些专家指出，良好的晶核剂应具各如下性能:（1）在玻璃熔融成型温度下，应具有良好的溶解性，在热处理时应具有较小的溶解性，并能降低成核的活化能。（2）晶核剂质点扩散的活化能要尽量小，使之在玻璃中易于扩散。（3）晶核剂组分和初晶相之间的界面张力愈小，它们之间的晶格参数之差愈小，成核愈容易。复合晶核剂可以起到比单一晶核剂更好的核化效果，主要它是起到双碱效应。
熔融法制各微晶玻璃可采用任何一种玻璃的成型方法，如:压制、浇注、吹制、拉制，便于生产形状复杂的制品和机械化生产，但也存在一些问题有待于解决:熔制温度过高，通常都在1400℃一1600℃，能耗大；热处理制度在现实生产中难于操纵控制；晶化温度高，时间长，现实生产中难于实现。
微晶玻璃板材与天然石材性能对比如表1所示。请按此指标研制微晶玻璃试样。
表1 微晶玻璃板材与天然石材性能对比表 材料名称 微晶玻璃板 大理石 —3性能指标 花岗岩 2.7 100～220 9.0～24 70～720 0.35 66 1.0 0.1 50～150 0.17 0.25 密 度／g·cm 抗压强度/ MPa 抗折强度/ MPa —1 硬 度／kg·mm 吸 水 率／％ 扩散反射率／％ 耐酸性(1％H2S04)／％ 耐碱性(1％NaOH)／％ —7—1 热膨胀系数／×10·℃ —2 耐海水性／mg·cm 抗 冻 性／％ 2.7 341.3 41.5 530 0 89 0.08 0.05 62 0.08 0.028 2.7 67～100 6.7～20 150 0.30 59 10.2 0.30 80～260 0.19 0.23 三 实验仪器、设备及原料
（1）仪器、设备：高温炉、厢式炉；干燥皿； 天平 （2）工具：瓷坩埚10～15个；送取样钳； （3）原料： 根据实验要求，准备粉体矿物；
四 实验步骤
4.1 实验方案的制定
①玻璃设计成分的确定。 ②玻璃熔制制度的确定。 ③玻璃热处理制度的确定。 4.2 玻璃试样的制备 ①原料的选择。 ②原料的加工。 ③配合料的制备。 ④玻璃的熔制。 ⑤玻璃的热处理。
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4.3 玻璃性能的测试
根据“微晶玻璃板材与天然石材性能对比表”的要求，自己确定性能测试项目，并考虑是否有必要增加性能测试项目。 4.4 重复或改进实验
①玻璃设计成分的调整。 ②玻璃熔制制度的改进。 ③玻璃热处理制度的改进。 ④玻璃试样的制备。 ⑤玻璃性质的测定。
⑥确定玻璃成分及玻璃制备的各种参数。
五 实验结果处理
①将实验得到的数据进行归纳、整理与分类，进行数据处理。
②查阅文献资料，用现代流行或不流行的有关理论解释自己的实验结果，分析自己的微晶玻璃试样是否达到用户的实用要求。
六 实验报告撰写
根据拟题方案及课题要求写出总结实验报告。报告内容包括立题依据、原理、测试
方法及有关数据、原材料的原始分析数据、常规与微观特性检验的数据、图片或图表、试制经过及结论，并提出存在的问题。 要对某一专题研究的深度提出观点、论点。
在论文最后应注明查阅的中外资料的名称及作者与页数，按序号写清楚。
七 思考题
1 微晶玻璃烧制过程中应注意哪些事项？ 2 微晶玻璃的配料原则是什么？ 3 微晶玻璃的用途有哪些？
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实验九 粉体矿物化学覆盖改性实验
一 实验目的
（1）进一步掌握理论课内容，加深对矿物粉体宏观、微观性质及其表面性质的认识；理解磨碎过程中5种改性过程的实质；掌握矿物粉体性质、改性药剂、应用基质材料之间的关系及其影响规律；分析矿物粉体改性理论，达到掌握要求； （2）了解高速搅拌机、反应釜的构造、工作原理和操作方法； （3）了解矿物粉体改性的顺序和方法及有机包覆的方法； （4）熟悉设备操作、粉料加入、药剂加入方式等实验方法；
（5）掌握矿物粉体改性结果的分析方法; 进一步理解正交实验设计、结果分析方法。 二 实验原理
利用矿物或掩岩石表面的界面化学性能及其在介质（税）或电介质溶液中的行为，使用某些药剂进行处理，以达到所要求的新的界面特性，这就是界面化学改性，也叫化学包覆改性。
偶联剂是一类具有两性结构的物质。其分子的一端可与矿物表面的各种基团反应，形成共价键等化学键合，另一端可与高分子聚合物发生化学反应或物理缠绕，从而将本来不易粘结的矿物/聚合物界面牢固地结合起来，从理论上得到最强的界面粘结。
偶联剂的种类有：有机铬络合物、有机硅烷偶联剂、有机钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂。
三 实验设备、仪器和材料
3.1 材料： 矿物粉体（1250目、800目或400等）：重质碳酸钙、轻质碳酸钙、高岭土、滑石、千枚岩等
3.2 药剂： 有机包覆药剂：硅烷类偶联剂；钛酸酯偶联剂；其他表面活性剂； 3.3 仪器、设备：GLH—10L高速搅拌机；多联电动搅拌器。
工具：10ml、20ml、30ml注射器各3支； 500ml烧杯10个；毛刷大小各一个；
敞口料盘10个(容积能盛装3kg粉体,约10L)
四 实验步骤
4.1 实验设计
（1）在实验准备基础上，根据要求做出实验设计，选定改性矿物，确定药剂制度；
（2）从理论上对改性设计进行分析，预测改性效果。 4.2 实验操作
（1）按记录要求，认真填好实验记录常数项部分(室温、操作者)；在500ml烧杯中加水约200ml备用；
（2）紧固（顺时针旋转）注油杯，确保润滑油正常；手工盘车（只准一人作业，严禁两人以上同时作业，防止挤手事故）检查设备确保运转无障碍，关闭出料口，确保锁紧；
（3）准确称取矿物粉体3kg，倒入高速搅拌机中，再次检查设备确保运转灵活、无障碍；
（4）设定温度值；启动设备，同时记录实验开始温度及时间；用注射器抽取设计的药剂量(每种药剂专用)备用；
（5）按规定（或实验设计），当温度指示达到预定温度时,用注射器按要求
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依次加入药剂，同时记录温度及时间，直至加药完毕。
（6）按规定（或实验设计；全部药剂加入5min后，）停车后（※注意：一定要切断电源），将敞口料盘置于高速搅拌机排料口下方，打开出料口出料，边盘车边用毛刷仔细清扫物料（※注意：此时高速搅拌机中物料及机身温度很高，防止烫伤）,确保清扫干净；
（7）改性产品放出后，使其迅速搅拌冷却至室温；
（8）准确称取10g改性后样品，放入实现准备好的500ml烧杯中，加水至400ml处，用玻璃棒搅动，观察改性效果，描述絮团大小、尺寸、溶液颜色变化等；
（9）用搅拌器快速搅拌3min，后观察改性效果，描述絮团大小、尺寸、溶液颜色变化等；静置24h，观察改性效果，描述絮团大小、尺寸、溶液颜色变化等；
（10）对上述结果进行对比分析，作为实验报告的重要内容。
五 实验结果（数据）处理
仔细观察实验现象，具体而详细的写出实验结果，最好把实验现象用照相机拍照。
六 实验报告撰写要求
（1）用流程图表示矿物粉体改性的方法和过程。
（2）实验分析。将实验数据、结果用表格形式列出，并写出结论。 （3）实验体会和讨论。
七 思考题
（1）矿物粉体宏观、微观性质及其表面性质。 （2）磨碎过程中5种改性过程的实质。
（3）矿物粉体性质、改性药剂、应用基质材料之间的关系及其影响规律。 （4）矿物粉体改性原理及其实施中的问题。 （5）实验中出现的问题及其解决办法。
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