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1、至Q!!璽篁魚期i簋篁!至里塑】江酉建撾廑旦班窒石膏模型材料的制備與性能研究丁蘊斌(江西省建筑材料工業(yè)科學研究設計院，江西南昌330001)摘要：通過在不同煅燒制度下對建筑石膏進行煅燒，研究了煅燒溫度、煅燒時間、料層厚度及陳化時間對熟石膏物理力學性能的影響。實驗結(jié)果表明，在低溫煅燒時由于二水石膏不完全脫水而形成快凝性的熟石膏，而在高溫煅燒時形成部分Ⅲ型無水石膏，不同的料層厚度和陳化處理能夠使熟石膏的品質(zhì)均一化，晶體轉(zhuǎn)向完整，而使水膏比下降、凝結(jié)時間加快、強度增強。關鍵詞：模型石膏陳化煅燒制度性能1前言石膏模具是陶瓷行業(yè)生產(chǎn)中長期以來使用的傳統(tǒng)模具，雖然以上提及的模具
2、有一系列的優(yōu)點，但由于石膏模具制作方便、原材料來源廣泛、成本低、吸水性能好、模具質(zhì)量輕、可回收利用、不易污染環(huán)境，尤其是可以靈活方便的復制清晰棱角線條等許多優(yōu)點。因此，無論是可塑成型，還是注漿成型；無論是日用陶瓷工業(yè)還是衛(wèi)生潔具陶瓷行業(yè)，大多還在沿用大量的石膏模具?。隨著陶瓷工業(yè)逐步向機械化與自動化生產(chǎn)方向的發(fā)展，石膏模具強度低、使用壽命短、質(zhì)量差的致命弱點越來越突出。陶瓷廠每年的石膏模具破損量很大。同時，隨著我國日用陶瓷工業(yè)的發(fā)展，制作日用陶瓷模具用材料——石膏日趨緊張，石膏礦源質(zhì)量有所下降，石膏價格不斷上漲，而我國日用陶瓷對石膏的需求越來越大，這種供求矛盾造成了
3、日用陶瓷模具質(zhì)量的下降，增加了瓷器產(chǎn)品的成本，影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益。那么，如何提高石膏模型的質(zhì)量，降低日用陶瓷制作成本，更加科學、有效的利用石膏資源，已成為企業(yè)面臨的重要課題‘2。。實驗選擇天然建筑石膏為模用石膏粉，對其進行初步的研究，通過不同的煅燒溫度、時間、料層厚度及陳化時間對其影響，來起到改善其工作性能，提高流變性，提高模型石膏的強度和硬度，得到性能良好的陶瓷工業(yè)用模型石膏。2實驗2．1實驗原材料建筑石膏：市售，200目篩余量為37．5％。其化學成分見表1。表1建筑石膏化學成分化學成CaOS03Si02Fe203A1203Ti02M90結(jié)晶水附著水分(％)建筑
4、石膏31．641．84．2O．651．91O．451．2516．50．12．3實驗測試方法標準稠度、凝結(jié)時間和抗壓強度的測定：參照QB／T1640—1992((陶瓷模用石膏粉物理性能測試方法》。其中標準稠度的測定要求料漿的擴展直徑平均值在215cm一225cm之間。2．4實驗方案實驗根據(jù)二水石膏的脫水特點，選定煅燒的溫度為120。C、150。C、180"(2三個溫度。將生石膏粉放人已經(jīng)升至設定溫度的電．14．爐中煅燒，研究不同的煅燒溫度、煅燒時間、料層厚度及陳化時間的因素對模型石膏的工作性能、凝結(jié)時間、強度的影響。3實驗結(jié)果與討論3．1料層厚度對熟石膏物理性能的影響
5、料層的厚度影響到溫度的傳熱速度和溫度梯度，料層厚度過厚影響生石膏煅燒時受熱的均勻性，造成熟石膏存在過多的不穩(wěn)定相，在沒有攪拌的情況下石膏的料層厚度應控制在2cm以內(nèi)。實驗以煅燒溫度在150℃時料層厚度為lcm、2cm進行對比，實驗結(jié)果見表2。表2料層厚度對熟石膏物理力學性能的影響坡燒溫度料層厚度坡燒時間抗壓強度試樣號初凝終凝／℃／cm／h／MPaN1150l27’25’5．39N21502N3150138’28’643N4150143’30”13”4．46N5150149’3275．94N6150248’36’5．69由表2可以看出在150℃煅燒3h時，料層厚度為l
6、cm時，其抗壓強度是最大，而2h，料層厚度為2cm時，煅燒所得的物料沒有膠凝性能。而在煅燒時間為1h時，料層厚度的增加使凝結(jié)時間和抗壓強度的降低。在150℃煅燒4h，料層厚度對熟石膏的凝結(jié)時間和抗壓強度影響不大，煅燒時間的延長減緩了料層厚度造成受熱不均的影響。說明了料層太厚，在較短的煅燒時間的情況下，不容易燒透，仍有相當一部分的二水石膏沒有脫水，影響物料的凝結(jié)性能和抗壓強度。故實驗選用料層厚度為1cm進行煅燒。3．2煅燒溫度、時間對熟石膏物理力學性能的影響實驗分別對三種不同溫度下煅燒后的無陳化熟石膏進行了凝結(jié)時間和強度測試，石膏的水膏比根據(jù)QB／T1640—1992
7、《陶瓷模用石膏粉物理性能測試方法》中達擴展度要求進行，煅燒時間對熟石膏凝結(jié)時間和抗壓強度的影響見表3，圖1。表3煅燒時間對無陳化熟石膏凝結(jié)時間的影響試樣號圾燒溫度／oC圾燒時間／h初凝終凝N712022’30”107N812034’30”167試樣號圾燒溫度／oc圾燒時間／h初凝終凝N912045’2lN1015027’25’N1115038’28’N1215049‘32’N1318018’30”32’N1418028’30”32’N1518032730”lO’實驗發(fā)現(xiàn)，無陳化的熟膏其水膏比都很大，沒有很明顯的規(guī)律。因為其活性強，需水量大。在攪拌成形過程中，產(chǎn)生
