熱膨脹法陶瓷測(cè)溫多因素分析及在廣西古陶瓷中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-11 06:18
原始燒成溫度測(cè)定是古陶瓷科技研究中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),目前有多種科技手段可以實(shí)現(xiàn)古陶瓷燒成溫度的測(cè)定,其中熱膨脹法因具有實(shí)驗(yàn)操作和分析過(guò)程簡(jiǎn)單,測(cè)定結(jié)果直接、可靠等特點(diǎn)被科技考古界廣泛認(rèn)同。然而,該方法測(cè)溫操作因人而異,結(jié)果存在明顯的人為誤差,且該方法的理論研究仍可在大量模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷深入。針對(duì)以上問(wèn)題,文章梳理了燒結(jié)理論的發(fā)展過(guò)程,綜合討論了影響陶瓷燒成的多種因素;分析討論了陶瓷材料中的主要組分石英(SiO2)、高嶺石(2SiO2·Al2O3·2H2O)、長(zhǎng)石(KAlSi3O8、NaAlSi3O8、CaAl2Si2O8等)在高溫下的理化變化情況,利用X射線衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析研究了陶用粘土在不同燒結(jié)溫度下的物相和顯微結(jié)構(gòu)變化情況;通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了影響熱膨脹法古陶瓷測(cè)溫結(jié)果的諸多因素,并綜合考...
【文章來(lái)源】:廣西民族大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
耐馳熱膨脹儀DIL402PC
圖 2.1 耐馳熱膨脹儀 DIL402PC 圖 2.2 DIL402PC 結(jié)構(gòu)示意圖熱膨脹儀工作原理大致是:當(dāng)一定長(zhǎng)度的樣品放入爐體的均溫區(qū)域內(nèi)以一定的溫度程序(升/降/恒溫及其組合)加熱時(shí)樣品的體積會(huì)隨溫度的變化發(fā)生膨脹或收縮。膨脹或收縮量由推桿傳遞給精密的位移傳感器(LVDT)并致使傳感器的鐵芯發(fā)生位置變化,此變化又引起傳感器產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的變化,再由測(cè)量放大器按比例轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)傳入到相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序中,再經(jīng)分析計(jì)算后得到曲線圖像。圖 2.3 是使用 Netzsch DIL402PC 熱膨脹儀(使用 Al2O3支架系統(tǒng))將陶瓷從室溫(25℃)以 5k/min 的升溫速率勻速加熱至 1330℃,再經(jīng)儀器自帶的 NetzschProteus 軟件分析所得的圖像。圖中的實(shí)線(dL/L0 曲線)即熱膨脹曲線,反映的是陶瓷材料在升溫過(guò)程中的線性膨脹或收縮過(guò)程,以及在各高溫度下的相轉(zhuǎn)變過(guò)程。其中樣品在約 25~570℃之間曲線較直,近勻速膨脹,570℃之后曲線斜率突然增大,至起始點(diǎn) 583.9℃左右曲線又恢復(fù)先前的斜率(斜率其實(shí)表現(xiàn)的是材料膨脹系數(shù)的大小,即在圖中 789~942℃之間的工程 α 值:2.5839×10-6(1/k)),
晶粒中心之間的收縮達(dá) 4%。在整個(gè)燒結(jié)(剖面)從零增加到 0.2%,頸的增長(zhǎng)伴隨著晶粒之,典型的粉末接觸使坯體的相對(duì)密度從 0.5%增至 0.能經(jīng)歷晶粒的增長(zhǎng)。燒結(jié)中期如圖 c 所示,黑色的晶閉的白色氣孔通道位于晶粒的邊緣并貫穿與整個(gè)模有的氣孔都由晶界分隔開(kāi)。在實(shí)際當(dāng)中不同的材料此氣孔的形狀因材料的不同而不同。燒結(jié)后期如圖由四個(gè)十四面體晶粒圍成的角落里,三個(gè)晶界結(jié)合處這種結(jié)構(gòu)下氣孔能連續(xù)不斷的收縮至零尺寸。當(dāng)四消除了,燒結(jié)過(guò)程完成,結(jié)構(gòu)處于確定的燒結(jié)后期狀受到限制,燒結(jié)將會(huì)繼續(xù)加深至理論上的密度狀態(tài)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱膨脹法判定古代琉璃構(gòu)件胎體燒成溫度的模擬實(shí)驗(yàn)研究[J]. 丁銀忠,侯佳鈺,苗建民. 南方文物. 2016(02)
[2]湘桂走廊的宋代瓷業(yè)[J]. 蔣廷瑜. 廣西教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]利用激光拉曼對(duì)宋代官窯青瓷樣品釉燒溫度的研究[J]. 趙蘭,丁銀忠,苗建民,唐俊杰,李合,陳鐵梅. 南方文物. 2014(04)
[4]邢窯的科學(xué)研究[J]. 魯曉珂,李偉東,羅宏杰,韓立森,王會(huì)民,李強(qiáng). 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(10)
[5]古代陶器測(cè)溫的模擬實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李迎華,王昌燧,鄭克祥. 陶瓷學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]低溫陶器的燒成溫度測(cè)定及其初步應(yīng)用[J]. 張怡,朱劍,王濤,趙朝洪,郁金城,王昌燧. 南方文物. 2012(01)
[7]廣西早期陶器的初步研究[J]. 于廣生. 史前研究. 2010(00)
[8]瓷器測(cè)溫的模擬實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李迎華,王昌燧. 陶瓷學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]液相水解法制備高純石英粉體團(tuán)聚狀態(tài)的控制[J]. 聶蘭艦,王玉芬,向在奎,宋學(xué)富,饒傳東. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[10]壽州窯瓷器的測(cè)試與初步分析[J]. 尹若春,姚政權(quán),李迎華,汪常明. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
博士論文
[1]宋代瓷器若干問(wèn)題的科技分析[D]. 王洪敏.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]不同初始狀態(tài)的SiO2在高溫高壓下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變研究[D]. 張廣強(qiáng).吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]廣西宋代中和窯青白瓷科技研究[D]. 周本源.廣西民族大學(xué) 2016
本文編號(hào):3582262
【文章來(lái)源】:廣西民族大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
耐馳熱膨脹儀DIL402PC
圖 2.1 耐馳熱膨脹儀 DIL402PC 圖 2.2 DIL402PC 結(jié)構(gòu)示意圖熱膨脹儀工作原理大致是:當(dāng)一定長(zhǎng)度的樣品放入爐體的均溫區(qū)域內(nèi)以一定的溫度程序(升/降/恒溫及其組合)加熱時(shí)樣品的體積會(huì)隨溫度的變化發(fā)生膨脹或收縮。膨脹或收縮量由推桿傳遞給精密的位移傳感器(LVDT)并致使傳感器的鐵芯發(fā)生位置變化,此變化又引起傳感器產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的變化,再由測(cè)量放大器按比例轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)傳入到相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序中,再經(jīng)分析計(jì)算后得到曲線圖像。圖 2.3 是使用 Netzsch DIL402PC 熱膨脹儀(使用 Al2O3支架系統(tǒng))將陶瓷從室溫(25℃)以 5k/min 的升溫速率勻速加熱至 1330℃,再經(jīng)儀器自帶的 NetzschProteus 軟件分析所得的圖像。圖中的實(shí)線(dL/L0 曲線)即熱膨脹曲線,反映的是陶瓷材料在升溫過(guò)程中的線性膨脹或收縮過(guò)程,以及在各高溫度下的相轉(zhuǎn)變過(guò)程。其中樣品在約 25~570℃之間曲線較直,近勻速膨脹,570℃之后曲線斜率突然增大,至起始點(diǎn) 583.9℃左右曲線又恢復(fù)先前的斜率(斜率其實(shí)表現(xiàn)的是材料膨脹系數(shù)的大小,即在圖中 789~942℃之間的工程 α 值:2.5839×10-6(1/k)),
晶粒中心之間的收縮達(dá) 4%。在整個(gè)燒結(jié)(剖面)從零增加到 0.2%,頸的增長(zhǎng)伴隨著晶粒之,典型的粉末接觸使坯體的相對(duì)密度從 0.5%增至 0.能經(jīng)歷晶粒的增長(zhǎng)。燒結(jié)中期如圖 c 所示,黑色的晶閉的白色氣孔通道位于晶粒的邊緣并貫穿與整個(gè)模有的氣孔都由晶界分隔開(kāi)。在實(shí)際當(dāng)中不同的材料此氣孔的形狀因材料的不同而不同。燒結(jié)后期如圖由四個(gè)十四面體晶粒圍成的角落里,三個(gè)晶界結(jié)合處這種結(jié)構(gòu)下氣孔能連續(xù)不斷的收縮至零尺寸。當(dāng)四消除了,燒結(jié)過(guò)程完成,結(jié)構(gòu)處于確定的燒結(jié)后期狀受到限制,燒結(jié)將會(huì)繼續(xù)加深至理論上的密度狀態(tài)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱膨脹法判定古代琉璃構(gòu)件胎體燒成溫度的模擬實(shí)驗(yàn)研究[J]. 丁銀忠,侯佳鈺,苗建民. 南方文物. 2016(02)
[2]湘桂走廊的宋代瓷業(yè)[J]. 蔣廷瑜. 廣西教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]利用激光拉曼對(duì)宋代官窯青瓷樣品釉燒溫度的研究[J]. 趙蘭,丁銀忠,苗建民,唐俊杰,李合,陳鐵梅. 南方文物. 2014(04)
[4]邢窯的科學(xué)研究[J]. 魯曉珂,李偉東,羅宏杰,韓立森,王會(huì)民,李強(qiáng). 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(10)
[5]古代陶器測(cè)溫的模擬實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李迎華,王昌燧,鄭克祥. 陶瓷學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]低溫陶器的燒成溫度測(cè)定及其初步應(yīng)用[J]. 張怡,朱劍,王濤,趙朝洪,郁金城,王昌燧. 南方文物. 2012(01)
[7]廣西早期陶器的初步研究[J]. 于廣生. 史前研究. 2010(00)
[8]瓷器測(cè)溫的模擬實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李迎華,王昌燧. 陶瓷學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]液相水解法制備高純石英粉體團(tuán)聚狀態(tài)的控制[J]. 聶蘭艦,王玉芬,向在奎,宋學(xué)富,饒傳東. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[10]壽州窯瓷器的測(cè)試與初步分析[J]. 尹若春,姚政權(quán),李迎華,汪常明. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
博士論文
[1]宋代瓷器若干問(wèn)題的科技分析[D]. 王洪敏.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]不同初始狀態(tài)的SiO2在高溫高壓下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變研究[D]. 張廣強(qiáng).吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]廣西宋代中和窯青白瓷科技研究[D]. 周本源.廣西民族大學(xué) 2016
本文編號(hào):3582262
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