[發(fā)明專利]一種表征高溫下陶瓷在液態(tài)玻璃中溶解量與溶解速率的系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-03-23
• 公開（公告）號: CN111398332A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李恩竹;陳亞偉;楊鴻宇;楊鴻程;張樹人
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01N25/02
• 分類號: G01N25/02;G01N33/38
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 閆樹平

1.一種表征高溫下陶瓷在液態(tài)玻璃中溶解量與溶解速率的系統(tǒng)，其特征在于：包括反應(yīng)裝置與測量裝置；

所述反應(yīng)裝置包括耐900-1600℃高溫的坩堝、固定裝置、支撐架，以及900-1600℃的高溫馬弗爐；

坩堝用作存放玻璃；固定裝置將待測陶瓷樣品固定后，通過相應(yīng)的支撐架將待測陶瓷樣品懸空架設(shè)于坩堝內(nèi)部；馬弗爐用于提供溶解反應(yīng)所需的溫度環(huán)境，即玻璃液化的溫度、待測陶瓷樣品與液態(tài)玻璃反應(yīng)的溫度；

所述測量裝置用于測量陶瓷樣品溶解反應(yīng)前后的外徑。

2.如權(quán)利要求1所述表征高溫下陶瓷在液態(tài)玻璃中溶解量與溶解速率的系統(tǒng)，其特征在于：所述坩堝至少一個：當(dāng)待測陶瓷樣品對應(yīng)的測試玻璃相同時采用一個坩堝或采用待測陶瓷樣品數(shù)量的坩堝；當(dāng)待測陶瓷樣品對應(yīng)的測試玻璃不同時，采用測試玻璃種類數(shù)的坩堝；所述固定裝置和支撐架做對應(yīng)的配套，用于夾持放置各個待測陶瓷樣品于坩堝內(nèi)，以實現(xiàn)高效率的一次測多組樣品。

3.如權(quán)利要求1所述表征高溫下陶瓷在液態(tài)玻璃中溶解量與溶解速率的系統(tǒng)的使用方法，具體步驟如下：

步驟1、將基料壓制成陶瓷柱，并在其最佳燒結(jié)溫度下燒結(jié)致密，冷卻至室溫后，用測量裝置測量其外徑R₀后待用；

步驟2、在坩堝中放入玻璃，然后在馬弗爐中加熱到待測溫度，保溫使玻璃完全熔成液態(tài)，并在待測溫度下繼續(xù)保溫待用，待測溫度高于玻璃的熔化溫度；

步驟3、將步驟1所得陶瓷柱用固定裝置固定后，通過支撐架懸空架設(shè)于步驟2盛有液態(tài)玻璃的坩堝內(nèi)，并使玻璃液面高過陶瓷柱下表面0.5-1.5cm，使其在步驟2所述的待測溫度下反應(yīng)溶解；

步驟4、待至溶解反應(yīng)時間后，取出陶瓷柱并使其冷卻到室溫；再將冷卻后的陶瓷柱放到濃硝酸或者氫氟酸溶液中靜置直至完全腐蝕掉其表面附著的玻璃，然后取出陶瓷柱并清洗干凈；

步驟5、用測量裝置測量步驟4所得清洗后陶瓷柱溶解區(qū)域的外徑R_T，然后根據(jù)公式(1)計算外徑變化信息ΔR，ΔR即可表征陶瓷的溶解量與陶瓷在該溫度下的溶解速率

ΔR＝R₀-R_T (1)。

4.如權(quán)利要求3所述表征高溫下陶瓷在液態(tài)玻璃中溶解量與溶解速率的系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：所述步驟1中的陶瓷柱為圓柱。

5.如權(quán)利要求3所述表征高溫下陶瓷在液態(tài)玻璃中溶解量與溶解速率的系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：所述步驟3中懸空架設(shè)的陶瓷柱是先經(jīng)過馬弗爐中預(yù)熱5-20min后再進行使用的，陶瓷樣品的預(yù)熱溫度與步驟2中待測溫度一致。

6.如權(quán)利要求3所述表征高溫下陶瓷在液態(tài)玻璃中溶解量與溶解速率的系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：所述步驟5中，R_T是陶瓷柱溶解區(qū)域取兩端和中間這三個位置，然后每個位置測量三次所求出的平均值。

7.如權(quán)利要求3所述表征高溫下陶瓷在液態(tài)玻璃中溶解量與溶解速率的系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：通過改變溫度、待測陶瓷柱以及玻璃助劑重復(fù)步驟1至步驟5，或者通過調(diào)整坩堝以及對應(yīng)配套的固定裝置和支撐架，得到不同溫度下不同待測陶瓷在不同液態(tài)玻璃中的溶解量和溶解速率信息。