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應用案例 | 粘土STA和DIL測試

更新時間:2021-07-24      點擊次數:1886

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,Fe,Na,K和Ca元素。粘土是陶瓷和水泥工業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


測試結論:

上圖為粘土樣品的STA結果,圖中標注了樣品的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過程,之后樣品有機物燒失(200°C至400°C)并進一步脫水(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,其吸熱熱量分別為10J/g和480J/g。在297.4°C附近因有機物燒失DSC曲線上有放熱效應,圖中通過畫中畫顯示在574°C有吸熱峰,此熱效應來源于樣品中石英成分的α相向β相轉變,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:靜態空氣

校正標樣:Al2O3


測試結論:

圖為粘土樣品的線性膨脹系數和膨脹速率。在500°C之前,樣品發生線性膨脹,在550°C附近達到最大尺寸;隨后,樣品發生兩步燒結過程,第一步燒結的外推起始點溫度為608°C,第二步外推起始點為956°C,所對應的燒結速率的最大值溫度分別為629°C和980°C。

圖為STA和DIL測試結果對比圖,圖中可以看出,樣品的STA和DIL測試結果有很好的對應關系。




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