热膨胀法陶瓷测温多因素分析及在广西古陶瓷中的应用研究
发布时间：2022-01-11 06:18
原始烧成温度测定是古陶瓷科技研究中至关重要的一个环节,目前有多种科技手段可以实现古陶瓷烧成温度的测定,其中热膨胀法因具有实验操作和分析过程简单,测定结果直接、可靠等特点被科技考古界广泛认同。然而,该方法测温操作因人而异,结果存在明显的人为误差,且该方法的理论研究仍可在大量模拟实验的基础上不断深入。针对以上问题,文章梳理了烧结理论的发展过程,综合讨论了影响陶瓷烧成的多种因素;分析讨论了陶瓷材料中的主要组分石英（SiO2）、高岭石（2SiO2·Al2O3·2H2O）、长石（KAlSi3O8、NaAlSi3O8、CaAl2Si2O8等）在高温下的理化变化情况,利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析研究了陶用粘土在不同烧结温度下的物相和显微结构变化情况;通过模拟实验验证了影响热膨胀法古陶瓷测温结果的诸多因素,并综合考...
【文章来源】：广西民族大学广西壮族自治区
【文章页数】：133 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
耐驰热膨胀仪DIL402PC
图 2.1 耐驰热膨胀仪 DIL402PC 图 2.2 DIL402PC 结构示意图热膨胀仪工作原理大致是：当一定长度的样品放入炉体的均温区域内以一定的温度程序（升/降/恒温及其组合）加热时样品的体积会随温度的变化发生膨胀或收缩。膨胀或收缩量由推杆传递给精密的位移传感器（LVDT）并致使传感器的铁芯发生位置变化，此变化又引起传感器产生电动势的变化，再由测量放大器按比例转换为直流电压信号传入到相应计算机程序中，再经分析计算后得到曲线图像。图 2.3 是使用 Netzsch DIL402PC 热膨胀仪（使用 Al2O3支架系统）将陶瓷从室温（25℃）以 5k/min 的升温速率匀速加热至 1330℃，再经仪器自带的 NetzschProteus 软件分析所得的图像。图中的实线（dL/L0 曲线）即热膨胀曲线，反映的是陶瓷材料在升温过程中的线性膨胀或收缩过程，以及在各高温度下的相转变过程。其中样品在约 25～570℃之间曲线较直，近匀速膨胀，570℃之后曲线斜率突然增大，至起始点 583.9℃左右曲线又恢复先前的斜率（斜率其实表现的是材料膨胀系数的大小，即在图中 789～942℃之间的工程 α 值：2.5839×10-6（1/k）），
晶粒中心之间的收缩达 4%。在整个烧结（剖面）从零增加到 0.2%，颈的增长伴随着晶粒之，典型的粉末接触使坯体的相对密度从 0.5%增至 0.能经历晶粒的增长。烧结中期如图 c 所示，黑色的晶闭的白色气孔通道位于晶粒的边缘并贯穿与整个模有的气孔都由晶界分隔开。在实际当中不同的材料此气孔的形状因材料的不同而不同。烧结后期如图由四个十四面体晶粒围成的角落里，三个晶界结合处这种结构下气孔能连续不断的收缩至零尺寸。当四消除了，烧结过程完成，结构处于确定的烧结后期状受到限制，烧结将会继续加深至理论上的密度状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]热膨胀法判定古代琉璃构件胎体烧成温度的模拟实验研究[J]. 丁银忠,侯佳钰,苗建民. 南方文物. 2016(02)
[2]湘桂走廊的宋代瓷业[J]. 蒋廷瑜. 广西教育学院学报. 2016(02)
[3]利用激光拉曼对宋代官窑青瓷样品釉烧温度的研究[J]. 赵兰,丁银忠,苗建民,唐俊杰,李合,陈铁梅. 南方文物. 2014(04)
[4]邢窑的科学研究[J]. 鲁晓珂,李伟东,罗宏杰,韩立森,王会民,李强. 中国科学:技术科学. 2012(10)
[5]古代陶器测温的模拟实验研究[J]. 李迎华,王昌燧,郑克祥. 陶瓷学报. 2012(02)
[6]低温陶器的烧成温度测定及其初步应用[J]. 张怡,朱剑,王涛,赵朝洪,郁金城,王昌燧. 南方文物. 2012(01)
[7]广西早期陶器的初步研究[J]. 于广生. 史前研究. 2010(00)
[8]瓷器测温的模拟实验研究[J]. 李迎华,王昌燧. 陶瓷学报. 2011(03)
[9]液相水解法制备高纯石英粉体团聚状态的控制[J]. 聂兰舰,王玉芬,向在奎,宋学富,饶传东. 武汉理工大学学报. 2011(04)
[10]寿州窑瓷器的测试与初步分析[J]. 尹若春,姚政权,李迎华,汪常明. 中国科学技术大学学报. 2011(01)
博士论文
[1]宋代瓷器若干问题的科技分析[D]. 王洪敏.中国科学技术大学 2010
[2]不同初始状态的SiO2在高温高压下的结构转变研究[D]. 张广强.吉林大学 2009
硕士论文
[1]广西宋代中和窑青白瓷科技研究[D]. 周本源.广西民族大学 2016
本文编号：3582262
【文章来源】：广西民族大学广西壮族自治区
【文章页数】：133 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
耐驰热膨胀仪DIL402PC
图 2.1 耐驰热膨胀仪 DIL402PC 图 2.2 DIL402PC 结构示意图热膨胀仪工作原理大致是：当一定长度的样品放入炉体的均温区域内以一定的温度程序（升/降/恒温及其组合）加热时样品的体积会随温度的变化发生膨胀或收缩。膨胀或收缩量由推杆传递给精密的位移传感器（LVDT）并致使传感器的铁芯发生位置变化，此变化又引起传感器产生电动势的变化，再由测量放大器按比例转换为直流电压信号传入到相应计算机程序中，再经分析计算后得到曲线图像。图 2.3 是使用 Netzsch DIL402PC 热膨胀仪（使用 Al2O3支架系统）将陶瓷从室温（25℃）以 5k/min 的升温速率匀速加热至 1330℃，再经仪器自带的 NetzschProteus 软件分析所得的图像。图中的实线（dL/L0 曲线）即热膨胀曲线，反映的是陶瓷材料在升温过程中的线性膨胀或收缩过程，以及在各高温度下的相转变过程。其中样品在约 25～570℃之间曲线较直，近匀速膨胀，570℃之后曲线斜率突然增大，至起始点 583.9℃左右曲线又恢复先前的斜率（斜率其实表现的是材料膨胀系数的大小，即在图中 789～942℃之间的工程 α 值：2.5839×10-6（1/k）），
晶粒中心之间的收缩达 4%。在整个烧结（剖面）从零增加到 0.2%，颈的增长伴随着晶粒之，典型的粉末接触使坯体的相对密度从 0.5%增至 0.能经历晶粒的增长。烧结中期如图 c 所示，黑色的晶闭的白色气孔通道位于晶粒的边缘并贯穿与整个模有的气孔都由晶界分隔开。在实际当中不同的材料此气孔的形状因材料的不同而不同。烧结后期如图由四个十四面体晶粒围成的角落里，三个晶界结合处这种结构下气孔能连续不断的收缩至零尺寸。当四消除了，烧结过程完成，结构处于确定的烧结后期状受到限制，烧结将会继续加深至理论上的密度状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]热膨胀法判定古代琉璃构件胎体烧成温度的模拟实验研究[J]. 丁银忠,侯佳钰,苗建民. 南方文物. 2016(02)
[2]湘桂走廊的宋代瓷业[J]. 蒋廷瑜. 广西教育学院学报. 2016(02)
[3]利用激光拉曼对宋代官窑青瓷样品釉烧温度的研究[J]. 赵兰,丁银忠,苗建民,唐俊杰,李合,陈铁梅. 南方文物. 2014(04)
[4]邢窑的科学研究[J]. 鲁晓珂,李伟东,罗宏杰,韩立森,王会民,李强. 中国科学:技术科学. 2012(10)
[5]古代陶器测温的模拟实验研究[J]. 李迎华,王昌燧,郑克祥. 陶瓷学报. 2012(02)
[6]低温陶器的烧成温度测定及其初步应用[J]. 张怡,朱剑,王涛,赵朝洪,郁金城,王昌燧. 南方文物. 2012(01)
[7]广西早期陶器的初步研究[J]. 于广生. 史前研究. 2010(00)
[8]瓷器测温的模拟实验研究[J]. 李迎华,王昌燧. 陶瓷学报. 2011(03)
[9]液相水解法制备高纯石英粉体团聚状态的控制[J]. 聂兰舰,王玉芬,向在奎,宋学富,饶传东. 武汉理工大学学报. 2011(04)
[10]寿州窑瓷器的测试与初步分析[J]. 尹若春,姚政权,李迎华,汪常明. 中国科学技术大学学报. 2011(01)
博士论文
[1]宋代瓷器若干问题的科技分析[D]. 王洪敏.中国科学技术大学 2010
[2]不同初始状态的SiO2在高温高压下的结构转变研究[D]. 张广强.吉林大学 2009
硕士论文
[1]广西宋代中和窑青白瓷科技研究[D]. 周本源.广西民族大学 2016
本文编号：3582262
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