陶瓷生产工艺参数控制器模图
作者：李国瑾

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来源：中国知网  发布时间：2013-7-28

  在陶瓷生产中,工艺参数的控制,应力求快速和准确。为了做到这一点,除采用快速的测定方法外,筒化静算手覆和精短爵算时简,具有重要的意义。运用赘模图可以精短爵算时固,井达到所要求的精确度,很适用于生产工艺控制数据的静算。这种方法筒捷易行,只需一把直尺,对准巳知尺度线上的数据,就可以从答数尺度线上清出欲求的桔果。陶瓷生产中工艺参数控制主要有泥浆的栩度和水分,坯料水分,收精和放尺,坯料和陶瓷的强度等。下面分别介貂它们的豁模图。
1.作图的基本方法

  本文所述的爵算图,是比较筒单的形式。
(1)为三根平行线(也可以用两个这样的图联合使用),如图1所示:
  a+b=c                         (1)
  尺度线1、2、3分别表示(1)式中各项,Ll、L2L3分别代表各线的长度n1、n2、n3分别代表各线上的刻度点数,用这些刻度点分别代表公式(1)中a、b、c各项数列;L1、L2、L3的变化量分别代表各线上两刻点之简的距离;N表示尺度线1和3之简的距离,M表示尺度线2和3之简的距离。

图1   a+b=c

  根据作图的要求,在巳知数尺度线上找到一表示数a的点,已知数尺度线2上找到一表示数乙的点,用道尺逮接a、b两点交答数尺度线3于一点,此点就是公式(1)中的和数。。为了达到此目的,各线上的刻点数,刻点之简的简距和线与线之简的距离,应当成以下的关系:

公式(1）可写成减法爵算式:
a一b=a+(-b)=C
  因此,尺度线2上表示b项的数列与线1方向相反。乘法静算式axb=c。改写成对数式loga+logb=togc,除法爵算式a/b一c改写成对数式loga一logb=10ge。乘除歌算式各项在线上刻画成对数尺度。

图2a*b=c

(2)为Z形豁模图。尺度线1和2(兑图2)分别表示公式axb一。中a和。项,两尺度线上的数列排列方向相反,且均从零数开始刻度。速接两起点的斜线3表示乙项。合dL:和dL:分别表示尺度线1和2上刻点简的距离,K表示斜线3的长度。

 

  图的大小和各项变数变化范围的选择,必复最大限度地满足爵算精度和所需静算数据的变化范围。
2.泥桨水分及抽度针算图

  按工厂现行控制泥浆水分和翩度(筋余)的方法,采用容量为20、30ml的比重瓶,测量泥浆的比重。干泥料具比重、泥浆比重和泥浆水分的关系可用下式
表示:

图3泥浆水分、翩度图

上找到相应的p浆点,速p线上的干泥料真比重点交于W浆线,交点郎为泥浆水分百分率。从所得水分点速g渣线交于p浆线,交点与g浆线相速,向相反的方向延长交于s线,此交点郎为缔余百分率。例如:巳知V=25ml,泥浆重(g浆)=36g,泥料真比重(p)=2.65，余重（g浆）=0.55g,作图得w浆=51.0%;S=3.08%,p浆=1.44。实际静算W浆=50.93%,S=3.08%,p浆=1.44。作图与爵算值几乎没有相差,作图的精确度完全符合生产工艺控制的需要。如果比重瓶固定,即可以在P浆/(p浆一1)线上的p浆值直接表示相应的g浆值,更可以进一步筒化箭算手精。如果是釉浆,筋余一般控制在10000孔/cm^2缔余0.3、0.5%,只需将S、g渣线上数字相应降低9/10。
3.泥并水分诺模图

  取钓509泥料,在烘箱或杠外线灯下烘干至恒重,然后称量。水分合量百分率公式:w=(g湿-g干)/g湿，将上式整理并写成对数式:
log100-w=log干-log湿。
式中：g干—干泥料重,g1 ；g湿—湿泥料重,go；由上述对数式作图(图4),所得桔果为(100-w)%,但表示为w%。

4.收缩和放尺诺模图

  陶瓷和耐火材料工艺学实墩规定测定坯料的收精率,是在湿泥献片上刻山长50二,的相互垂直的两条刻线,干燥和焙烧后用游标尺量出刻线尺寸变化。收精率的计算如下:

  公式(12)系fl(u)=f2(v)型公式,    可以用同一尺度线两mll的刻度表示。制出了图5所示的诺模图,在侧出献样干后和烧后刻线尺寸后,于同一刻点直接渡出干燥收精率和总收精率。置尺于千后尺寸和烧后尺寸尺度线上相应刻点,交于烧成收精率尺度线,交点郎为烧成收精率。另附一收精与放尺换算尺度线,可以由右侧的收棺率道接蔽出左侧对应的放尺率。

图5坯料收精放尺图

  测量收精率一般采用准确到0.02.二的游标尺,测量时土0.02、,的靓差将导致收精率土0.04%的改差,如图5中两虚线所表示的范围。因此,豁模图可以直接镇出由测量工具所引起桔果的视差。同时可以看出,比此图更为精密的刻度是不必要的。
5.杭折孩度偌棋图
1)陶瓷机械强度最常采用的是静抗折强度,圆柱形献样直径2cm,支点距离10cm。静抗折强度公式:

图6郎为圆柱形陶瓷献样抗折强度带模图。作用力和强度尺度线右侧为低强度时的稽数,左侧为比较高强度时的渭数。作用力尺度线刻度在低强度时可蓄出1kg,高强度时可消出2kg,能满足一般材料献骇机刻度萌数精度要求;直径可蔽山0.05mm。,符合一般游标尺的准确度,抗折强度尺度线刻度在2 00kg/cm^2以内可蔽出2kg/cm^2在650kg/cm^2以下可蔽出5kg/m^2,1000kg/cm^2以上读出10kg/cm^2。由于受到游标尺和材料献欲机准确度的限制(歌材料献输机改差准确到0.01,游标尺渭数准确到0.02mm),当d=2cm时,可以箭算出抗折强度最大靓差达1.7%。抗折强度豁模图的萌数巳达到足够的精确程度。作图的答案与舒算桔果相差很小。例如,道径2cm。,作用力200kg时,抗折强度箭算得636kg/cm^2作图得635kg/cm^2相差1kg/cm^2。
I)泥坯千燥抗折强度,常采用矩形断面的献样,尺寸钓2.5*l.25cm,,在水泥抗折仪上进行抗折献敬,支点简距10cm。静抗折强度公式:

图6陶瓷抗折弱度图
 

  于是可以作成如图7之均匀刻度的z形豁模图。两平行直线作尺度线,左边尺度线左右两侧分别为h和G的刻度。右边尺度线的左右两侧分别表示b和吸的刻度。两尺度线的起点用一斜线相建。巳知试样宽度b和厚度h,速接b和h线交斜线于一点,以蔽点与巳知扮丸重量G相速,延长交于deta矩线,交点郎为欲求的干燥抗折强度。h和b尺度线可渡出0.2mm,G可蔽出0.02kg，deta可读出0.2kg/cm^2,设b二2.5cm,h=1.25cm,G=1.2kg,作图得。data=46.1kg/cm^2,箭算得46.07kg/cm^2,相差甚小,符合工艺参数控制要求。

6.讨论

  诺模图无湍作图和使用都比较筒单,容易掌握,爵算速度比爵算尺和手摇爵算机都要快。根据不同的静算目的作出专阴的带模图,各变量的上下限掀小到一定的范围,可以使豁模图达到所需的准确程度。豁模图的精度主要与各变量的变化上下限的宽

图7坯泥十燥强度图

窄、图幅尺寸有关,在相同的图幅时,若自变量变化范围较窄,在相同的自变量变化范围内增大图幅尺寸都可以提高带模图的精度。但是应当考虑到变量变化范围是否够用,图幅太大是否使用方便。图的精确度和视差,还与作图是否正确,尺度线粗胭、置尺准确程度、置尺线与尺度线的交角等有关。

  诺模图尺度线上均匀刻度作图和覆数比较方便,改差是均匀的;对数刻度则随数字增大改差显著增大。不过,由于a*b=c型公式的均匀刻度带模图各尺度线的刻点一般需从零点开始,而实际上所遇到的各种运算变量变化只有一不大的范围,因此,计算二乘除法的均匀刻度尺度线在某些情况下实际精度较低。对数刻度诺模图则变量可以任一数为起点和桩点,只要选择得当,不但满足爵算范围需要,且能保:靓精度。采用何种刻度尺度线须砚具体情况而定。

  诺模图能用以简化繁杂的运算过程,对于虽然舒算不太繁杂,但日常、频繁的实验室数据计算,也可以节豹很多人力。因此,它对于陶先生产工艺参数的控制,有一定的实用价值。