粘土STA和DIL測試
粘土是一種含水鋁硅酸鹽,其中還含有少量Mg,F(xiàn)e,Na,K和Ca元素。粘土是陶瓷和水泥工業(yè)中一種重要的原材料,壺、碗,杯等瓷器,(屋頂)瓷磚以及磚可以直接由粘土燒制而成,為獲得更好的絕熱性能,往往需要制成多孔磚體,這樣才有更好的保溫效果,使用STA和DIL可以研究粘土的組分和膨脹性能。
測試條件(STA):
溫度范圍:RT … 1000°C
樣品重量:38.91mg
升溫速率:5K/min
坩堝類型:Pt
測試氣氛:合成空氣(70ml/min)
支架類型:S型TG-DSC支架
測試結(jié)論:
上圖為粘土樣品的STA結(jié)果,圖中標(biāo)注了樣品的TG、DTG和DSC曲線,樣品在低溫段有0.5%的失重,為樣品中自由水的蒸發(fā)過程,之后樣品有機(jī)物燒失(200°C至400°C)并進(jìn)一步脫水(400°C以上),其失重量為10%;樣品在100°C和500°C附近伴隨著吸熱效應(yīng),其吸熱熱量分別為10J/g和480J/g。在297.4°C附近因有機(jī)物燒失DSC曲線上有放熱效應(yīng),圖中通過畫中畫顯示在574°C有吸熱峰,此熱效應(yīng)來源于樣品中石英成分的α相向β相轉(zhuǎn)變,最后在980.3°C樣品的放熱峰為高嶺土的固固相變。
測試條件(DIL):
溫度范圍:30°C ... 1000°C
升溫速率:5K/min
樣品長度:18mm
測試氣氛:靜態(tài)空氣
校正標(biāo)樣:Al2O3
測試結(jié)論:
圖為粘土樣品的線性膨脹系數(shù)和膨脹速率。在500°C之前,樣品發(fā)生線性膨脹,在550°C附近達(dá)到最大尺寸;隨后,樣品發(fā)生兩步燒結(jié)過程,第一步燒結(jié)的外推起始點(diǎn)溫度為608°C,第二步外推起始點(diǎn)為956°C,所對(duì)應(yīng)的燒結(jié)速率的最大值溫度分別為629°C和980°C。
圖為STA和DIL測試結(jié)果對(duì)比圖,圖中可以看出,樣品的STA和DIL測試結(jié)果有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
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