應(yīng)用案例 | 粘土的導(dǎo)熱性能測試

粘土的導(dǎo)熱性能測試

簡介

粘土是一種含水鋁硅酸鹽產(chǎn)物，是由地殼中含長石類巖石經(jīng)過長期風(fēng)化和地質(zhì)的作用而生成的，在自然界中分布廣泛，種類繁多，藏量豐富，是一種寶貴的天然資源。

粘土的礦物成分主要為高嶺石，約占礦物總量的80%～90%，其次是水白云母和石英，還有少數(shù)以三水鋁石為主要成分。粘土中SiO2含量為43%～55%，F(xiàn)e2O3為1%～3.5%，Al2O3為20%～25%，TiO2為0.8%～1.2%。

粘土具有顆粒細(xì)、可塑性強(qiáng)、結(jié)合性好，觸變性適度，收縮適宜，耐火度高等工藝性能，因而，粘土是成為瓷器的基礎(chǔ)。它主要有瓷土、陶土和耐火土粘土等三類，據(jù)礦物的結(jié)構(gòu)與組成的不同，陶瓷工業(yè)所用粘土中的主要粘土礦物有高嶺石類、蒙脫石類和伊利石（水云母）等三種，另外還有較少見的水鋁石，粘土的出現(xiàn)使其成為陶瓷坯體燒結(jié)時(shí)的主體，形成瓷器中莫來石晶體的主要來源。

測試方式

樣品均采用圓形藍(lán)寶石容器，將泥土密實(shí)填入其中，加蓋壓平，擰緊后進(jìn)行測試。   

樣品的厚度、直徑分別為容器內(nèi)部的直徑、厚度，尺寸分別通過游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測得，質(zhì)量在十萬分之一天平上稱得。密度由公式m=ρV計(jì)算得出。

測試結(jié)果

注：比熱值由差示掃描量熱儀DSC測試得到。

討論

熱擴(kuò)散系數(shù)

沙質(zhì)粘土與粘土相比，沙質(zhì)粘土的熱擴(kuò)散值相對更高，原因推測為：沙質(zhì)粘土中沙子的含量相對較高，沙子的主要成分是二氧化硅，其熱擴(kuò)散性能更好。

比熱值

沙質(zhì)粘土與粘土相比，粘土的比熱值相對更高，原因推測為：粘土的水份含量相對偏高，水的比熱值較大，從而影響了粘土整體的比熱，而水的比熱同時(shí)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于沙子二氧化硅的比熱，所以，最終粘土的比熱要高一些。

導(dǎo)熱系數(shù)

由LFA導(dǎo)熱性能測試原理可知：導(dǎo)熱系數(shù)＝熱擴(kuò)散系數(shù)×比熱×密度，最終的結(jié)果是樣品上述參數(shù)相乘之后的綜合結(jié)果。

作者：

焦聯(lián)聯(lián)