材料工艺学4272.docx

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1、实验一：混凝土土的制备备一、实验验目的1. 掌掌握混凝凝土的制制备工艺艺。2. 学学会测试试试样的的抗压强强度。二、实验验原理及及步骤混凝土受受力破坏坏的过程程，实际际上是混混凝土裂裂纹的发发生及发发展的过过程，也也就是混混凝土内内部结构构从连续续到不连连续的演演变过程程。混凝土是是由水泥泥石及粗粗细骨料料所组成成的复合合材料，它它的力学学性质取取决于水水泥石的的性能、粗细骨料料的性能能、水泥泥石与骨骨料界面面的粘结结力以及及水泥与与骨料在在混凝土土内的相相对体积积含量。混凝土在在浇注时时，由于于泌水作作用，形形成泌水水通道和和水囊，在在混凝土土干硬后后会形成成界面裂裂纹及空空隙。混凝土浇浇注

2、且硬硬化之后后，由于于水泥水水化造成成的化学学收缩及及物理收收缩，引引起水泥泥石体积积变化，使使骨料与与水泥石石界面产产生分布布不均的的拉应力力，当拉拉应力超超过界面面上的抗抗拉强度度，在骨骨料与水水泥石之之间就会会出现许许多细微微的裂纹纹。因此此，硬化化后的混混凝土在在未受外外力作用用之前，内内部就存存在初始始应力和和微细裂裂纹。当混凝土土承受单单向应力力载荷时时，由于于骨料（石石子）的的强度和和弹性模模量都大大于水泥泥砂浆，因因此在粗粗骨料的的上下端端产生压压应力，侧侧面产生生拉应力力。此外外，水泥泥石的抗抗拉强度度远低于于抗压强强度，所所以在较较低的压压应力作作用下，当当其受拉拉区的应应

3、力超过过界面抗抗拉强度度时，就就使界面面裂缝逐逐渐扩展展，最后后导致试试样破坏坏。“环箍效效应”1. 原原料及配配比：水水泥：11.077kg 水：0.775-00.800kg砂：1.93kkg 碎石石：3.59kkg （总总量约为为一个模模具用量量）2. 仪仪器及设设备：台台秤量筒筒铁锨铁铲铲混凝土土模具3. 步步骤：称量：按上述述配比称称量原料料。搅拌：将原料料混合并并搅拌均均匀，搅搅拌过程程中观察察触变性性。成型：采用人人工插捣捣成型。当当采用人人工插捣捣时，混混凝土拌拌合物应应分两层层装入试试模，每每层装料料厚度大大致相等等。插捣捣应按螺螺旋方向向从边缘缘向中心心均匀进进行，插插捣底层

4、层时，捣捣棒应到到达试模模表面，插插捣上层层时，捣捣棒应穿穿入下层层深度为为20-330mmm，插捣捣时捣棒棒应保持持竖直。插插捣完后后，刮除除多于的的混凝土土，并抹抹平。（模模具在使使用前要要拧紧）脱模及及养护：从模具具中取出出试模，将将试模浸浸入水中中养护228d。清清理模具具并在模模具上涂涂油以防防氧化。抗压强强度测试试：a 将试样样擦拭干干净，测测量尺寸寸，并检检查其外外观。根根据尺寸寸计算试试样的承承压面积积。 b 将试样样放在试试验机的的下压板板上，试试样的承承压面与与成型时时的顶面面垂直。试试样的中中心与试试验机下下压板中中心对准准。c开动试试验机，连连续而均均匀地加加荷。d结果

5、处处理： RR混混凝土立立方体试试样抗压压强度，MPa； FF破破坏载荷荷，KNN； AA试试样承压压面积，m2。以上三个个试样测测值的算算术平均均值作为为该组试试样的抗抗压强度度值。三、数据据处理数据整理理如下表表序号高（mmm）宽（mmm）底（mmm）最大载荷荷F（NN）抗压强度度R(KKpa)139.7740.996111.8871.43535.90 240.8840.116111.8932.86569.33 340.00841.774111.810922.144652.83 439.4442.33111.8477.71286.63 5FASLLE638.66439.772111.861

6、.44240.002 从计算的的结果可可以看出出4,55,6三三组实验验失败，所所以只取取前三组组的抗压压强度取取平均值值即R=5886.002四、实验验总结通过该实实验的学学习，我我们掌握握了混凝凝土的制制备的工工艺以及及测试式式样抗压压强度的的方法。在在做实验验的过程程中，我我们亲手手收集沙沙土，碎碎石等实实验原料料，让我我们深深深的了解解了材料料科学与与工程这这门学科科所研究究的内容容。实验二：干压成成型制作作陶瓷片片一、实验验目的1. 掌掌握通过过干压成成型法制制作陶瓷瓷片的工工艺过程程。2. 掌掌握通过过作图分分析数据据的方法法。二、实验验原理及及步骤1. 原原料及配配比：总总量20

7、00g长石（%）石英（%）紫木节（%）202555203050203545252550253045253540302545303040303535滑石（外外加）：2%2. 仪仪器设备备：电子子天平大大号托盘盘喷壶游标标卡尺手动压片片机钢模模抗压强强度试验验机3. 步步骤：称料：各小组组按总量量30gg算出各各组分质质量。置于振动动磨中混混匀。造粒：用喷壶壶向托盘盘上方间间断喷水水，晃动动托盘造造粒。称量：称量88g造好好的粒于于钢模中中。（每每组压33个）成型：干压成成型标记：用小刀刀在陶瓷瓷片生坯坯上刻标标记，同同时称重重，记录录质量。测量直径及厚度。烧结：在11000、11550、1200

8、0下分别别烧结。 测烧失失率：称称量烧结结后陶瓷瓷片质量量 测抗压压强度： 测量样样品尺寸寸收缩，计计算收缩缩率。统计全班班数据，绘绘制组分分-烧失率率及组分-抗压强强度曲线线，从而而得出最最佳配比比。三、数据据处理实验数据据如下表表：序号烧前直径径（mmm）烧前厚度度（mmm）烧前干重重(g)烧后直径径（mmm）烧后厚度度（mmm）烧后干重重(g)湿重(gg)浮重(gg)1-125.888.5667.225.228.1226.7997.54.0661-225.778.6447.424.558.26.9997.23.9551-325.7728.6447.624.1188.1446.8337.1

9、4.12-125.6668.87.525.118.47.0447.84.1772-225.7710.7789.324.7710.448.0889.55.12-325.7728.7887.524.3328.46.9667.34.1113-125.776.3445.125.4446.2884.8225.92.9553-225.7768.1226.8257.9666.2337.43.7443-325.7728.7447.524.6628.66.9777.84.24-125.777.6666.425.2227.5666.0997.23.6664-225.7729.7448.424.6629.2447.

10、8668.64.6334-325.779.2888.226.0068.7447.68.14.5665-125.6629.6227.925.229.4227.38.44.4885-225.7748.5227.326.66486.77.24.1115-325.7748.5227.323.9967.7666.874.0226-125.6688.5447.125.338.2446.77.74.0886-225.889.1227.724.7748.6447.18.24.2776-325.7749.0227.424.448.64477.64.1117-125.7788.1446.925.1128.0666

11、.47.23.8117-225.778.6887.524.4448.3447.0777.54.2337-325.6668.5447.324.1187.9886.873.9338-125.888.6667.225.4468.66.8337.84.0778-225.7728.8667.324.8848.6226.9667.84.1118-325.778.8447.424.3348.4667.0887.44.2339-125.779.17.224.5548.833784.1339-225.779.2227.524.449.0227.18.24.2119-325.77297.424.8848.5447

12、.17.54.111处理后的的数据如如下表烧失率收缩率气孔率体积密度度5.699%9.500%20.664%1.977 5.544%13.775%6.466%2.155 10.113%16.773%9.000%2.288 6.133%8.677%20.994%1.944 13.112%10.889%32.227%1.844 7.200%14.446%10.666%2.188 5.499%2.944%36.661%1.633 8.388%7.677%31.997%1.700 7.077%9.844%23.006%1.944 4.844%4.966%31.336%1.722 6.433%13.00

13、7%18.664%1.988 7.322%3.166%14.112%2.155 7.599%5.266%28.006%1.866 8.222%-0.558%16.118%2.177 6.855%21.008%6.711%2.288 5.633%6.355%27.662%1.855 7.799%12.889%27.999%1.811 5.411%13.993%17.119%2.011 7.255%5.999%23.660%1.899 5.733%13.111%13.115%2.166 6.855%17.003%6.511%2.211 5.144%3.299%26.001%1.833 4.666%

14、9.255%22.776%1.899 4.322%14.116%10.009%2.233 2.788%11.553%25.884%1.811 5.333%11.882%27.557%1.788 4.055%11.449%11.880%2.099 由表中数数据绘制制下图T=11100时时T=12200时时T=12200时时四、实验验总结通过该实实验的学学习，我我们初步步掌握通通过干压压成型法法制作陶陶瓷片的的工艺过过程，并并且使我我们学习习了复杂杂数据通通过图表表处理的的方法。通通过图表表我们发发现制作作陶瓷片片时，陶陶瓷片的的配料比比，烧结结温度对对其性能能有决定定性的影影响。实验三：高铝质质

15、耐火材材料的初初步制备备一、实验验目的1. 了了解耐火火材料的的制备过过程。2. 了了解原料料所起的的作用。3 . 熟悉原原料的混混料过程程及干压压法成型型。二、实验验原理1. 原原料及配配比：总总量：11kg矾土熟料料：3-1mmm 336% 11-0mmm 228%1800目 300% 粘土土细粉：6% 水：4-55% 纸浆浆干粉（外外加）：2%2.仪器器及设备备：电子子天平 手动动压片机机 钢模模3.步骤骤： 称料料：按上上述配比比称料。 人工工拌料：先用手手将3-1mmm和1-00mm的的矾土熟熟料混匀匀，加入入纸浆干干粉，拌拌匀，加加水再拌拌匀。再再加入先先预混好好的1180目目细粉

16、和和粘土细细粉混合合物。 压柱柱：每个个柱300g。 烧成： 物性性测试：观察试试样断面面（颜色色、颗粒粒分布均均匀程度度、颗粒粒结合是是否牢固固、气孔孔形态等等） 测测定体积积密度、烧烧失率。 测测定气孔孔率和吸吸水率。三、数据据处理数据经过过整理如如下表烧前直径径mm烧前厚度度mm烧前干重重g烧后直径径mm烧后厚度度g烧后干重重g湿重g浮重g125.4428.7730.4425.1128.33629.6632.8820.55225.77427.6628.7725.11226.6627.9930.9919.002325.33827.1128.8825.1127.00628.2231.7719

17、.114425.66827.22628.7725.00827.00427.9931.1118.994525.44825.99227.2225.11425.77226.4429.8817.991625.7727.33428.8825.00827.3327.9930.7718.881725.4425.7727.2225.00625.33826.4429.3317.779由上表经经过计算算的以下下数据烧失率收缩率气孔率体积密度度2.633%3.511%26.002%24066.50042.788%8.211%25.225%23488.48852.088%2.344%27.887%22455.2223

18、2.799%5.399%26.332%22944.40082.944%3.400%28.660%22200.35533.133%4.911%23.555%23466.51102.944%3.877%25.220%22933.6558三、实验验总结耐火材料料是指耐耐火度不不低于115800的材材料，一一般是指指主要由由无机非非金属材材料构成成的材料料和制品品。在理理论上，AAl2O3含量大大于466%的硅硅酸铝质质耐火材材料称为为高铝耐耐火材料料。我国国规定高高铝耐火火材料AAl2O3含量大大于488%。本本次试验验我们组组的试验验结果与与其他组组的试验验结果相相差不大大，这说说明我们们班的这这

19、次试验验的整体体结果是是正确的的，没有有试验失失败的组组。实验四：注浆成成型制作作陶瓷工工艺品一、实验验目的1. 应应用无无机非金金属材料料工学课课程中所所学的陶陶瓷工艺艺理论，认认识原料料，并确确定原料料组成及及配比范范围。2. 掌掌握简易易石膏模模具的制制做方法法，通过过注浆成成型制作作陶瓷工工艺品的的流程。3. 以以小组为为单位制制作一件件陶瓷工工艺品。4. 能能对烧后后制品的的缺陷作作合理的的分析，在在此基础础上通过过改善制制备条件件，获得得优良的的工艺品品。二、实验验原理及及步骤1. 原原料：建筑石膏膏：做石石膏模具具时使用用。钾长石：为肉红红色，当当块度较较大时，经经破碎、球球磨、

20、过过筛后备备用。石英砂：白色，夹夹杂时带带黄色。经经破碎、球球磨、过过筛后备备用。紫木节：为软质质粘土，紫紫色。可可分散在在水中。大同土：为硬质质粘土，白白色。经经破碎、球球磨、过过筛后备备用。滑石：为为白色。无水碳酸酸钠：白白色。2.仪器器及设备备：电子子天平振振动磨球球磨瓷瓶瓶（带鹅鹅卵石）空桶（陈腐料浆用）比重计石膏模具（带捆绑绳）烧杯小刀（或锯条）烧结炉3. 步步骤：称料：总量：1kgg石英：225% 长石：27%紫木节：22% 大大同土：24%滑石：22% 无水碳酸酸钠（外外加）：0.44%料：水=1 ：1球磨：料：水水：球=11 ：1 ：2 （24hh）陈腐：陈腐一一周。测比重重：

21、用比比重计测测定料浆浆比重。成型：将石膏膏模具组组装后捆捆紧，从从注浆口口倒入搅搅拌均匀匀的泥浆浆，等坯坯体到达达一定厚厚度后，将将多于的的泥浆倒倒出，放放置4-8h。脱模：当湿坯坯具有一一定强度度后，解解开模具具捆绑绳绳，平放放在桌子子上，脱脱模。干燥：自然干干燥湿坯坯至坯体体颜色发发白且具具有一定定强度。修坯：用小刀刀或锯条条钝面将将坯体表表面凸凹凹不平的的部分修修理平整整。烧成：经讨论论后，各各小组自自定烧成成制度。缺陷分分析：分分析制品品缺陷并并提出解解决方案案以完善善制备条条件。石膏模具具的制作作：根据成成型品的的大致形形状折纸纸模型。配制少少量石膏膏浆，880%左左右水，待待粘稠后

22、后倒入纸纸模型中中以粘住住底部，防防止漏浆浆。依据纸纸模型体体积称量量石膏粉粉，855%左右右水，混混匀并使使气泡尽尽可能少少。粘稠稠后倒入入纸模型型内。将事先先抹好肥肥皂的模模型浸入入石膏中中，留少少许边缘缘以方便便取出。放放置位置置要正。在石膏膏即将凝凝固时旋旋转模型型以将其其取出。静置至至石膏体体完全干干燥。使用前前用砂纸纸将工作作面打光光，并用用海绵蘸蘸水除去去做石膏膏模时留留下的脱脱模剂（肥肥皂沫）三、实验验总结1、钾长长石：为为肉红色色，当块块度较大大时，经经破碎、球球磨、过过筛后备备用。作用：长长石在陶陶瓷原料料中是作作为熔剂剂使用的的，因而而长石在在陶瓷生生产中的的作用主主要表

23、现现为它的的熔融和和熔化其其它物质质的性质质。 22、石英砂砂：白色色，夹杂杂时带黄黄色，经经破碎、球球磨、过过筛后备备用。作用：作作用石英英是作为为瘠性原原料加入入到陶瓷瓷坯料中中的，它它是陶瓷瓷坯体中中主要组组分之一一，它在在陶瓷生生产中的的作用不不仅在坯坯体成型型时，而而且在烧烧成时都都有重要要的影响响。 33、紫木木节：为为软质粘粘土，紫紫色。可可分散在在水中。作用：紫紫木节是是软质粘粘土，可可塑性好好可塑性性是陶瓷瓷坯泥赖赖以成型型的基础础 44、大同同土：为为硬质粘粘土，白白色。经经破碎、球球磨、过过筛后备备用。作用：大大同土是是煅烧后后的煤矸矸石，属属硬质粘粘土，可可塑性很很差

24、55、滑石石：为白白色。作用:滑滑石在普普通日用用陶瓷中中一般作作为溶剂剂使用，在在细陶瓷瓷坯体中中加入少少量滑石石，可降降低烧成成温度，在在较低的的温度下下形成液液相，加加速莫来来石晶体体的生成成，同时时扩大烧烧结温度度范围，提提高白度度、透明明度、力力学强度度和热稳稳定性。 6、无水碳碳酸钠：白色。作用：作作为陶瓷瓷添加剂剂，起解解凝作用用减水剂（解解凝剂）对对于注浆浆料和喷喷雾干燥燥料都是是十分重重要、不不可缺少少的。注注浆泥料料中低的的含水量量可降低低坯体的的收缩，减减小石膏膏模的吸吸水量，缩缩短模型型的干燥燥时间，提提高生产产效率。对对于喷雾雾干燥料料，含水水量的降降低使干干燥时的的能耗减减小，并并增加粉粉料输出出量。