Uniwersytet Śląski Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach Zakład Elektroceramiki Funkcjonalnej

PRACOWNIA NAUKI O MATERIAŁACH-

TWORZYWA CERAMICZNE

Ćwiczenie 4

Oznaczanie gęstości pozornej nasiąkliwości i porowatości względnej wybranych materiałów ceramicznych

Cel ćwiczenia:

1. Zapoznanie się z pojęciami: gęstość pozorna, nasiąkliwość, porowatość względna.

2. Określenie wpływu nasiąkliwości na zastosowanie materiałów ceramicznych.

Przebieg ćwiczenia:

1. Włączyć suszarkę i kuchenkę. Ustawić temperaturę termostatu suszarki na 120°C.

2. Z badanej płytki ceramicznej wyciąć próbkę o wymiarach około 20x30mm.

3. Wysuszyć próbkę w suszarce (20 minut w minimum 120°C).

4. Dla wyznaczenia objętości próbki V zmierzyć suwmiarką dziesięciokrotnie jej grubość, szerokość i długość.

5. Przed przystąpieniem do ważenia należy wpisać się do zeszytu wagowego !!!. Przygotować wagę analityczną do pracy, w obecności prowadzącego zajęcia !!!.

6. Wyznaczyć masę próbki suchej m_s z dokładnością do
   0,0001 g.

7. Ułożyć badaną próbkę w zlewce na dłuższym boku i zalać do połowy wysokości woda. destylowaną.

8. Po około 10 min. dolać wody tak, aby cała próbka znalazła się pod wodą.

9. Zlewkę z próbką, ustawić na kuchence. Gotować około 15 min.

10. Wyjąć próbkę z wody, osuszyć wilgotną szmatką (nie wycierać).

11. Bezpośrednio po osuszeniu zważyć próbkę dla wyznaczenia masy m_n.

12. Zmierzyć temperaturę wody destylowanej.

13. Ponad szalką wagi ustawić ławeczkę, na ławeczce zlewkę, badaną próbkę zawiesić na ramieniu wagi na cienkim druciku w taki sposób by podczas późniejszego ważenia
    w wodzie destylowanej cała próbka była w niej zanurzona. Zdjąć zlewkę z ławeczki nalać do niej wody destylowanej.

14. W celu wyznaczenia masy drucika m_d zważyć próbkę zawieszoną na druciku
    w powietrzu.

15. Ustawić zlewkę z wodą destylowaną na ławeczce zanurzyć w niej próbkę i zważyć
    z dokładnością do
    0,0001 g (po uwzględnieniu masy drucika m_d uzyskujemy w ten sposób wartość m_w).

Opracowanie wyników pomiarów:

1. Obliczyć gęstość pozorną ρ_p ceramiki.

,

gdzie: m_s - masa próbki suchej,

V_c - objętość całkowita (z pomiarów suwmiarką).

2. Obliczyć gęstość pozorną ρ_p ceramiki z ważenia hydrostatycznego.

,

gdzie: m_s - masa próbki suchej,

m_n - masa próbki nasyconej wodą w powietrzu

m_w - masa próbki nasyconej wodą w wodzie

ρ_w - gęstość wody w temperaturze oznaczania.

3. Obliczyć nasiąkliwość wodną Wc badanej ceramiki.

,

gdzie: m_s - masa próbki suchej,

m_n - masa próbki nasyconej wodą.

4. Obliczyć nasiąkliwość objętościową wodną W_ob badanej ceramiki.

,

gdzie: m_s - masa próbki suchej,

m_n - masa próbki nasyconej wodą,

V - objętość próbki,

ρ_w - gęstość wody w temperaturze oznaczania.

5. Obliczyć porowatość względną P_w ceramiki.

,

gdzie: m_s - masa próbki suchej,

m_n - masa próbki nasyconej wodą w powietrzu,

m_w - masa próbki nasyconej wodą w wodzie.

Zagadnienia do kolokwium:

1. Ceramika - rodzaje i zastosowanie, podstawowe właściwości.

2. Mikrostruktura ceramiki:

• przestrzenny rozkład i charakterystyka faz: krystalicznej, szklistej, gazowej;

• pory otwarte i zamknięte.

3. Pojęcia: gęstość pozorna, nasiąkliwość, nasiąkliwość objętościowa i porowatość względna.

4. Nasiąkliwość jako parametr określający możliwość zastosowania wyrobów ceramicznych.

Literatura:

[1]. A.Rusiecki, J. Raabe „Pracownia technologiczna ceramiki”

[2]. R.Pampuch, „Materiały ceramiczne” (1989)

[3]. A.Zawadzki, H.Hofmokl, „Laboratorium Fizyczne”

[4]. M.Janiec, „Materiały ogniotrwałe”

___________________________________________________________________

Pracownia nauki o materiałach

---