移至干燥器中冷却；10、从橡皮塞上装拆玻璃管或折断玻璃管时，必须包上毛巾，并着力于靠近橡皮塞或拆断处；11、如实验操作时可能会产生有害气体，烟雾或粉尘时，必须在良好的通风柜内进行实验操作；12、实验室的仪器在未掌握安全操作规程前不得随意动用；13、实验作完毕后离开实验室时应用肥皂洗手。1
1 实验室安全规程 一、实验室守则 1、 进入实验室实验前，学生必须先行进入实验中心网站（clsy.njtech.edu.cn）的 实验室安全考试系统进行安全知识考试。考试通过后，学生方能够进入实验 室开展实验活动； 2、 进入实验室后应及时查看实验室内的应急疏散逃生指示图，熟悉实验室内的 应急逃生通道； 3、 进入实验室后禁止在实验室内吃东西及喝茶水饮料。禁止用试验器皿作茶杯 或餐具，不得用嘴尝味道的方法来鉴别未知物； 4、 进入实验室后不得随意动用实验室内与实验无关的仪器设备及药品试剂； 5、 在进行任何有可能碰伤、刺激或烧伤眼睛的实验时，必须戴防护眼镜； 6、 在实验中如经常需要接触浓酸、浓碱时，应戴胶布手套及工作帽； 7、 开启易挥发的试剂瓶（如乙醚、丙酮、浓硝酸、浓盐酸、浓氨水）时，尤其 是在夏季或室温较高时，应先用流水冷却后盖上湿布再打开，切不可将瓶口 对着自己或他人，以防气液冲出发生事故； 8、 取下正在加热至近沸的水或溶液时，应用玻璃棒进行搅拌，驱除气泡，或用 烧杯夹将其轻轻摇动后方可取下，防止突然产生大气泡并飞溅伤人。煮沸有 大量沉淀的液体时应用玻璃棒不断搅拌，以免发生爆沸； 9、 高温物体（例如刚由高温炉中取出的坩埚和瓷舟要放在干净的耐火石棉板） 上或瓷盘中，附近不得有易燃物。需称量的坩埚待稍冷后方可移至干燥器中 冷却； 10、从橡皮塞上装拆玻璃管或折断玻璃管时，必须包上毛巾，并着力于靠近橡皮 塞或拆断处； 11、如实验操作时可能会产生有害气体，烟雾或粉尘时，必须在良好的通风柜内 进行实验操作； 12、实验室的仪器在未掌握安全操作规程前不得随意动用； 13、实验作完毕后离开实验室时应用肥皂洗手
二、电器、易燃、易爆、有毒药品1、电器安全操作规程1.1实验室内不得有裸露的电线、闸刀开关应完全合上或断开。以防接触不好产生火花进而引起易燃物的爆炸，拨下插头时应用手捏住插头再拨，不得只拉电线：1.2各种电器设备及电线应始终保持干燥，不得浸湿，以防短路引起火灾或烧坏电气设备；1.3各类电器设备发生异常或故障时，应及时断电由专业人员检修；1.4保险丝熔断时,应查清原因，不得任意增加或加粗保险丝，更不得用铜丝代替。2、钢瓶的安全使用规程2.1.钢瓶是压力容器之一，使用时钢瓶用钢瓶架固定。搬运气瓶时，应先装上安全帽，不可使气体受到震动或撞击，以防止爆炸，如需移动钢瓶应将钢瓶置于专用钢瓶推车上：2.2.氧气是强烈的助燃气体，氧气瓶一定要严防与油脂接触；开启氧气瓶的扳手不得有沾有油脂；2.3.气瓶不得与电线接触，也不得放在靠近加热器、明火或暖气附近、以及阳光直射的地方，以防止气体受热膨胀引起爆炸：2.4.开启压力表阀门时要缓慢，气流不可太快，以防冲坏仪器或引起着火，爆炸；2.5.当气瓶使用到最后时，其剩余压力不得小于0.05Mpa。3、化学药品的安全操作规程3.1.浓硫酸与水混合时，必须边搅拌边将硫酸徐徐注入存有冷却水的耐热玻璃杯中，不得将水倒入硫酸中，以防引起爆炸与烧伤事故。凡是在稀释能放出大量热的酸、碱时都应按此规定操作：3.2.氢氟酸烧伤较其他酸碱烧伤更危险，如果不及时处理将会引起骨骼组织坏死。使用氢氟酸时需要特别小心，应戴上医用手套，操作后必须立即洗手，以防意外烧伤；3.3.热的高氯酸是强氧化剂，与有机物或还原剂接触时会产生剧烈爆炸，使用时必须注意以下几点：2
2 二、电器、易燃、易爆、有毒药品 1、电器安全操作规程 1.1 实验室内不得有裸露的电线、闸刀开关应完全合上或断开。以防接触不好产 生火花进而引起易燃物的爆炸，拨下插头时应用手捏住插头再拨，不得只拉 电线； 1.2 各种电器设备及电线应始终保持干燥，不得浸湿，以防短路引起火灾或烧坏 电气设备； 1.3 各类电器设备发生异常或故障时，应及时断电由专业人员检修； 1.4 保险丝熔断时,应查清原因，不得任意增加或加粗保险丝，更不得用铜丝代替。 2、 钢瓶的安全使用规程 2.1. 钢瓶是压力容器之一，使用时钢瓶用钢瓶架固定。搬运气瓶时，应先装上安 全帽，不可使气体受到震动或撞击，以防止爆炸，如需移动钢瓶应将钢瓶置 于专用钢瓶推车上； 2.2. 氧气是强烈的助燃气体，氧气瓶一定要严防与油脂接触；开启氧气瓶的扳手 不得有沾有油脂； 2.3. 气瓶不得与电线接触，也不得放在靠近加热器、明火或暖气附近、以及阳光 直射的地方，以防止气体受热膨胀引起爆炸； 2.4. 开启压力表阀门时要缓慢，气流不可太快，以防冲坏仪器或引起着火，爆炸； 2.5. 当气瓶使用到最后时，其剩余压力不得小于 0.05Mpa。 3、 化学药品的安全操作规程 3.1. 浓硫酸与水混合时，必须边搅拌边将硫酸徐徐注入存有冷却水的耐热玻璃杯 中，不得将水倒入硫酸中，以防引起爆炸与烧伤事故。凡是在稀释能放出大 量热的酸、碱时都应按此规定操作； 3.2. 氢氟酸烧伤较其他酸碱烧伤更危险，如果不及时处理将会引起骨骼组织坏死。 使用氢氟酸时需要特别小心，应戴上医用手套，操作后必须立即洗手，以防 意外烧伤； 3.3. 热的高氯酸是强氧化剂，与有机物或还原剂接触时会产生剧烈爆炸，使用时 必须注意以下几点：
3.3.1浓高氢酸应存放在远离有机物及还原物质（如乙醇、甘油、次磷酸盐等）的地方，以防止高氯酸与有机物或还原物质接触的可能，使用高氯酸时，不能戴手套。3.3.2高氯酸烟与木材长期接触容易引起木材着火或爆炸，因而应对经常冒高氯酸烟的木质通风柜定期用水冲洗。在使用高氯酸的通风柜中不得同时蒸烧有机试剂或灼烧有机物。3.3.3破坏试液中的滤纸和有机试剂时，必须先加入足够量的浓硝酸加热，使绝大部份滤纸及有机试剂破坏。稍冷后再加入浓硝酸和高氯酸冒烟破坏残余的碳化物。过早加入高氯酸或硝酸量不够，在冒高氯酸烟时即有发生剧烈爆炸的危险。3.3.4热的浓高氯酸与某些粉状金属作用时，因产生氢可能引起剧烈爆炸。因而溶样时应先用其他酸溶解或同时加入其他酸低温加热直到试样全部溶解，防止高氯酸单独与金属粉末作用。3.4.搬运大瓶（或坛装）酸、碱或腐蚀性液体时，应特别小心，注意容器有无裂纹，外包装是否牢固，搬运时最好用手推车。从大容器中分装时应用虹吸管移取，不得将10公斤以上的玻璃器皿用手来倾倒；3.5.实验室不得存放大量易燃药品和废液，例如：汽油、乙醇（包括甲醇）、乙醚、苯类、丙酮、及其他易燃有机溶剂等，对少量易燃药品应放在远离热源的地方。注意其盛装容器的密封性，以防挥发后的气体与空气混合形成爆炸性气体。使用易燃药品时，附近不得有明火、电炉及电源开关，更不得在明火或炉上直接加热。3.6.废液、废物的处理3.6.1实验过程中所有固体或液体废物、废液严禁倒入水池，以防堵塞和腐蚀水管乃至污染环境。实验中各种废液、废物应放入指定的废物处置容器（废液捕、废物箱等）中，并注意分类放置，并在废液捕或废物箱上标明所含主要成分，以便统一回收或集中处理；3.6.2含有六价铬的废液应先将铬还原成三价后（加放铁屑）再装入废液内；3.6.3含有氰化物的废液应在加入氢氧化钠强碱（pH>12）后再加入硫酸亚铁溶液生成无毒的亚铁氰化钠后再装入废液捕集中处理。3
3 3.3.1 浓高氢酸应存放在远离有机物及还原物质（如乙醇、甘油、次磷酸盐等） 的地方，以防止高氯酸与有机物或还原物质接触的可能，使用高氯酸时，不能戴 手套。 3.3.2 高氯酸烟与木材长期接触容易引起木材着火或爆炸，因而应对经常冒高氯 酸烟的木质通风柜定期用水冲洗。在使用高氯酸的通风柜中不得同时蒸烧有机试 剂或灼烧有机物。 3.3.3 破坏试液中的滤纸和有机试剂时，必须先加入足够量的浓硝酸加热，使绝 大部份滤纸及有机试剂破坏。稍冷后再加入浓硝酸和高氯酸冒烟破坏残余的碳化 物。过早加入高氯酸或硝酸量不够，在冒高氯酸烟时即有发生剧烈爆炸的危险。 3.3.4 热的浓高氯酸与某些粉状金属作用时，因产生氢可能引起剧烈爆炸。因而 溶样时应先用其他酸溶解或同时加入其他酸低温加热直到试样全部溶解，防止高 氯酸单独与金属粉末作用。 3.4. 搬运大瓶（或坛装）酸、碱或腐蚀性液体时，应特别小心，注意容器有无裂 纹，外包装是否牢固，搬运时最好用手推车。从大容器中分装时应用虹吸管 移取，不得将 10 公斤以上的玻璃器皿用手来倾倒； 3.5. 实验室不得存放大量易燃药品和废液，例如：汽油、乙醇（包括甲醇）、乙 醚、苯类、丙酮、及其他易燃有机溶剂等，对少量易燃药品应放在远离热源 的地方。注意其盛装容器的密封性，以防挥发后的气体与空气混合形成爆炸 性气体。使用易燃药品时，附近不得有明火、电炉及电源开关，更不得在明 火或炉上直接加热。 3.6. 废液、废物的处理 3.6.1 实验过程中所有固体或液体废物、废液严禁倒入水池，以防堵塞和腐蚀水 管乃至污染环境。实验中各种废液、废物应放入指定的废物处置容器（废液捅、 废物箱等）中，并注意分类放置，并在废液捅或废物箱上标明所含主要成分，以 便统一回收或集中处理； 3.6.2 含有六价铬的废液应先将铬还原成三价后（加放铁屑）再装入废液捅内； 3.6.3 含有氰化物的废液应在加入氢氧化钠强碱（pH＞12）后再加入硫酸亚铁溶 液生成无毒的亚铁氰化钠后再装入废液捅集中处理
三、灭火与急救1、灭火1.1实验室失火后，一定要沉着、不要惊慌，要根据起火原因与火势大小，及时采取以下措施：1.1.1立即关掉电源、气源及通风机。1.1.2将室内易燃、易爆物（例如压缩气瓶）小心搬离火源，注意搬动时切不可碰撞，以免引起更大火灾。1.1.3迅速选用适当的灭火器，将刚起的火扑灭。注意不要用水来扑灭不溶于水的油类以及其他有机溶剂等可燃物。1.1.4及时报警：火警电话119。1.2.身上衣服着火时，切不可任意跑动。应用石棉毯裹在身，以隔绝空气而灭火。如无石棉毯或薄毯时，可就地躺下打滚以灭火。1.3．实验室应装备有必要的灭火设备，例如灭火器、煤或沙箱等，。2、急救2.1.验室备有急救箱和应急喷淋装置等急救设施，遇到需要应急处理的情况应妥善使用；2.2.眼晴里溅入腐蚀性药品时，应立即用大量流水冲洗，但应注意水压不可太大，以免眼球受伤，待药物被充分洗净后，再到医务室就医；2.3.当眼睛里进入碎玻璃或其他异物时，应闭上眼睛；不要转动，立即到医务室就医，切记不可用手揉眼晴，以免引起更严重的擦伤；2.4.使用氢氟酸后，如果感到接触部位开始疼痛，应立即用饱和硼砂溶液，或水与乙醇的混合液浸泡，并去医务室进一步处理：2.5.酸或浓碱酒在衣服上，或沾在皮肤上，应立即用大量水冲洗，随后分别用碳酸氢钠溶液（2%）或乙酸溶液（3一4%）轻轻擦洗，必要时去医务室就医；2.6.员触电后，应立即切断电源，或用非导电体将电线从触电者身上移开。如果触电者已经休克，应迅速将其移到新鲜空气处，立即进行人工呼吸，并请医务人员到现场抢救。4
4 三、灭火与急救 1、灭火 1.1. 实验室失火后，一定要沉着、不要惊慌，要根据起火原因与火势大小，及时 采取以下措施: 1.1.1 立即关掉电源、气源及通风机。 1.1.2 将室内易燃、易爆物（例如压缩气瓶）小心搬离火源，注意搬动时切不可 碰撞，以免引起更大火灾。 1.1.3 迅速选用适当的灭火器，将刚起的火扑灭。注意不要用水来扑灭不溶于水 的油类以及其他有机溶剂等可燃物。 1.1.4 及时报警:火警电话 119。 1.2. 身上衣服着火时，切不可任意跑动。应用石棉毯裹在身，以隔绝空气而灭火。 如无石棉毯或薄毯时，可就地躺下打滚以灭火。 1.3. 实验室应装备有必要的灭火设备，例如灭火器、煤或沙箱等，。 2、急救 2.1. 验室备有急救箱和应急喷淋装置等急救设施，遇到需要应急处理的情况应妥 善使用； 2.2. 眼睛里溅入腐蚀性药品时，应立即用大量流水冲洗，但应注意水压不可太大， 以免眼球受伤，待药物被充分洗净后，再到医务室就医； 2.3. 当眼睛里进入碎玻璃或其他异物时，应闭上眼睛；不要转动，立即到医务室 就医，切记不可用手揉眼睛，以免引起更严重的擦伤； 2.4. 使用氢氟酸后，如果感到接触部位开始疼痛，应立即用饱和硼砂溶液，或水 与乙醇的混合液浸泡，并去医务室进一步处理； 2.5. 酸或浓碱洒在衣服上，或沾在皮肤上，应立即用大量水冲洗，随后分别用碳 酸氢钠溶液（2％）或乙酸溶液（3－4％）轻轻擦洗，必要时去医务室就医； 2.6. 员触电后，应立即切断电源，或用非导电体将电线从触电者身上移开。如果 触电者已经休克，应迅速将其移到新鲜空气处，立即进行人工呼吸，并请医 务人员到现场抢救
实验预习要求、每次做实验前必须对实验进行预习。实验预习内容包括：1）实验目的及内容：主要解决做什么？2）实验意义及原理：主要解决为什么做？3）实验中必须取哪些数据，列出数据记录简表：解决如何做？二、实验报告内容1.实验目的2．实验原理：要说明实验的依据及要测量的数据；3．实验装置：实验流程图和流程说明；4.实验主要操作步骤；5．实验数据记录：列表记录实验中数值及单位；6．数据整理：列出数据整理表，并写出数据计算过程示例：7.实验结果及结论：将实验结果用图标或关系式表示出，并得出实验结论；8．分析与讨论：就实验中的问题进行分析；9.完成思考。5
5 一、 实验预习要求 每次做实验前必须对实验进行预习。实验预习内容包括： 1）实验目的及内容：主要解决做什么？ 2）实验意义及原理：主要解决为什么做？ 3）实验中必须取哪些数据，列出数据记录简表：解决如何做？ 二、 实验报告内容 1．实验目的 2．实验原理：要说明实验的依据及要测量的数据； 3．实验装置：实验流程图和流程说明； 4．实验主要操作步骤； 5．实验数据记录：列表记录实验中数值及单位； 6．数据整理：列出数据整理表，并写出数据计算过程示例； 7．实验结果及结论：将实验结果用图标或关系式表示出，并得出实验结论； 8．分析与讨论：就实验中的问题进行分析； 9．完成思考
无机非金属材料工程专业实验-3（陶瓷方向）
无机非金属材料工程专业实验-3（陶 瓷方向）
实验一陶瓷成型原料的性能及制备一、实验目的1、了解注浆成型用泥浆稀释剂的种类和测定泥浆性能的原理，掌握泥浆性能的测定方法；2、了解泥料可塑性测定的两种方法，掌握泥料可塑性测定的具体操作方法3、了解造粒的作用和干压成型的原理，掌握手工造粒、干压成型的操作方法。二、实验原理陶瓷成型原料又称坏料，是将陶瓷原料经过配料和加工后，得到的具有成型性能的多组分混合物。根据成型方法不同，坏料通常可分为三类：注浆坏料（含水率28%~35%，如生产卫生瓷用的泥浆）、可塑坏料（含水率18%~25%，如生产日用瓷用的泥团）、压制坏料（含水率3%~7%，如生产建筑瓷用的粉料）。对于各类坏料的基本质量要求是配料准确，组分均匀，细度合理等。对于各类坏料还有各自的具体要求，如注浆坏料要求流动性好、悬浮性好等，可塑坏料要求可塑性良好、形状稳定性好等，压制坏料要求流动性好、堆积密度大等。本实验针对这三类坏料的不通过性能要求，分别进行相应的性能测试以及坏料制备。（一）泥浆性能实验日用瓷、化学瓷、美术瓷及空心制品等形状复杂的陶瓷制品必须采用浇注成型。如果简单地用水将陶瓷原料稀释，这样制得的泥浆含水会达到50~60%以上，这就使浇注成型、制品干燥等发生困难。如果加入适量的某种电解质，就可以使陶瓷浆料在含水量少的情况下，获得良好的流动性和悬浮性，这对于加速陶瓷的注浆速率，使泥浆沿管道畅通的流动，在浇注时很好的充满石膏模型，减少干燥收缩和开裂，提高生坏强度等都有极其重要的意义。稀释剂的选择，在无机物质中，常用钠盐和铵盐，如碳酸钠、磷酸钠、六偏磷酸钠、水玻璃等。这些稀释剂与粘土发生离子交换反应后，钠离子容易产生电离，使粘土胶团溶剂化膜半径增大，动电电位增加，质点间斥力增加促进泥料的稳定性和流动性：高价阳离子的盐类，与粘土发生离子交换反应后，动电电位减小，易聚凝，稀释效应较差，故不宜采用作稀释剂。对于钠盐来说，阴离子对稀释作用也有影响，主要决定于粘土和稀释剂反应生成的溶度积，溶解度愈小的稀释愈完全。对水玻璃来说，阴离子的作用还在于硅胶离子在粘土上的吸附，形成保护膜的作用。常用的有机稀释剂有丹宁酸、丹宁酸钠、腐植质酸钠、楊煤碱性提取物等，这些有机物能与吸附在粘土上的多价阳离子如钙离子、镁离子等形成不溶性盐或稳定的络合物。另外，有机稀释剂中的极性基-COOH及-OH等能围绕粘土形成有机胶体保护膜，使泥浆稳定。还有聚合电解质也被用来作为稀释剂，使用效果较好的有聚丙稀酸盐、羟甲基纤维素、木质素磺酸盐、阿拉伯树胶等。它们都是水溶性聚合物，能在含水的悬浮液中充分吸附在固体粒子的表面。它们对泥浆的影响取决于聚合物的特性、表面吸附、聚合度和结构等
实验一 陶瓷成型原料的性能及制备 一、实验目的 1、了解注浆成型用泥浆稀释剂的种类和测定泥浆性能的原理，掌握泥浆性能的测定方法； 2、了解泥料可塑性测定的两种方法，掌握泥料可塑性测定的具体操作方法； 3、了解造粒的作用和干压成型的原理，掌握手工造粒、干压成型的操作方法。 二、实验原理 陶瓷成型原料又称坯料，是将陶瓷原料经过配料和加工后，得到的具有成型性能的多组 分混合物。根据成型方法不同，坯料通常可分为三类：注浆坯料（含水率 28%~35%，如生 产卫生瓷用的泥浆）、可塑坯料（含水率 18%~25%，如生产日用瓷用的泥团）、压制坯料（含 水率 3%~7%，如生产建筑瓷用的粉料）。对于各类坯料的基本质量要求是配料准确，组分均 匀，细度合理等。对于各类坯料还有各自的具体要求，如注浆坯料要求流动性好、悬浮性好 等，可塑坯料要求可塑性良好、形状稳定性好等，压制坯料要求流动性好、堆积密度大等。 本实验针对这三类坯料的不通过性能要求，分别进行相应的性能测试以及坯料制备。 （一）泥浆性能实验 日用瓷、化学瓷、美术瓷及空心制品等形状复杂的陶瓷制品必须采用浇注成型。如果简 单地用水将陶瓷原料稀释，这样制得的泥浆含水会达到 50~60%以上，这就使浇注成型、制 品干燥等发生困难。如果加入适量的某种电解质，就可以使陶瓷浆料在含水量少的情况下， 获得良好的流动性和悬浮性，这对于加速陶瓷的注浆速率，使泥浆沿管道畅通的流动，在浇 注时很好的充满石膏模型，减少干燥收缩和开裂，提高生坯强度等都有极其重要的意义。 稀释剂的选择，在无机物质中，常用钠盐和铵盐，如碳酸钠、磷酸钠、六偏磷酸钠、水 玻璃等。这些稀释剂与粘土发生离子交换反应后，钠离子容易产生电离，使粘土胶团溶剂化 膜半径增大，动电电位增加，质点间斥力增加促进泥料的稳定性和流动性；高价阳离子的盐 类，与粘土发生离子交换反应后，动电电位减小，易聚凝，稀释效应较差，故不宜采用作稀 释剂。对于钠盐来说，阴离子对稀释作用也有影响，主要决定于粘土和稀释剂反应生成的溶 度积，溶解度愈小的稀释愈完全。对水玻璃来说，阴离子的作用还在于硅胶离子在粘土上的 吸附，形成保护膜的作用。 常用的有机稀释剂有丹宁酸、丹宁酸钠、腐植质酸钠、裼煤碱性提取物等，这些有机物 能与吸附在粘土上的多价阳离子如钙离子、镁离子等形成不溶性盐或稳定的络合物。另外， 有机稀释剂中的极性基-COOH 及-OH 等能围绕粘土形成有机胶体保护膜，使泥浆稳定。 还有聚合电解质也被用来作为稀释剂，使用效果较好的有聚丙稀酸盐、羟甲基纤维素、 木质素磺酸盐、阿拉伯树胶等。它们都是水溶性聚合物，能在含水的悬浮液中充分吸附在固 体粒子的表面。它们对泥浆的影响取决于聚合物的特性、表面吸附、聚合度和结构等
（二）泥料可塑性测定可塑性是陶瓷泥料的重要工艺性能，是指粘土或坏料用适量水调和后，在外力作用下能获得任意形状而不发生裂纹或破裂，以及在外力作用停止后，仍能保持该形状的能力。可塑性能的高低直接影响到陶瓷的成型和干燥过程。可塑性与调和水量，即与颗粒周围形成的水膜厚度有一定关系。一定厚度的水化膜会使颗粒相联系，形成连续结构，加大附着力。水膜又能降低颗粒间的内摩擦，使质点能相互沿着表面滑动而易于塑造各种形状，从而提高可塑性。加入水量过多会产生流动，使泥团失去塑性，呈泥浆状：加入水量过少，则连续水膜破裂，内摩擦增加，可塑性降低。目前为止仍无一种方法能完全符合生产实际的可塑性测定方法，各研究单位或工厂仍广泛沿用测定可塑性指数和可塑性指标的两种方法，对粘主或坏料的可塑性进行初步评价。可塑性指数法即通过研究试样在受力过程中应力与应变之间的关系来确定泥料的可塑性，受人为因素影响较小。该方法定义可塑性指数R来量度泥料的可塑性，使用圆柱体试样。可塑性指标法测定的是泥料对形状变化的抵抗力（在工作水分下，泥料受力最初产生裂纹时的应力与应变乘积），使用球形试样。（三）造粒与干压成型实验工业生产上的造粒过程泛指将粉体（或泥浆）加工成形状和尺寸都比较匀整的球块的机械过程。造粒得到的粉料颗粒是一种颗粒的集合体，通常由几十或更多的原始粉末颗粒和水、成型剂及颗粒间的气孔所组成（如图1）。通过造粒工艺，压制坏料的流动性可显著提高，从而保证充填模具的速度和均匀性：各种原料混合物的均匀度可以很好地保持，在贮存、运输和使用时不会发生变化：此外，造粒还可减少粉尘飞扬、便于商业应用等。对于高技术陶瓷粉料而言，因为其通常为性料，在常温下不产生塑性变形，因此须借助于塑化成型剂的作用，才能成型为具有一定形状、致密度和强度的坏体。造粒的过程也是将高技术陶瓷粉体与塑化成型剂均匀混合的过程。15kuTMmX17100Mm1420SEI142eSE115kvX1e,e0e(a)(b)a-造粒得到的团粒（尺寸~100μm）b-团粒断面上的原始粉末颗粒（尺寸<1um）图1喷雾干燥造粒得到的Al2O3造粒料微观照片
（二）泥料可塑性测定 可塑性是陶瓷泥料的重要工艺性能，是指粘土或坯料用适量水调和后，在外力作用下能 获得任意形状而不发生裂纹或破裂，以及在外力作用停止后，仍能保持该形状的能力。可塑 性能的高低直接影响到陶瓷的成型和干燥过程。 可塑性与调和水量，即与颗粒周围形成的水膜厚度有一定关系。一定厚度的水化膜会使 颗粒相联系，形成连续结构，加大附着力。水膜又能降低颗粒间的内摩擦，使质点能相互沿 着表面滑动而易于塑造各种形状，从而提高可塑性。加入水量过多会产生流动，使泥团失去 塑性，呈泥浆状；加入水量过少，则连续水膜破裂，内摩擦增加，可塑性降低。 目前为止仍无一种方法能完全符合生产实际的可塑性测定方法，各研究单位或工厂仍广 泛沿用测定可塑性指数和可塑性指标的两种方法，对粘土或坯料的可塑性进行初步评价。可 塑性指数法即通过研究试样在受力过程中应力与应变之间的关系来确定泥料的可塑性，受人 为因素影响较小。该方法定义可塑性指数 R 来量度泥料的可塑性，使用圆柱体试样。可塑 性指标法测定的是泥料对形状变化的抵抗力（在工作水分下，泥料受力最初产生裂纹时的应 力与应变乘积），使用球形试样。 （三）造粒与干压成型实验 工业生产上的造粒过程泛指将粉体（或泥浆）加工成形状和尺寸都比较匀整的球块的机 械过程。造粒得到的粉料颗粒是一种颗粒的集合体，通常由几十或更多的原始粉末颗粒和水、 成型剂及颗粒间的气孔所组成（如图 1）。通过造粒工艺，压制坯料的流动性可显著提高， 从而保证充填模具的速度和均匀性；各种原料混合物的均匀度可以很好地保持，在贮存、运 输和使用时不会发生变化；此外，造粒还可减少粉尘飞扬、便于商业应用等。对于高技术陶 瓷粉料而言，因为其通常为瘠性料，在常温下不产生塑性变形，因此须借助于塑化成型剂的 作用，才能成型为具有一定形状、致密度和强度的坯体。造粒的过程也是将高技术陶瓷粉体 与塑化成型剂均匀混合的过程。 （a） （b） a-造粒得到的团粒（尺寸~100μm） b-团粒断面上的原始粉末颗粒（尺寸＜1μm） 图 1 喷雾干燥造粒得到的 Al2O3 造粒料微观照片
造粒工艺有很多种，工业生产中通常采用喷雾干燥造粒，容易获得球形和适当粒度组成的团粒，造粒料动性好，且生产效率高。在实验室研究中所用粉料的量往往很少（几克至几百克），所以一般采用手工造粒，将塑化成型剂与陶瓷粉料混合，制备出具有一定流动性的造粒料。最常用的塑化成型剂为聚乙烯醇（PVA）溶液，其黏结力使成型后的坏体在去除成型作用力后仍能保持所需的形状，并具有一定的强度。压制成型法包括干压成型、等静压成型等，其中干压成型法是生产片状、小块状产品常用的方法之一，也是科研工作中应用最多的成型方法之一。该方法是将造粒粉料在钢制模具（如图2）中经轴向压制而获得坏体的过程。一般情况下，成型压力越大，所得坏体的密度、强度也越高。但高技术陶瓷粉料可塑性差、硬度大，成型压力过大会造成气体排出困难、坏体密度降低、坏体容易开裂，并会拉伤甚至压裂模具，所以陶瓷成型压力一般控制在50~300MPa范围内。粉料的于压成型最简单的是单向加压成型，即模具下模冲不动，只通过上模冲加压。由于模壁的摩擦力作用，粉料从上向下受到的压力不断减小，其密度也随之下降，会引起烧结后的材料密度及尺寸变化的不均匀。为了改善坏体密度不均匀的问题，可采用双向加压成型方法，即上下两个模冲从两端同时加压成型。图2干压成型模具示意图（1-阴模，2-上模冲，3-下模冲，4-脱模垫片）三、实验方法（一）实验装置及设备泥浆性能实验：NDJ-8S型数显粘度计泥料可塑性测定：KS-B型微电脑可塑测定仪造粒与干压成型实验：研钵、40目筛、SB-10T手扳式制样机、钢模（二）实验步骤1、泥浆性能实验（1）准备被测泥浆
造粒工艺有很多种，工业生产中通常采用喷雾干燥造粒，容易获得球形和适当粒度组成 的团粒，造粒料动性好，且生产效率高。在实验室研究中所用粉料的量往往很少（几克至几 百克），所以一般采用手工造粒，将塑化成型剂与陶瓷粉料混合，制备出具有一定流动性的 造粒料。最常用的塑化成型剂为聚乙烯醇（PVA）溶液，其黏结力使成型后的坯体在去除成 型作用力后仍能保持所需的形状，并具有一定的强度。 压制成型法包括干压成型、等静压成型等，其中干压成型法是生产片状、小块状产品常 用的方法之一，也是科研工作中应用最多的成型方法之一。该方法是将造粒粉料在钢制模具 （如图 2）中经轴向压制而获得坯体的过程。一般情况下，成型压力越大，所得坯体的密度、 强度也越高。但高技术陶瓷粉料可塑性差、硬度大，成型压力过大会造成气体排出困难、坯 体密度降低、坯体容易开裂，并会拉伤甚至压裂模具，所以陶瓷成型压力一般控制在 50~300MPa 范围内。 粉料的干压成型最简单的是单向加压成型，即模具下模冲不动，只通过上模冲加压。由 于模壁的摩擦力作用，粉料从上向下受到的压力不断减小，其密度也随之下降，会引起烧结 后的材料密度及尺寸变化的不均匀。为了改善坯体密度不均匀的问题，可采用双向加压成型 方法，即上下两个模冲从两端同时加压成型。 图 2 干压成型模具示意图（1-阴模，2-上模冲，3-下模冲，4-脱模垫片） 三、实验方法 （一）实验装置及设备 泥浆性能实验：NDJ-8S 型数显粘度计 泥料可塑性测定：KS-B 型微电脑可塑测定仪 造粒与干压成型实验：研钵、40 目筛、SB-10T 手扳式制样机、钢模 （二）实验步骤 1、泥浆性能实验 （1）准备被测泥浆