Дипломная работа: Исследование и разработка составов масс высоковольтного фарфора с повышенными электромеханическими характеристиками
Керамический шликер
приготовлялся в фарфоровых шаровых мельницах с добавлением воды, при помощи мелющих
тел – уралитовых шаров.
Загрузка шаровых
мельниц производилась весовым способом, а помол сырьевых материалов осуществлялся
на лабораторной установке до остатка на сите №0040 в количестве 3-4%.
Время помола в
шаровых мельницах составило от 8 до 12 часов в зависимости от рецепта массы.
Тонкость помола
шликера проверяем остатком: промываем через сито №0040 100мл шликера, остаток сушим
в сушильном шкафу при температуре 105°С и взвешиваем его. По таблице
удельных весов находим остаток в процентах.
Готовый шликер
из шаровой мельницы сливаем через сито №01 и промагничиваем постоянным магнитом
для удаления металлических включений. Затем шликер переливаем в тканевые мешки,
заложенные в гипсовые формы для обезвоживания.
Влажность шликера
глиноземистой массы составила 55-56%, обычная заводская масса имеет влажность 58-59%.
Чтобы обезвоживание
шло быстрее, мешки со шликером перекладываем в сухие формы с одновременным перемешиванием,
путем встряхивания мешка.
Обезвоженную массу
сбивали на фильтровальном полотне до влажности 19-19,5%.
Из массы приготовили
лабораторные образцы для определения физико-химических свойств:
-
механическую
прочность на изгиб;
-
усадку
(воздушную и полную);
-
пористость
кажущуюся;
-
пористость
открытую;
-
термостойкость;
-
химический
анализ.
Для испытания
образцов применяли методики испытания физико- химических свойств ГОСТ 24409-80 [12].
Расчет фазового состава фарфора
Для сравнения физико–технических свойств фарфора производится
расчет их фазового состава, что позволяет получить сведения о структуре материала
и о химическом составе стекловидной фазы.
Считаем, что оксид
алюминия – Al2O3, введенный в состав массы глиной, каолином и глиноземом, полностью
расходуется на образование муллита. Расчет количества муллита в таблице 19.
Расчет ведется
по методике, утвержденной институтом фарфора.
Таблица 19 Расчет количества муллита
Индекс массы |
Al2O3
|
Муллит,%
3Al2O3*2SiO2
|
SiO2, %
|
Индекс массы |
К2O
|
Полевой шпат |
Al2O3
|
SiO2
|
М-0 |
10.00
7.00
0.08
=17.08
|
13.928
9.750
0.111
=23.79
|
3.9
2.75
0.031
=6.71
|
М-0 |
2.00
0.3
=2.3
|
11.85
1.78
=13.63
|
2.17
0.33
=2.5
|
7.68
1.15
=8.83
|
М-1 |
20.00
8.00
0.50
0.08
=28.58
|
27.856
11.142
0.696
0.111
=39.805
|
7.856
3.142
0.196
0.031
=11.22
|
М-1 |
3.00
0.3
0.06
=3.36
|
17.78
1.78
0.36
=19.92
|
3.25
0.33
0.07
=3.65
|
11.52
1.15
0.23
=12.67
|
М-2 |
30.00
9.00
0.20
0.08
=39.28
|
41.784
12.535
0.279
0.111
=54.71
|
11.784
3.535
0.079
0.031
=15.43
|
М-2 |
3.00
0.3
0.02
=3.32
|
17.78
1.78
0.12
=19.68
|
3.25
0.33
0.02
=3.6
|
11.52
1.15
0.08
=12.75
|
М-3 |
40.0
0.50
=40.5
|
55.712
0.696
=56.41
|
15.712
0.196
=15.91
|
М-3 |
3.00
0.3
0.08
=3.38
|
17.78
1.78
0.47
=20.03
|
3.25
0.33
0.09
=3.67
|
11.52
1.15
0.31
=12.98
|
|
|
|
|
Индекс массы |
Na2O
|
Полевой шпат |
Al2O3
|
SiO2
|
|
|
|
|
М-0 |
0.8
0.08
=0.88
|
6.78
0.68
=7.46
|
1.32
0.13
=1.45
|
4.67
0.47
=5.14
|
|
|
|
|
М-1 |
1.00
0.2
0.08
=1.28
|
8.48
1.70
0.68
=10.86
|
1.65
0.33
0.13
=2.11
|
5.83
1.17
0.47
=7.47
|
|
|
|
|
М-2 |
1.00
0.1
0.07
=1.17
|
8.48
0.85
0.59
=9.92
|
1.65
0.16
0.11
=1.92
|
5.83
0.58
0.41
=6.82
|
|
|
|
|
М-3 |
1.00
0.1
0.07
=1.17
|
8.48
0.85
0.59
=9.92
|
1.65
0.16
0.11
=1.92
|
5.83
0.58
0.41
=6.82
|
Общее количество
полевошпатовой стеклофазы (данные из табл.19):
Калиевый Натровый
Массы: М-0 13,63
+ 7,46=21,09%
М-1 19,92 + 10,86=30,78%
М-2 19,68 + 9,92=29,6%
М-3 20,03 + 9,92=29,95%
Количество SiO2, израсходованное на образование
муллита и полевошпатовой стеклофазы:
Массы: М-0 6,71+8,83+5,14=20,68%
М-1 11,23+12,67+7,47=31,37%
М-2 15,43+12,75+6,82=35,00%
М-3 15,91+12,98+6,82=32,71%
Количество свободного
кварца состоит: расчетное количество SiO2 в массе (см. табл. 14-17) минус израсходованное количество
SiO2 на образование муллита и
полевошпатовой стеклофазы (см. предыдущий пункт).
Массы: М-0 67,54-20,68=46,86%
М-1 51,79-31,37=20,42%
М-2 43,32-35,00=8,32%
М-3 42,34-35,71=6,63%
Исследование растворимости
кварца и муллита в полевошпатовом стекле показало, что в нем растворяется 25% остаточного
кварца и муллита. Исходя из этого, количество свободного кварца в фазовом составе
фарфора составит:
Кварц:
М-0 46,86*0,75=35,15%
М-1 20,42*0,75=15,34%
М-2 8,32*0,75=6,225%
М-3 6,63*0,75=4,97%
Муллит:
М-0 23,79*0,75=17,84%
М-1 39,81*0,75=29,86%
М-2 54,71*0,75=41,03%
М-3 56,41*0,75=42,31%
В результате проведенного
расчета установлен фазовый состав фарфора (см. табл.20).
Таблица 20 Фазовый состав фарфора
Индекс массы |
Содержание в массе |
Кварц |
Муллит + Корунд |
Стекло |
М-0 |
35,15 |
17,84 |
47,01 |
М-1 |
15,34 |
29,86 |
54,80 |
М-2 |
6,23 |
41,03 |
52,74 |
М-3 |
4,97 |
42,31 |
52,72 |
В ходе проведенных
исследований были получены результаты испытаний лабораторных образцов (см. табл.21).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
|