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无机非金属材料实验

材料热稳定性的测定

冯小平

联系：fxpwut@163.com

陶瓷材料热稳定性的测定

一、目的意义

二、实验原理

三、主要仪器设备

四、实验过程

五、实验数据记录与处理

武汉理工大学材料科学与工程实验教学中心fxpwut@163.com

一、目的意义

材料经受剧烈的温度变化而不破坏的性能称为材料热稳定

性（或称耐急冷急热性）。不同的材料，热稳定性的表示方法

是不同的。如：

日用陶瓷：一定规格的试样，加热到一定温度，然后立即

置于室温的流动水中急冷，并逐次提高温度和重复急冷，直至

观察到试样发生裂，用试样出现裂纹时经受的热冷最大温差来

表示试样的热稳定性，温差愈大，热稳定性愈好。

耐火材料：试样加热到某一温度，并保温一定时间，然后

置于一定温度的流动水中或在空气中一定时间，重复这样的操

作，直至试样失重20%为止，以其操作次数n表示。

高温结构材料：试样加热到一定温度后，在水中急冷，然

后测其抗折强度的损失率，作为热稳定性的指标。

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一、目的意义（续）

本实验主要是以陶瓷材料为实验对象，了解测定陶瓷材料

热稳定性的实际意义；了解影响热稳定性的因素及提高热稳定

性的措施；掌握陶瓷材料热稳定性的测定原理及方法。

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二、基本原理

陶瓷的热稳定性取决于坯釉料的化学成分、矿物组成、相组

成、显微结构、制备方法、成型条件及烧成制度等应素以及外界

环境。由于陶瓷内外层受热不均匀，坯釉的热膨胀系数差异而引

起陶瓷内部产生应力，导致机械强度降低，甚至发生开裂现象。

陶瓷热稳定性测定方法一般是把试样加热到一定的温度，接

着放入适当温度的水中，判定方法为：

①根据试样出现裂纹或损坏到一定程度时，所经受的热变

换次数；

②经过一定的次数的热冷变换后机械强度降低的程度来决

定热稳定性；

③试样出现裂纹时经受的热冷最大温差来表示试样的热稳

定性，温差愈大，热稳定性愈好。

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三、主要仪器设备

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四、实验过程

1、打开进水管，给恒温水槽中注入循环水。

2、将10个合格的试样放入样品筐内，并置于炉膛中。

3、打开电源开关，设定第一个实验温度为140℃，打开搅

拌机进行搅拌，开始升温。。

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四、实验过程（续）

4、当温度达到设定温度时，保温15分钟。将试样框从

炉膛中拉出，迅速转动手柄，使样品筐迅速坠入水中，冷

却5分钟。

5、从水中取出试样，擦干净。

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四、实验过程（续）

6、在试样表面涂上一层蓝墨水，稍后将试样表面上的

蓝墨水冲洗干净并擦干。检查试样出现裂纹的块数，并作

记录。

7、将没有开裂的试样放入炉内，以20℃的间隔增加实

验温度，重复试验至十个试样全部开裂为止。

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五、实验数据与处理

试样名称