张侃 科学研究训练..docVIP

科学研究训练 实验报告本 专 业 无机非金属材料工程 班 级 姓 名 学 号 指导教师 姜建华 材料实验教学中心 2010年 9 月 隔音保温外墙陶板的研制及其性能测试 1．课题背景 我国是资源相对贫乏的国家，充分利用再生资源，实行循环经济是必由之路，在陶板药方的设计方面，我们的理念是：如何合理使用原料，少用粘土，最大限度的把工业废渣添加进去，既能降低原料的经济成本，制品的烧成温度，又可节约能源。在确保产品理化性能的基础上，达到节能环保造福人类为终极目标。 我国正处在高速，大规模建设期。古老的秦砖汉瓦消耗了大量土地，形成了农业和粮食危机的潜在威胁，已引起中央和国家各部门的极大关注，社会日益要求轻薄高强的墙体材料。早在十多年前，原国家建材部专门成立了墙体办，专管新型墙体材料的研发，生产等工作。 陶土板，又称之陶板，是以天然陶土为主要原料，添加高炉矿渣，经过压制成型，低温干燥并经过高温烧制而成，具有绿色环保，无辐射，色泽温和，不会带来光污染等特点。 陶板一经出现，便以其浓郁的人文艺术气息、丰富自然的色彩、淳朴耐看的质感、以及天然环保、节能降噪的特质而迅速获得市场青睐，并通过伦佐.皮阿诺（Renzo Piano）等国际众多杰出设计大师的作品而逐渐风靡全球。 新型陶板具有高温，耐水，隔音，保温，不渗水，少粘土等多种优点，可望部分代替传统的砖瓦，受到市场的高度关注。 陶板应用范围广泛，可以作为大型购物中心、酒店、机场、学校、写字楼、医院及高档住宅的外用墙板，还可在较大空间的室内使用，如办公楼大厅，地铁、火车或汽车站候车大厅，机场候机大厅，剧院、影院等。 陶板也可以应通风、遮阳要求做成百叶状,即立方陶.。立方陶可作为遮阳系统单独使用，也可与陶板及其它幕墙材料搭配装饰使用；可提供与陶板相同的所有颜色，表面为平面质感。立方陶从截面形状可分为：正方形、长方形和梭形。 该实验遵循产品的使用性能要求为依据，参照工厂或研究院所现有的配方，利用宝钢冶炼钢铁所产生的废矿粉，设计新型环保型陶板配方并对该陶板各项性能进行测试。 2.实验目的 了解配合料的制备方法和过程，掌握配方的计算并进行配合料的制备。 掌握陶瓷的烧成制度和烧成温度。 掌握陶瓷配料的加料和搅料操作。 掌握陶板根据测试内容加工成样品的方法及仪器的操作。 3.实验原理 陶板是一种陶瓷固体材料，它是由不同的矿物或化工原料均匀混合后将配好的原料经过高温加热，形成具有致密性非常高、结合力非常强的材料。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。 本实验中制造陶板的主要过程可以分为： 陶板配合料组成的设计及料方的计算 陶板配合料制备 陶板制作成型 陶板烧成制度的确定 陶板的烧成加工 4.实验仪器及原料 原料：三号泥、白泥、丰达泥、碳酸钡、矿粉、锂云母、碳酸钠、碳酸钾； 实验仪器：加料勺、搅拌棒、石棉手套、电子天平、箱式退火炉。 5.实验准备 根据陶板性能要求设计陶板的化学组成；选择需用原料，计算配合料料方；精确称量各种原料，并均匀混合。 陶板配方设计： 陶板是一天然陶土为原料，经压制成型、低温干燥并经过高温烧制而形成，具有绿色环保、无辐射、色泽温和、不会带来光污染等优良特点。本实验通过添加工业高炉矿渣，既能降低原料的经济成本，又能降低制品的烧成温度，从而降低能耗，节约能源。 6．技术路线 7．组成设计 配料组成 (%) 单位：% 百分配料量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O BaO 三号泥 15.60 9.27 4.642 0.2314 0.0532 0.0549 0.0408 0.2551 0 白泥 19.50 14.46 3.464 0.2668 0.2238 0.3463 0.1894 0.4516 0 焦宝石 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 丰达泥 19.50 13.49 4.987 0.2887 0.0176 0.0604 0.0194 0.3369 0 BaCO3 3.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.90 矿粉 30.00 10.09 4.359 0.5220 11.835 2.541 0.00 0.00 0 锂云母 10.00 5.66 2.28 0.19 0.00 0.00 0.49 0.40 0 Na2CO3 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0 K2