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摘要 针对目前测定熔块膨胀系数时制样难的问题,本文着重介绍了一些常用方法及提出其弊端,还重点介绍了一种能充分利用熔浆冷却收缩特性的操作方法,该操作方法简便易行、成功率高且较准确。
关键词 膨胀系数,测定,熔块,方法,改进
1前 言
测定膨胀系数时,由于仪器的特定要求,要求所测试样具有一定的规则形状,大约为5cm×0.7cm×0.7cm(长×宽×高)的小长方体或5cm×φ1.0cm(长×直径)的小圆柱体。素烧坯及各种烧成后未完全玻化的化工原材料能够用切割后再打磨的方法,很容易就磨成规则的形状。但熔块就不一样,由于其存在性脆、硬度高、光滑等特点,故在切割及打磨时易碎又易伤手。通常一个熟手操作工一天能做出十来个试样,但符合要求的也不过两三个,不是破碎就是形状不符合要求,效率相当低,也有一些大的釉料公司利用熔融玻璃拉丝法,这样当然也可以做成非常规则的形状,但大多数公司都不具备拉丝法的条件。本人在原建国厂工作期间,曾为此想过很多办法,也做了很多的实验,比如将熔块球磨成浆后烘干成粉,再打饼烧成后切割打磨的方法,其效率及结果都不如人意。另外还试过利用事先做好的小模具压制、浇注甚至挤出成形的方法,但均因干燥收缩小且强度不够的原因,脱模时相当不容易,不是脱不出来就是脱出来就碎,要不就是形状达不到要求。最后想到了一个采用简易模具的方法,同时利用高温熔浆冷却收缩较大的这一特点,终于比较好地解决了这一问题,详细过程见以下介绍。
2简易制样工具的制作过程
具体做法如下:先选定一根导热率较低的不锈钢或合金钢管A,其直径可以较小(10~15mm),但长度不得小于1m,因为足够的长度可让热不会太快传递到手握处而烫手;再选定一块长约10cm,直径比刚才钢管稍大(约20~25mm),且能耐1550℃以上高温的不锈钢圆柱体B,在其表面挖出一个尺寸约为5.7cm×0.8cm×0.8cm(长×宽×高)的长方体槽C,尺寸要比所测试样大,因为经实验测定,熔块从熔融状态至完全冷却态约有14%的收缩,故必须留出足够的收缩空间;再将B槽牢固焊接在A柄的末端,便制作成了完整的做样工具(如下图)。
3详细的制样过程
做样时的具体操作如下:
在熔块车间熔炉的下面用以上带柄槽A接取红热的熔块浆,待熔块浆填平C槽后,用金属铲之类的东西将表面溢出物刮平,此时动作一定要迅速,因为待熔块浆冷却后凝固便刮不动。若未刮净表面及四周溢出的熔浆,则待熔浆冷却凝固后用敲打或打磨的方式将边角处去掉,此时极易将试样震碎,故一定要在最短的时间内趁温度高时将边角处溢出的红热熔浆刮干净,后面便无须再经过打磨工序。随后在风扇或常温下冷却(全程约15min),再慢慢将其倒出,便成为一个尺寸约为5cm×0.7cm×0.7cm(长×宽×高)的规则小长方体。此时有两点须注意:一是将试样倒出时动作一定要轻,且最好是软基地面,否则着地时很容易碰碎;二是若倒出不顺利,则可能是冷却时间不够,收缩得不够充分,可将其再冷却一段时间后再倒出。有时靠近槽内部边角处可能会出现缺浆情况,这是因为接浆时操作不当或速度太快,熔块浆还未完全填平C槽时便已停下来所致,此时需倒出重新接浆并冷却。一般用此方法连续做三个样,测其平均值即可。成功做出三个样全程也不超过一个小时,较之其它方法效率高了很多,而且测定结果参考性强。
4结 束 语
经本人多次实验证明,使用该法制样所测值与理论值比较接近,比前面所述切割打磨经压制、浇注或挤出成形的方法要准确很多,因为它排除了球釉浆过程及做样时切割、打磨等工序的很多干扰因素,而且做样过程操作简便且成功率高,最主要是用该法做样其测定值比较稳定,每星期测量一两次熔块的膨胀系数,再根据其变化来判定原材料或配方的波动情况,可确保生产的稳定。
关键词 膨胀系数,测定,熔块,方法,改进
1前 言
测定膨胀系数时,由于仪器的特定要求,要求所测试样具有一定的规则形状,大约为5cm×0.7cm×0.7cm(长×宽×高)的小长方体或5cm×φ1.0cm(长×直径)的小圆柱体。素烧坯及各种烧成后未完全玻化的化工原材料能够用切割后再打磨的方法,很容易就磨成规则的形状。但熔块就不一样,由于其存在性脆、硬度高、光滑等特点,故在切割及打磨时易碎又易伤手。通常一个熟手操作工一天能做出十来个试样,但符合要求的也不过两三个,不是破碎就是形状不符合要求,效率相当低,也有一些大的釉料公司利用熔融玻璃拉丝法,这样当然也可以做成非常规则的形状,但大多数公司都不具备拉丝法的条件。本人在原建国厂工作期间,曾为此想过很多办法,也做了很多的实验,比如将熔块球磨成浆后烘干成粉,再打饼烧成后切割打磨的方法,其效率及结果都不如人意。另外还试过利用事先做好的小模具压制、浇注甚至挤出成形的方法,但均因干燥收缩小且强度不够的原因,脱模时相当不容易,不是脱不出来就是脱出来就碎,要不就是形状达不到要求。最后想到了一个采用简易模具的方法,同时利用高温熔浆冷却收缩较大的这一特点,终于比较好地解决了这一问题,详细过程见以下介绍。
2简易制样工具的制作过程
具体做法如下:先选定一根导热率较低的不锈钢或合金钢管A,其直径可以较小(10~15mm),但长度不得小于1m,因为足够的长度可让热不会太快传递到手握处而烫手;再选定一块长约10cm,直径比刚才钢管稍大(约20~25mm),且能耐1550℃以上高温的不锈钢圆柱体B,在其表面挖出一个尺寸约为5.7cm×0.8cm×0.8cm(长×宽×高)的长方体槽C,尺寸要比所测试样大,因为经实验测定,熔块从熔融状态至完全冷却态约有14%的收缩,故必须留出足够的收缩空间;再将B槽牢固焊接在A柄的末端,便制作成了完整的做样工具(如下图)。
3详细的制样过程
做样时的具体操作如下:
在熔块车间熔炉的下面用以上带柄槽A接取红热的熔块浆,待熔块浆填平C槽后,用金属铲之类的东西将表面溢出物刮平,此时动作一定要迅速,因为待熔块浆冷却后凝固便刮不动。若未刮净表面及四周溢出的熔浆,则待熔浆冷却凝固后用敲打或打磨的方式将边角处去掉,此时极易将试样震碎,故一定要在最短的时间内趁温度高时将边角处溢出的红热熔浆刮干净,后面便无须再经过打磨工序。随后在风扇或常温下冷却(全程约15min),再慢慢将其倒出,便成为一个尺寸约为5cm×0.7cm×0.7cm(长×宽×高)的规则小长方体。此时有两点须注意:一是将试样倒出时动作一定要轻,且最好是软基地面,否则着地时很容易碰碎;二是若倒出不顺利,则可能是冷却时间不够,收缩得不够充分,可将其再冷却一段时间后再倒出。有时靠近槽内部边角处可能会出现缺浆情况,这是因为接浆时操作不当或速度太快,熔块浆还未完全填平C槽时便已停下来所致,此时需倒出重新接浆并冷却。一般用此方法连续做三个样,测其平均值即可。成功做出三个样全程也不超过一个小时,较之其它方法效率高了很多,而且测定结果参考性强。
4结 束 语
经本人多次实验证明,使用该法制样所测值与理论值比较接近,比前面所述切割打磨经压制、浇注或挤出成形的方法要准确很多,因为它排除了球釉浆过程及做样时切割、打磨等工序的很多干扰因素,而且做样过程操作简便且成功率高,最主要是用该法做样其测定值比较稳定,每星期测量一两次熔块的膨胀系数,再根据其变化来判定原材料或配方的波动情况,可确保生产的稳定。