摘要：文中介紹了熔化溫度特性測試儀的結(jié)構(gòu)，性能和應(yīng)用范圍，提出了新的計(jì)算方法，導(dǎo)出了方程：Y= 4.7350 X1+16.9423 X2+12.1045X3-0.00485X1X2+0.000298X1X3
-0.0127X2X3-15681.4，提高了熔化溫度特性測試儀的使用性能。
　　關(guān)鍵詞：耐火度 測試儀 半球溫度 回歸方程

　　陶瓷結(jié)合劑耐火度測試爐主要有電阻爐、硅鉬棒爐、硅碳棒爐、電阻絲爐和熔化溫度特性測試儀等設(shè)備。熔化溫度特性測試儀也有稱作“影像式燒結(jié)點(diǎn)試驗(yàn)儀”或“高溫顯微鏡”，“高溫投影儀”，“耐火度測定儀”的（圖1）。

　　熔化溫度特性測試儀是由光源部分、加熱部分、攝像部分和計(jì)算機(jī)顯示部分組成，其工作原理是試樣在測試儀的加熱部分受熱的同時(shí)光源部分將其投影通過攝像部分在計(jì)算機(jī)上顯示出來，試樣在受熱過程中的變化，包括收縮、膨脹、發(fā)泡、變形、耐火度等都可以表現(xiàn)出來（圖2）。


　　如果以研究對象的材料作底板還可以表現(xiàn)結(jié)合劑對其潤濕的程度，測定潤濕角的大?。▓D3），其實(shí)它已經(jīng)不是一個(gè)專門測定耐火度的設(shè)備了，而是一個(gè)對陶瓷結(jié)合劑試樣做更全面研究的儀器。

　　熔化溫度特性測試儀支架—1上的熱電偶保護(hù)管—2兼做支持試樣的載體（見圖4），保護(hù)管是剛玉材質(zhì)制成，可耐1800∽2000℃的高溫。發(fā)熱管—6可以用硅鉬棒元件，使用溫度達(dá)1800℃；也可以使用硅碳棒元件，使用溫度可達(dá)1450℃，或用電爐絲使用溫度在1000℃以下。使用電爐絲做發(fā)熱體只能用于低熔陶瓷結(jié)合劑的研究，但是使用硅鉬棒做發(fā)熱體不能做低熔陶瓷結(jié)合劑的研究，因?yàn)樽龅腿厶沾山Y(jié)合劑研究時(shí)的溫度范圍大多在500∽900℃之間，而硅鉬棒不能經(jīng)常使用在400∽700℃，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)硅鉬棒容易損壞。JVC攝像頭—13在工作中可以將撲捉到的影像傳到計(jì)算機(jī)上顯示出來，并可隨時(shí)打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　熔化溫度特性測試儀上世紀(jì)50年代國內(nèi)某單位曾從德國進(jìn)口，后也有的單位自己仿制自用，現(xiàn)在國內(nèi)已有幾家科研單位和廠家生產(chǎn)、出售這種儀器。目前國內(nèi)生產(chǎn)的熔化溫度特性測試儀配有專用計(jì)算機(jī)以達(dá)到除手工制樣外所有的運(yùn)行、操作和不同溫度階段的顯示、記錄、保存已全部自動(dòng)化了（圖5）。

　　圖5 中左側(cè)的四個(gè)圖中，左上（601℃）是試樣的原始狀態(tài)，右上（857℃）是試樣熔融后高度降低為原始狀態(tài)的75％時(shí)的記錄，稱“熔化溫度”；左下是（909℃）試樣熔融后高度降低為原始狀態(tài)的50％時(shí)的記錄，稱“半球溫度”；右下（930℃）是試樣熔融后高度降低為原始狀態(tài)的40％時(shí)的記錄，稱“流動(dòng)溫度”（原儀器規(guī)定試樣熔融后的高度為原來高度的25％時(shí)為“流動(dòng)溫度”，但這樣半球溫度與流動(dòng)溫度之間過度時(shí)間特長，且穩(wěn)定性較差，我們在實(shí)驗(yàn)中暫且取試樣熔融后高度降低為原始試樣高度的40％時(shí)的記錄，稱“流動(dòng)溫度”）；圖5 中右側(cè)的單個(gè)圖中（764℃）是試樣達(dá)到圓角溫度時(shí)的狀態(tài)，稱“圓角溫度”。
　　試樣在加熱過程中其90°的邊角熔融后逐漸變成圓角，與三角錐的60°棱角達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)的圓角接近，所以把熔化溫度特性測試儀中試樣的“圓角溫度”作為試樣的耐火度值是比較恰當(dāng)?shù)?。但是不同的操作人員對圓角溫度觀察的認(rèn)同并不一致，所以同一試樣的實(shí)驗(yàn)，不同人員讀出的數(shù)據(jù)可能有10∽30℃的差別，這就大大的影響了熔化溫度特性測試儀在測定耐火度這一項(xiàng)目上的準(zhǔn)確性。
　　試樣在熔化溫度特性測試儀上圓角溫度不易辨認(rèn)，但試樣在實(shí)驗(yàn)過程中熔融后的高度變化卻能由設(shè)備自行確認(rèn)，如“熔化溫度”、 “半球溫度”、“流動(dòng)溫度”，這樣我們將試樣實(shí)驗(yàn)過程中的“熔化溫度”、 “半球溫度”、“流動(dòng)溫度”與試樣的耐火度用數(shù)學(xué)分析的方法聯(lián)系起來，從而免去了觀察圓角溫度時(shí)的人為誤差。
　　設(shè)：熔化溫度為 X1 ;
　　半球溫度為X2
　　流動(dòng)溫度為X3
　　求出耐火度Y與X1 ,X2 ,X3 的二次相關(guān)的回歸方程(式1)
　　Y= 4.7350 X1+16.9423 X2+12.1045X3-0.00485X1X2+0.000298X1X3
-0.0127X2X3-15681.4 （式1）
　　例1， 已知結(jié)合劑1的耐火度為690℃，試樣在熔化溫度特性測試儀上測得熔化溫度 X1=820℃; 半球溫度 X2=871℃; 流動(dòng)溫度X3=933℃;
　　將X1 ,X2 ,X3 代入式（1），計(jì)算：
　　Y1=695.04℃; 與結(jié)合劑的耐火度的實(shí)際數(shù)值690℃相比較，其誤差為5.04℃
　　例2，已知結(jié)合劑2的耐火度為790℃，試樣在熔化溫度特性測試儀上測得熔化溫度 X1=864.5℃; 半球溫度 X2=909.5℃; 流動(dòng)溫度X3=958℃;
　　將X1 ,X2 ,X3 代入式（1），計(jì)算：
　　Y2=785℃; 與結(jié)合劑的耐火度的實(shí)際數(shù)值790℃相比較時(shí)，其誤差值為 -5℃
　　由例1、例2 可知在耐火度測試中絕對值為5℃ 左右的誤差是可以接受的。如果在導(dǎo)出式（1）的過程中將每一點(diǎn)的測試次數(shù)適當(dāng)增加，然后取平均值，并適當(dāng)增加測試的點(diǎn)數(shù)，可能導(dǎo)出的方程更準(zhǔn)確一些。但是這一公式并不是通用的，因?yàn)槊恳慌_(tái)設(shè)備的性能不同，所以每一臺(tái)設(shè)備都必須做出自己的適用的公式，才能用于計(jì)算。

　　參考文獻(xiàn)：
　　【1】 郭靖遠(yuǎn) 等 日用精陶 輕工業(yè)出版社 1984
　　【2】 李志宏 陶瓷磨具制造 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 2000
　　【3】 李印江 陶瓷樹脂磨具廢品分析 2005

　　作者簡介：
　　李印江 教授級高工 長期從事陶瓷、樹脂、橡膠磨具和陶瓷、樹脂結(jié)合劑超硬材料制品的生產(chǎn)、教學(xué)工作；目前主要做陶瓷、樹脂結(jié)合劑超硬材料制品的研發(fā)、實(shí)驗(yàn)。