Материалов
Дилатометрический метод для определения
жүктеу/скачать 2,72 Mb. Pdf көрінісі
|
физико-химические методы исследования строительных материалов (3)
|
6.2. Дилатометрический метод для определения линейных и объемных изменений керамических изделий при обжиге При нагревании или охлаждении керамические изделия претерпевают линейные и объемные изменения, что зависит от химико-минералогической основы и температуры обжига. Для выявления линейных и объемных изменений керамических изделий при обжиге применяют дилатометрический метод. Для исследования из керамической массы пластическим способом изготавливают образцы – стержни диаметром 5 мм и длиной 50 мм. После сушки до постоянной массы образцы помещают в дилатометр, который состоит из кварцевой трубки, стержня, передающего изменение линейных размеров образца при нагревании на регистрирующий прибор (рис. 6.3). В качестве последнего применят индикатор часового типа точностью 0,001 мм. Кварцевую трубку помещают в горизонтальную электрическую печь. Температуру в печи измеряют термопарой. Скорость подъема температуры при обжиге должна быть в пределах 3-5 градусов в мин. Количественно изменение линейного изменения образца при нагревании фиксируется стрелкой индикатора. Значение деформации образца необходимо записывать через каждые 50 градусов, чтобы зафиксировать все изменения и четко получилась динамика изменений. 112 Рис. 6.3. Схема кварцевого дилатометра 1 - термопара; 2 - образец; 3 - теплоизоляция; 4 - кварцевый дилатометр; 5 - стойка для крепления дилатометра и индикатора; 6- индикатор На основе полученных данных построят дилатометрическую кривую (рис. 6.4) Рис. 6.4. Дилатометрическая кривая образца при нагревании Анализ дилатометрической кривой показывает, что после 220ºС начинается удлинение образца, максимум которого наблюдается в пределах 600ºС. Максимальная величина 113 удлинения 0,8 мм. Затем начинается усадка (укорочение) образца и при 900 ºС достигается первоначальный размер образца. При дальнейшем повышении температуры происходит усадка образца и при 1100 ºС ее величина достигает до 5 мм, что связано с образованием жидкой фазы в фазовом составе керамической массы. Дилатометрическим методом, кроме линейного изменения образца при нагревании, определяют температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР). Его рассчитывают по формуле: 𝛼 = (𝑙 𝑡 − 𝑙 𝑜 ) [𝑙 0 (𝑡 𝑙 − 𝑡 𝑜 )] ; где, l 0 – длина образца при начальной температуре; l t – длина образца при конкретной температуре нагревания. Коэффициент объемного расширения β вычисляют по формуле: 𝛽 = (𝑉 𝑡 − 𝑉 𝑜 ) [𝑉 0 (𝑡 𝑙 − 𝑡 𝑜 )] ; где, V 0 и V t – объемы образцов - первоначальный и при конкретной температуре. Дилатометрическая кривая используется в качестве исходного материала при разработке состава масс и проектировании режима обжига керамических изделий. |