熔塊膨脹系數測定時制樣方法的改進

摘要 針對目前測定熔塊膨脹系數時制樣難的問題，本文著重介紹了一些常用方法及提出其弊端，還重點介紹了一種能充分利用熔漿冷卻收縮特性的操作方法，該操作方法簡便易行、成功率高且較準確。

關鍵詞 膨脹系數，測定，熔塊，方法，改進

1前 言

測定膨脹系數時，由于儀器的特定要求，要求所測試樣具有一定的規則形狀，大約為5cm×0.7cm×0.7cm(長×寬×高)的小長方體或5cm×φ1.0cm(長×直徑)的小圓柱體。素燒坯及各種燒成后未完全玻化的化工原材料能夠用切割后再打磨的方法，很容易就磨成規則的形狀。但熔塊就不一樣，由于其存在性脆、硬度高、光滑等特點，故在切割及打磨時易碎又易傷手。通常一個熟手操作工一天能做出十來個試樣，但符合要求的也不過兩三個，不是破碎就是形狀不符合要求，效率相當低，也有一些大的釉料公司利用熔融玻璃拉絲法，這樣當然也可以做成非常規則的形狀，但大多數公司都不具備拉絲法的條件。本人在原建國廠工作期間，曾為此想過很多辦法，也做了很多的實驗，比如將熔塊球磨成漿后烘干成粉，再打餅燒成后切割打磨的方法，其效率及結果都不如人意。另外還試過利用事先做好的小模具壓制、澆注甚至擠出成形的方法，但均因干燥收縮小且強度不夠的原因，脫模時相當不容易，不是脫不出來就是脫出來就碎，要不就是形狀達不到要求。最后想到了一個采用簡易模具的方法，同時利用高溫熔漿冷卻收縮較大的這一特點，終于比較好地解決了這一問題，詳細過程見以下介紹。

2簡易制樣工具的制作過程

具體做法如下：先選定一根導熱率較低的不銹鋼或合金鋼管A，其直徑可以較小（10～15mm），但長度不得小于1m，因為足夠的長度可讓熱不會太快傳遞到手握處而燙手；再選定一塊長約10cm，直徑比剛才鋼管稍大(約20～25mm)，且能耐1550℃以上高溫的不銹鋼圓柱體B，在其表面挖出一個尺寸約為5.7cm×0.8cm×0.8cm(長×寬×高)的長方體槽C，尺寸要比所測試樣大，因為經實驗測定，熔塊從熔融狀態至完全冷卻態約有14%的收縮，故必須留出足夠的收縮空間；再將B槽牢固焊接在A柄的末端，便制作成了完整的做樣工具（如下圖）。

3詳細的制樣過程

做樣時的具體操作如下：

在熔塊車間熔爐的下面用以上帶柄槽A接取紅熱的熔塊漿，待熔塊漿填平C槽后，用金屬鏟之類的東西將表面溢出物刮平，此時動作一定要迅速，因為待熔塊漿冷卻后凝固便刮不動。若未刮凈表面及四周溢出的熔漿，則待熔漿冷卻凝固后用敲打或打磨的方式將邊角處去掉，此時極易將試樣震碎，故一定要在最短的時間內趁溫度高時將邊角處溢出的紅熱熔漿刮干凈，后面便無須再經過打磨工序。隨后在風扇或常溫下冷卻（全程約15min），再慢慢將其倒出，便成為一個尺寸約為5cm×0.7cm×0.7cm(長×寬×高)的規則小長方體。此時有兩點須注意：一是將試樣倒出時動作一定要輕，且最好是軟基地面，否則著地時很容易碰碎；二是若倒出不順利，則可能是冷卻時間不夠，收縮得不夠充分，可將其再冷卻一段時間后再倒出。有時靠近槽內部邊角處可能會出現缺漿情況，這是因為接漿時操作不當或速度太快，熔塊漿還未完全填平C槽時便已停下來所致，此時需倒出重新接漿并冷卻。一般用此方法連續做三個樣，測其平均值即可。成功做出三個樣全程也不超過一個小時，較之其它方法效率高了很多，而且測定結果參考性強。

4結 束 語

經本人多次實驗證明，使用該法制樣所測值與理論值比較接近，比前面所述切割打磨經壓制、澆注或擠出成形的方法要準確很多，因為它排除了球釉漿過程及做樣時切割、打磨等工序的很多干擾因素，而且做樣過程操作簡便且成功率高，最主要是用該法做樣其測定值比較穩定，每星期測量一兩次熔塊的膨脹系數，再根據其變化來判定原材料或配方的波動情況，可確保生產的穩定。