[发明专利]一种测定陶瓷干坯孔隙率的试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种测定陶瓷干坯孔隙率的试验装置，包括坯体失重测量系统、坯体收缩测量系统和敞口微型电炉，其特征在于，具体结构和连接关系为：

所述坯体失重测量系统由电子天平、隔热板、支撑杆、重力分配器、样品台和样品支撑架构成，隔热板安放在电子天平的量盘上，重力分配器安放在隔热板上，重力分配器通过支撑杆与样品台连为一体，样品支撑架安放在样品台上，

所述坯体收缩测量系统由样品支撑架、尺寸变化测量杆、距离传感器构成，样品支撑架上方中心设有一个小孔，尺寸变化测量杆穿过该孔后伸入到距离传感器的振荡线圈轴孔中，

所述样品台和样品支撑架安放在敞口微型电炉的炉膛中，敞口微型电炉的底部中心开有小孔，支撑杆从该小孔伸出与重力分配器连接。

2.根据权利要求1所述的测定陶瓷干坯孔隙率的试验装置，其特征在于，所述的敞口微型电炉为立式圆柱形，220V300W的电发热丝以双向无感应方式等间距缠绕于电炉立壁的外侧。

3.根据权利要求1所述的测定陶瓷干坯孔隙率的试验装置，其特征在于，所述重力分配器为金属质、边缘平整、断面为弧形的盖子。

4.根据权利要求1所述的测定陶瓷干坯孔隙率的试验装置，其特征在于，所述敞口微型电炉的炉口上方3cm的位置设置有挡热板，挡热板为金属质的圆盖，挡热板中心开设一小孔让尺寸变化测量杆穿过。

5.根据权利要求1所述的测定陶瓷干坯孔隙率的试验装置，其特征在于，所述样品支撑架由铝质材料制成，底面平整，用于放置待测样品，上方中心开有一个小孔便于尺寸变化测量杆穿过，样品支撑架能够从样品台上取出或放入，以便装卸样品。

6.权利要求1所述的测定陶瓷干坯孔隙率的试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下的步骤：

(1)开启电子天平、距离传感器、计算机的电源，预热30分钟，设置敞口微型电炉温控仪的恒温温度为105℃；

(2)制备好形状规整的陶瓷湿坯待测样品，要求能够准确测量待测样品干燥后的体积；

(3)将陶瓷湿坯待测样品放置在样品支撑架底面的中心，用一铝片放在样品上表面的中心，然后将样品支撑架放入电炉炉膛内的样品台上，盖上挡热板；

(4)将尺寸变化测量杆从上而下穿过挡热板中心小孔和样品支撑架上方的中心小孔，垂直放在陶瓷湿坯待测样品上表面的铝片上，再将距离传感器垂直向下放至限制定位框内，使尺寸变化测量杆上端伸入距离传感器的振荡线圈轴孔；

(5)按下电子天平的去皮键，启动计算机数据采集软件；

(6)打开敞口微型电炉的电源开关，经过3～5min电炉炉膛达到指定的恒温温度；

(7)计算机每隔5s采集一次电子天平和距离传感器的数据，并实时绘制失重－收缩曲线；当失重曲线走平5min后便停止数据采集，关闭敞口微型电炉、电子天平和距离传感器的电源，测定试验结束；

(8)在所获得的坯体干燥收缩曲线开始走平的位置做一条垂直线与坯体脱水失重曲线相交，坯体脱水失重曲线上最大失重量W₀与该点对应的脱水失重量W₁的差值，即为停止收缩时坯体中的剩余含水量W₂，W₂＝W₀－W₁；

(9)根据水的质量－密度关系计算W₂对应的体积V₂，V₂＝W₂/ρ，ρ为水的密度；

(10)炉膛冷却后取出干燥的陶瓷坯体，用游标卡尺多次测量坯体的各维尺寸，获得平均尺寸后计算坯体的体积V₀；

(11)按下式计算陶瓷干坯的孔隙率：

陶瓷干坯的孔隙率(％)＝(V₂/V₀)×100％

其中，V₀为坯体的体积；

V₂为剩余水量的体积。