粘土STA和DIL测试
粘土是一种含水铝硅酸盐,其中还含有少量Mg,Fe,Na,K和Ca元素。粘土是陶瓷和水泥工业中一种重要的原材料,壶、碗,杯等瓷器,(屋顶)瓷砖以及砖可以直接由粘土烧制而成,为获得更好的绝热性能,往往需要制成多孔砖体,这样才有更好的保温效果,使用STA和DIL可以研究粘土的组分和膨胀性能。
测试条件(STA):
温度范围:RT … 1000°C
样品重量:38.91mg
升温速率:5K/min
坩埚类型:Pt
测试气氛:合成空气(70ml/min)
支架类型:S型TG-DSC支架
测试结论:
上图为粘土样品的STA结果,图中标注了样品的TG、DTG和DSC曲线,样品在低温段有0.5%的失重,为样品中自由水的蒸发过程,之后样品有机物烧失(200°C至400°C)并进一步脱水(400°C以上),其失重量为10%;样品在100°C和500°C附近伴随着吸热效应,其吸热热量分别为10J/g和480J/g。在297.4°C附近因有机物烧失DSC曲线上有放热效应,图中通过画中画显示在574°C有吸热峰,此热效应来源于样品中石英成分的α相向β相转变,最后在980.3°C样品的放热峰为高岭土的固固相变。
测试条件(DIL):
温度范围:30°C ... 1000°C
升温速率:5K/min
样品长度:18mm
测试气氛:静态空气
校正标样:Al2O3
测试结论:
图为粘土样品的线性膨胀系数和膨胀速率。在500°C之前,样品发生线性膨胀,在550°C附近达到最大尺寸;随后,样品发生两步烧结过程,第一步烧结的外推起始点温度为608°C,第二步外推起始点为956°C,所对应的烧结速率的最大值温度分别为629°C和980°C。
图为STA和DIL测试结果对比图,图中可以看出,样品的STA和DIL测试结果有很好的对应关系。
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