專利名稱：一種測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于陶瓷工業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置，特別涉及一種利用漿料顆粒沉降引起的密度變化表征陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置。
背景技術(shù)：
在陶瓷生產(chǎn)領(lǐng)域，制備漿料(泥漿)通常是制備粉料和可塑成形泥料所必須經(jīng)過(guò)的階段。漿料經(jīng)過(guò)壓榨后，排出部分水分而成為泥料。漿料通過(guò)噴霧干燥則成為壓制成形用的粉料。此外，漿料還可直接用于注漿成形復(fù)雜形狀產(chǎn)品，具有其它成形方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)。但要注出生坯密度高、顯微結(jié)構(gòu)均勻的坯體并不容易，配制穩(wěn)定性好的高濃度漿料是其關(guān)鍵之一，這已成為研究普通陶瓷和高技術(shù)陶瓷的一項(xiàng)重要課題。漿料中固體顆粒在液體分散體系中的穩(wěn)定性判定標(biāo)準(zhǔn)是顆粒在液相中的沉降速度慢，則可以認(rèn)為顆粒在液相中的懸浮時(shí)間長(zhǎng)，分散體系的穩(wěn)定性好。顆粒在液體中分散的懸浮體系(漿料)，按其懸浮液的濃度高低，可分為高濃度懸浮液和低濃度懸浮液。通常情況下，對(duì)較低濃度的懸浮液來(lái)說(shuō)，體系的分散穩(wěn)定性的表征方法有沉降法、濁度法、顯微鏡法、粒度分布測(cè)量法和Zeta電位法等；對(duì)高濃度的懸浮液而言，常用的表征方法是粘度測(cè)量法或流變法。上述幾種方法所用的設(shè)備，包括分光光度計(jì)、流變儀、Zeta電位儀、顯微鏡等，設(shè)備較復(fù)雜，價(jià)格較高，測(cè)定時(shí)僅可對(duì)少量樣品測(cè)定。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置，該裝置包括漿料容器、砝碼、傳感器、放大器、采集卡和帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)；該裝置是根據(jù)顆粒沉降引起漿料局部密度變化來(lái)表征漿料穩(wěn)定性，將砝碼在漿料中某一深度所受浮力的持續(xù)變化經(jīng)傳感器、放大器、采集卡和計(jì)算機(jī)處理，以測(cè)定和表征漿料的穩(wěn)定性，該裝置相比現(xiàn)有裝置具有精度高、簡(jiǎn)便快速、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置，包括漿料容器、砝碼、傳感器、放大器、采集卡和帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)；測(cè)定漿料穩(wěn)定性時(shí)，砝碼和漿料置于漿料容器內(nèi)，砝碼與置于漿料容器上方的傳感器連接，傳感器再依次與放大器、采集卡、帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)連接。所述的砝碼為錐型或弧面球形，砝碼表面做拋光或鍍膜處理，以使砝碼表面張力小，且光滑，不易沾漿料，砝碼的密度要大于待測(cè)漿料密度。所述傳感器的精度要達(dá)到O. OOlN或O. lg。所述采集卡的作用是采集經(jīng)過(guò)放大后的電信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳至計(jì)算機(jī)處理。上述裝置的使用方法是在恒溫恒濕環(huán)境中，將砝碼固定于漿料中的某一深度，靜置lmin-30d(至漿料顆粒全部沉積或屏幕顯示數(shù)值不再隨時(shí)間發(fā)生變化為止)，在這過(guò)程中砝碼所受浮力傳到傳感器中，產(chǎn)生電信號(hào)，隨著漿料顆粒不斷沉降，砝碼處懸浮液密度持續(xù)變化，使浮力發(fā)生持續(xù)變化，傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)隨砝碼所受浮力的變化而變化；電信號(hào)經(jīng)放大器放大后由采集卡收集，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳至計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)中的軟件根據(jù)傳感器參數(shù)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行換算后得到密度值，記錄每一時(shí)刻測(cè)定得到的密度值并繪制曲線，得到漿料的穩(wěn)定性曲線；所述的靜置時(shí)間優(yōu)選10-15h。本實(shí)用新型的原理是在靜置過(guò)程中，陶瓷漿料中的懸浮顆粒會(huì)由于地球引力和聚集作用而發(fā)生沉降，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，漿料在垂直于地球表面(或者地心)的方向上由于顆粒密集度不同而導(dǎo)致密度變化，不同深度的漿料密度出現(xiàn)差異，同一深度的密度則會(huì)隨著時(shí)間變化而變化。當(dāng)在陶瓷漿料中的某位置懸掛安放一物體后，物體受到的浮力會(huì)隨著該位置漿料密度的變化而變 化。因此，通過(guò)對(duì)漿料中物體所受的浮力進(jìn)行測(cè)定，可以持續(xù)測(cè)得某一位置漿料密度的變化，建立該位置漿料密度P和測(cè)試時(shí)間的關(guān)系，從而利用密度變化的速度來(lái)表征漿料的穩(wěn)定性。密度變化快，表明漿料中的顆粒沉降快，漿料不穩(wěn)定；反之則說(shuō)明漿料穩(wěn)定。陶瓷漿料的固含量一般在50_70wt%，屬于高濃度的懸浮液，本發(fā)明以漿料在某位置密度的連續(xù)變化來(lái)表征漿料的穩(wěn)定性，不僅明顯不同于其它表征方法，而且科學(xué)理論基礎(chǔ)明確，可以更加準(zhǔn)確和便捷地對(duì)漿料的穩(wěn)定性進(jìn)行表征。本發(fā)明也適合于低濃度的懸浮液穩(wěn)定性的測(cè)定。本實(shí)用新型裝置的計(jì)算機(jī)帶有數(shù)據(jù)處理軟件，該軟件的工作原理如下對(duì)于不沉降的均勻漿料來(lái)說(shuō)，完全浸于漿料內(nèi)的砝碼所受浮力是恒定不變的。當(dāng)漿料內(nèi)分散的顆粒由于各種原因不能維持懸浮狀態(tài)往下沉降，漿料的均勻性就遭到破壞，沉降層以上的液體密度變小。根據(jù)公式F=PgV,密度P變小，處于特定深度上的體積為V的砝碼所受的浮力也必然變小。這種浮力變化將會(huì)被高分辨率壓力傳感器捕捉到并產(chǎn)生電信號(hào)，采集卡將這些電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)輸送給電腦軟件端，軟件將浮力變化換成密度變化Λ P，將Λ P對(duì)時(shí)間t做圖即可得沉降曲線。這樣就可根據(jù)特定深度上料漿密度隨時(shí)間的變化情況以及調(diào)整砝碼浸入深度來(lái)測(cè)量不同深度上料漿密度變化的分布情況來(lái)分析料漿的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果I、本實(shí)用新型的裝置具有精度高(這是由傳感器的精度所決定的)、操作簡(jiǎn)便快速、性能穩(wěn)定、可重復(fù)性好(性能穩(wěn)定及可重復(fù)性好，都是由測(cè)定原理決定的。測(cè)定所示數(shù)據(jù)僅由測(cè)試發(fā)碼在漿料中所受浮力大小變化得出，不易受其他因素影響)、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。2、本實(shí)用新型裝置的原理簡(jiǎn)單，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，成本低，由于砝碼僅對(duì)原料密度變化敏感，受力大小基本由自身砝碼決定，因此可在生產(chǎn)中直接對(duì)大量漿料進(jìn)行測(cè)定。

圖I是本實(shí)用新型的測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置的組成示意圖。圖2是實(shí)施例I的漿料的穩(wěn)定性曲線。圖3是實(shí)施例2的釉漿的穩(wěn)定性曲線。[0023]圖4是實(shí)施例3的色料懸浮液的穩(wěn)定性曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例I一種測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置，其組成和連接關(guān)系如圖I所示，包括漿料容器、砝碼、傳感器、放大器、采集卡和帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)；測(cè)定漿料穩(wěn)定性時(shí)要在恒溫恒濕環(huán)境下進(jìn)行，砝碼和漿料置于漿料容器內(nèi)，砝碼與置于漿料容器上方的傳感器連接，傳感器再依次與放大器、采集卡、帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)連接。所用的砝碼由不銹鋼制成，形狀為錐形，底角為60°，表面鍍有聚四氟乙烯。體積
14.5cm3,重 115g,密度為 7. 93g/cm3。傳感器與放大器、采集卡集成固定于小盒中，再連接至計(jì)算機(jī)。陶瓷衆(zhòng)料的組成是將2kg高招帆土、I. 6kg粘土與Ikg純氧化招粉混合,加3kg水經(jīng)高鋁球球磨機(jī)(行星式球磨機(jī)QM-3SP2，轉(zhuǎn)速473rpm，料球比為1:2 ;下同)，球磨6小時(shí)后，得到固含量為60%的漿料，高鋁礬土的主要成分如表I所示，粘土的主要成分如表2所
/Jn ο表I高鋁礬土的主要成分
權(quán)利要求1.一種測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置，其特征在于包括漿料容器、砝碼、傳感器、放大器、采集卡和帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)；測(cè)定漿料穩(wěn)定性時(shí)，砝碼和漿料置于漿料容器內(nèi)，砝碼與置于漿料容器上方的傳感器連接，傳感器再依次與放大器、采集卡、帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置，其特征在于所述的砝碼為錐型或弧面球形，砝碼表面做拋光或鍍膜處理，砝碼的密度要大于待測(cè)漿料密度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置，其特征在于所述傳感器的精度要達(dá)到O. OOlN或O. Igo
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種測(cè)定陶瓷漿料穩(wěn)定性的裝置，該裝置包括漿料容器、砝碼、傳感器、放大器、采集卡和帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)；測(cè)定漿料穩(wěn)定性時(shí)，砝碼和漿料置于漿料容器內(nèi)，砝碼與置于漿料容器上方的傳感器連接，傳感器再依次與放大器、采集卡、帶有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)連接。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的裝置具有精度高、操作簡(jiǎn)便快速、性能穩(wěn)定、可重復(fù)性好、設(shè)備簡(jiǎn)單、可對(duì)大量漿料進(jìn)行測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N9/36GK202735200SQ201220429858
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者吳建青, 寧磊, 梁家瑜, 彭誠(chéng), 呂明 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)