无机非金属材料科学实验报告--陶瓷泥浆性能的测定.docx

实验报告

专业：材料化学年级、班级：13材料化学1班

课程名称：无机非金属材料科学实验时间：

实验项目：陶瓷泥浆性能的测定实验指导老师：

【实验目的】

了解泥浆的稀释原理，如何选择稀释剂确定其用量；

了解泥浆性能对陶瓷生产工艺的影响；

掌握泥浆相对粘度测试方法及控制方法。

【实验原理】

1、泥浆在流动时，其内部存在着摩擦力。内摩擦力的大小一般用”粘度”的大小来反应，粘度的倒数即为流动度。

2、泥浆是粘土悬浮于水中的分散系统，是具有一定结构特点的悬浮体和胶体系统。泥浆流动时，存在着内摩擦力。内摩擦力的大小用粘度来反应，粘度大则流动度小。泥浆静置后常会凝聚、沉积、稠化。

3、电解质对泥浆流动性的影响很大。即使在含水量较少的泥浆内加入适量电解质后，也能得到像含水量多时一样或更大的流动度。泥浆的最大稀释度与其ζ电位的最大值相适应。若电解质过量，泥浆中阳离子浓度过高，含有较多阳离子进入胶团的吸附层，中和粘土胶团的负电荷。从而是扩散层变薄，电动电位下降，粘土胶粒不易移动，使泥浆粘度增加，流动性下降，所以电解质的加入量有一定的范围。

4、用于稀释泥浆的电解质必须具备3个条件：

具有水化能力强的一价阳离子；

能直接离解或水解而提供足够的OH--,使分散系统呈碱性；

能与粘土中有害离子发生交换反应，生产难溶盐类或稳定的络合物。

【实验仪器和药品】

实验仪器：旋转粘度计、普通天平、量筒、烧杯3个、秒表、搅拌棒、不锈钢盆

实验药品：高岭土400g、去离子水、电解质10%NaCO3、10%NaOH

【实验步骤】

用普通天平称取400g高岭土，加入250-290ml去离子水搅拌均匀使高岭土泥浆有一定的流动性即可；

选择合适的搅拌器，安装好旋转粘度计;

将高岭土泥浆放在仪器合适的位置，调节搅拌器的高度使泥浆表面超过搅拌器上的刻度线；

打开开关使之搅拌，调节转速使指针在70以上；

指针稳定后，间隔相等时间（20s）按停指针并读数，重复该步骤3次并求出平均值；

添加一定量的电解质，搅拌均匀后重复5，每次添加电解质后搅拌测量前要把搅拌器清洗干净并擦干。

【实验结果与讨论】

转速12

10%NaOH

粘度（x100）

平均值（x100）

10%NaOH

粘度（x100）

平均值（x100）

0

66.5

64.5

0.5

55.0

54.3

65.5

53.3

61.5

54.5

1.0

63.5

62.2

1.5

59.5

58.1

64.0

58.0

59.0

56.8

2.0

54.5

54.9

2.5

54.9

54.1

54.8

53.4

55.4

54.0

3.0

58.2

57.4

3.5

56.4

57.9

57.0

59.3

57.0

58.0

4.0

61.6

60.9

59.8

61.2

转速12X100

10%NaCO3

粘度（x100）

平均值

10%NaCO3

粘度（x100）

平均值

0

50.1

50.5

1.5

53.6

52.7

50.6

51.5

50.9

52.9

3.0

54.5

55.6

4.5

64.8

62.3

56.0

62.5

56.3

59.5

6.0

57.9

57.7

7.5

64.0

63.2

57.3

62.0

58.0

63.5

9.0

57.7

58.1

58.4

58.3

10%NaOH

NaOH用量/mL

10%Na2CO3

Na2CO3用量/mL

【思考题】

电解质稀释泥浆的机理？

陶瓷泥浆中的黏土微粒表面呈负电性,而水分子因为氢原子更活泼,实际上是正电性较强的极性分子,这样每个黏土微粒表面就会吸附一些水分子,让这些水分子成为不能流动的水.

电解质的作用就是用更强的正电荷离子或分子把被吸附的水分子解放出来,而同时电解质分子或离子的另一端又基本是电中性,不会再吸附水分子.解放出来的水分子自然就增加了浆料的流动性.

电解质应具备哪些条件？

用于稀释泥浆的电解质必须具备3个条件：

具有水化能力强的一价阳离子；

能直接离解或水解而提供足够的OH--,使分散系统呈碱性；

能与粘土中有害离子发生交换反应，生产难溶盐类或稳定的络合物。