六 实验报告撰写要求
实验报告叙述本实验目的和意义及测试基本原理，根据理论教学内容阐述干燥过程技术在矿物加工工程中的应用，根据实验结果，分析测试、实验中的现象。
七 思考题
1. 测定粘上或陶瓷坯料干燥收缩、干燥曲线、干燥强度的原理是什么? 2. 干燥过程分几个阶段?坯体在不同阶段发生什么变化? 3. 粘土的干燥收缩与其可塑性程度的相互关系。 4. 影响粘土原料收缩的一些因素及其原因分析。
八 注意事项
①试验前，首先全面检查调温调湿箱设备是否完好，有无断路或漏电现象，然后把贮水瓶用水灌满。为了防止加湿器产生水垢和沉淀而淤塞，必须采用蒸馏水作为水源，一切准备就绪可按下闸刀开关。
②注意先升温，后加湿。开始升温时，可将功率转换开关旋转至铭牌指数[Ⅰ](功率为0.88kW)，待箱内升温接近需要值后再旋转至指数[Ⅱ](功率为0.44kW)，这样有利恒温灵敏度提高。
③开启加湿开关前，必须检查水位指示玻璃管的水位是否正常（红线标记），并把蒸气调节阀指针指在需要的位置，待箱内温度接近需要值后，方可开启加湿开关。但不要将湿球导电计一下子调节到湿球需要值，而应该逐渐调高为宜。因加湿开始后如果导电计一下子调高使连续加湿时间过长，蒸汽喷出太多会造成湿度突然上升和中箱内凝露现象。
④贮水瓶内蒸馏水应及时加入并注满，切勿断水。通过水管道要清洁通畅，以保证蒸汽锅勿断水，否则加湿系统会因此损坏，切切注意。 ⑤直接采用真空练泥机挤制的试样不容许用外力加以整形，试样两端应尽量切得平行，装在支架上应保证垂直。测高仪的微分尺保证上下自由移动，灵敏准确。
⑥切取试样动作应迅速熟练，尽量使水分不被蒸发。测试过程中，称量时要轻启轻放，快速准确。
⑦注意保证箱内温度、湿度恒定(温度波动应不大于±2℃，相对湿度不大于±5％)，避免震动，并尽量不开启烘箱门。
⑧实验完毕，切断给湿器、送气马达及总电源开关，清除箱内积水，倘若长时间搁置不用，应把加湿器、水箱的存水放掉。 附注：
相对湿度对照表用法：对照表的纵坐标为干球温度，横标为干球与湿球之温差度数，纵横坐标对角线为相对湿度值。
例：干球为45℃，相对温度为95％，求湿球温度指示值。在干球指示之温度45℃，横向找到相对温度95％，从95％纵向的干湿球温差为1℃，则45℃一1℃=44℃即为湿球温度指示值。
5-3干燥强度的测定
一 实验目的
在陶瓷生产中，搬运由可塑坯料成型的坯体时要求其具有较好的干燥强度。此外，干燥强度在干燥过程中也是重要的，在生产过程中往往希望能将坯体尽快干燥，产生较高的干燥强度，以便脱模、修坯和施釉。但干燥强度大时，坯体容易变形或开裂。因此，测定坯体的干燥强度也可给制定干燥工艺制度提供依据。其试验目的如下：
16
①了解粘土或坯体干燥强度的变化规律； ②了解调节粘土或坯体干燥强度的各种措施；
③掌握测定粘土或坯体干燥强度的实验原理及方法。
二 实验原理
粘土的干燥强度一般用抗折强度极限来表示，即材料受到弯曲力作用破坏时的最大应力[kgf·cm—1或Pa]，或者破坏时的弯曲力矩[kgf·m或N·m]与折断处截面阻力力矩[cm3或m3]之比表示。
PlM3pl (1) P???42?Wbh2bh26式中 M——弯曲力矩，N·m；
3
W——阻力力矩，cm；
P ——试样折断瞬间的负荷重，N； l ——支承刀口之间的距离，cm；
b ——试样的宽度，cm；
h ——试样的高度，cra； P?——试样的抗折强度，Pa。
三 实验仪器及设备
①电动抗折仪(见图1)。
②游标卡尺。
1一配重砣； 2一感量砣； 3一悬挂刀座； 4一固定刀座； 5一固定刀座挡板；6一游铊； 7 —压杆； 8一重尺； 9一丝杆； 10一定位扳； 11一指针； 12——吊板； 13一微动开关座； 14一操纵箱； 15一底座； 16 —升降杆； 17 — 手砣； 18一下夹具； 19 —上夹具； 20一电机
图1 电动抗折仪
四 实验步骤
1 试样的制备
用真空练泥机挤制出来的泥段，制成所需要的试样。根据产品不同，所制作的试样尺寸要求也不同。
①细陶瓷工业采用的试样系一直径为10～16mm，长120mm的圆柱或截面呈正方形柱体(10×10×120)mm，均用真空练泥机挤坯成型或在模型中成型。
②试验粗陶坯泥时，系采用20mm×20mm×l20mm或15mm×l5mm×l20mm的截面呈正方形的方柱体，试样用可塑法在石膏模或木模中成型，或在金属模中压制成型。
5③无线电陶瓷工业中，采有的试样系一直径为(7±1)mm长为65??3mm的圆棒或截面呈正方形的方柱体(7mm×7mm×60mm)，试样用热压铸法成型，或用半干压法成型。
17
以上试样制备时的条件(如对坯泥的要求，成型的方法或烧结条件)均应与制品之生产 条件一致或相近。 2 测定步骤
①打开电源开头，接通电源。
②调整零点(调正配重铊，使游铊在“0”位上，主杠杆处于水平位置)。 ③清除夹具上圆柱表面粘附的杂物，将试样放入抗折夹具内，并调整夹具，使杠杆在试样折断时接近平衡状态
④按动启动按钮，指示灯亮(红)，电机带动丝杠转动，游铊移动加载，当加到一定数值时，试样折断，主杠杆一端定位针压合微动开关，电机停转，记下此数值。
⑤按压游铊上的按钮，推游铊回到“0位”。
⑥用游标卡尺量取折断部尺寸，从不同方向测定两次，取其平均值。 ⑦本实验至少应测定5个试样。
五 实验结果（数据）处理方法
5.1 测定记录
将有关数据记人表1中。
试样名称 试样规格 表1 抗折强度测定记录表 测定人 支承刀口间 距寓／cm 测定日期 杠杆的臂比 ／(值 试条折断处截面的折断荷重 抗折强度 平均值 绝对误差 相对误差／％ 尺寸／mm 编号 备注 Po／N Pμ／MPa Pc／MPa S= Pc- Pμ =S／Pc×100 高h 宽b 1 2 3 5.2 抗折强度计算公式 ①圆形试样
P??8P0LP0L?K?K ≈2.5?D3D3 ②方形试样
P??3P0L?K 22bh式中 Pμ ——抗折强度，MPa；
P0 ——试条折断时所载质量，N； L ——支承刀口之间的距离，cm； D ——试条的直径，cm； B ——试条的宽度，cm； H ——试条的高度，cm； K ——杠杆的臂比。
③每种试验应至少做5个平行实验，求其平均值，相对偏差允许在5％～10％范围内， 超过10％的结果应弃之不用。
六 实验报告撰写要求
实验报告叙述本实验目的和意义及测试基本原理，根据理论教学内容阐述干
18
燥强度在矿物加工工程中的应用，根据实验结果，分析测试、实验中的现象。
七 思考题
1. 影响粘土干燥强度的一些因素及其原因分析。 2. 测定粘土或陶瓷坯料干燥干燥强度的目的是什么? 3. 在实验过程中应注意的事项有哪些？
19
实验六 粘土—水系统ζ电位测定
一 实验目的
ζ电位是固液界面电位中的一种，其值的大小与固体表面带电机理、带电量的多少密切相关，直接影响固体微粒的分散特性、胶体物系的稳定性。对于陶瓷泥浆系统而言，ζ电位高时，泥浆的稳定性好，流动性、成型性能也好。本实验的目的：
①了解固体颗粒表面带电原因，表面电位大小与颗粒分散特性、胶体物系稳定性之间的关系；
②了解粘土粒子的荷电性，观察粘土胶粒的电泳现象；
③掌握通过测定电泳速率来测量粘土—水系统ζ电位的方法。进一步熟悉ζ电位与粘土—水系统各种性质的关系。
二 实验原理
在非金属矿加工与硅酸盐工业中经常遇到泥浆、泥料系统。泥浆与泥料均属于粘土—水系统。它是一种多相分散物系，其中粘土为分散相，水为分散介质。由于粘土颗粒表面带有电荷，在适量电解质作用下，泥浆具有胶体溶液的稳定特性。但因泥浆粒度分布范围很宽，就构成了粘土—水系统胶体化学性质的复杂性。 固体颗粒表面由于摩擦、吸附、电离、同晶取代、表面断键、表面质点位移等原因而带电。带电量的多少与发生在固体颗粒和周围介质接触界面上的界面行为、颗粒的分散与团聚等性质密切相关。带电的固体颗粒分散于液相介质中时，在固液界面上会出现扩散双电层，有可能形成胶体物系，而 电位的大小与胶体物系的诸多性质密切相关。固体颗粒表面的带电机理，表面电位的形成机理及控制等是现代材料科学关注的焦点之一。 根据胶体溶液的扩散双电层理论，胶团结构由中心的胶核与外围的吸附层和扩散层构成。胶核表面与分散介质(即本体溶液)的电位差为热力学电位正。吸附层表面与分散介质之间的电位差即ζ电位，见图1。
带电胶粒在直流电场中会发生定向移动，这种现象称为电泳。根判断胶粒带
电的正负。根据电泳速度的快慢，可以
图1 热力学电位与ζ电位和胶团结构示意
计算胶体物系的ζ电位的大小。
DPW—1型微电泳仪测量ζ电位的原理如图2所示。 胶体分散相在直流电场作用下定向迁移。胶粒通过光学放大系统将其运动情况投影到投影屏上。通过测量胶粒泳动一定距离所需要的时间，计算出电泳速率。依据赫姆霍茨方程即可计算出ζ电位。
4?????3002? (1)
?E
20