【正文】 學(xué)術(shù)研究與工業(yè)界人士在研究工作的每一階段都必須保持緊密的聯(lián)系 。 ? 研發(fā)工作的受益者應(yīng)該將直接受益或間接收益的一部分拿出來進(jìn)行投資 ， 以促進(jìn)進(jìn)一步的學(xué)術(shù)研究 。 一些有關(guān)研究與開發(fā)的想法 干燥研發(fā)的特點 ? 一個多規(guī)律且相互關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域 ， 研發(fā)結(jié)果應(yīng)與工業(yè)開發(fā)應(yīng)用緊密聯(lián)系起來 。 ? 排列的標(biāo)準(zhǔn)及其所占份量決定了最終的排列結(jié)果 ， 這對評價單位的名譽(yù)產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)挠绊?，從而影響了這些單位在吸引高素質(zhì)學(xué)生 、 爭取研究基金及畢業(yè)生支持母校等方面的效果 。 ? 獲得研究經(jīng)費(fèi)的貨幣價值常常被用來衡量研究工作的水平與質(zhì)量的標(biāo)尺 。 －－研究工作所產(chǎn)生的生產(chǎn)力以及影響力 。 一些有關(guān)研究與開發(fā)的想法 科學(xué)研究中應(yīng)注意的： ? 自然界并沒有按化學(xué) 、 物理 、 生物學(xué) 、 工程等人為的分類形式存在 ， 對真實世界的認(rèn)識需要跨越認(rèn)為界定的知識范疇； ? 交互式與交叉式的教育與研究日趨重要； ? 交往能力 、 團(tuán)體合作能力 、 多方面的訓(xùn)練經(jīng)歷與應(yīng)用研究是非常重要的訓(xùn)練科目 。 干燥技術(shù)－坯體中水的類型 機(jī)械水 （ 游離水 ） ； 物理化學(xué)結(jié)合水 （ 吸附水 ） ； 化學(xué)結(jié)合水 坯體中的水的類型 ? 自由水（游離水）：分布在顆粒之間和毛細(xì)管中，結(jié)合松馳，較易排除 ? 吸附水：附著于顆粒表面，其數(shù)量與環(huán)境溫度和濕度相關(guān)，并有一定的平衡關(guān)系，即隨周圍介質(zhì)條件可逆性地變化 ? 結(jié)合水：包含在礦物的分子結(jié)構(gòu)中，結(jié)合牢固，排除時需要較大能量 干燥技術(shù)－坯體中水的類型 一定干燥條件下 ， 物料中的水分按能否除 ， 可分為 自由水分 和 平衡水分 。 干燥過程中可除去部分稱為自由水分 。 物料中的水分是自由水與平衡水之和 。 傳質(zhì)傳熱過程 干燥過程既是 傳熱過程 ，又是 傳質(zhì)過程 。 傳熱過程：通過物料表面將熱傳給物料，再以傳導(dǎo)的方式向內(nèi)部傳送，物料表面水分獲得熱量后汽化。 傳質(zhì)過程，物料表面的水蒸氣向干燥介質(zhì)中移動的氣相傳質(zhì)（外擴(kuò)散過程）；內(nèi)部水向表面擴(kuò)散內(nèi)部傳質(zhì)（內(nèi)擴(kuò)散過程）。 干燥方法與應(yīng)用 人工干燥方式的熱源類型： ? 外熱源法：在物料的外部對物料表面加熱，使物料受熱，水分蒸發(fā)，而得以干燥。 ? 內(nèi)熱源法：將濕物料放在高頻交變的電磁場中或微波場中，使物料本射的分子產(chǎn)生劇烈的熱運(yùn)動而發(fā)熱，或使交變電流通過物料而產(chǎn)生熱量，物料中水分蒸發(fā)，物料本身得以干燥。 干燥的三個階段 預(yù)熱階段：物料表面被加熱 ， 溫度升高 ，水分開始蒸發(fā) ， 干燥速度不斷增加； 等速干燥階段：物料中非結(jié)合水排出 ，產(chǎn)生收縮 。 該階段終了時 ， 物料中所含平均水分量稱為臨界水分 ， 它是該階段進(jìn)入降速干燥階段的轉(zhuǎn)折點 。 干燥的三個階段 降速干燥階段：主要排除吸附水 ， 物料不再產(chǎn)生收縮 ， 故只增加氣孔 。 該階段結(jié)束時 ， 物料所含水分稱為最終水分 。 平衡狀態(tài)：當(dāng)坯體水分達(dá)到最終含水量時 ， 坯體水分與環(huán)境的交換呈平衡狀態(tài) ， 此時 ， 干燥速度為零 ， 延長干燥時間僅僅是增加熱能的消耗 。 干燥過程曲線圖 ?升速干燥 坯體表面被加熱，水分不斷蒸發(fā)； ?等速干燥 水分由坯體內(nèi)部遷移到表面的內(nèi)擴(kuò)散速度與表面水分蒸發(fā)擴(kuò)散到周圍介質(zhì)中去的外擴(kuò)散速度相等； ?降速干燥 最終含水率的影響因素 最終含水率與周圍介質(zhì)的溫度 、 相對濕度和坯料組成有關(guān) 。 最終含水率過高 ， 則坯體強(qiáng)度不夠 ， 降低窯爐效率 ， 過低則在干燥后坯體會在大氣中吸濕 ， 或在施釉過程中急劇吸水 ， 造成坯體表面膨脹 ， 是施釉后開裂的主要原因之一 。 干燥裝臵及方法 外熱源法的加熱方式： ? 對流干燥法：用熱空氣或熱煙氣作為介質(zhì)以對流的方式對物料表面進(jìn)行加熱 。 ? 輻射干燥法：稱用紅外燈 、 灼熱金屬或高溫陶瓷表面產(chǎn)生的紅外線 ， 對物料表面進(jìn)行加熱 。 ? 對流－輻射加熱：上述兩種加熱方式的綜合 ， 既有對流加熱 ， 又有輻射加熱 。 影響干燥速率的因素 ? 外擴(kuò)散速率：這常決定于干燥介質(zhì)的溫度 、 濕度和流態(tài) （ 流速的大小和方向 ）以及物料的性質(zhì) 。 干燥介質(zhì)的溫度越高（ 相對濕度就越小 ） ， 流速越快 （ 邊界層應(yīng)越薄 ） ， 外擴(kuò)散速度越大 。 ? 內(nèi)擴(kuò)散速率：濕擴(kuò)散 （ 由濃差決定 ） 與熱擴(kuò)散 （ 由溫差控制 ） 。 影響內(nèi)擴(kuò)散速率的因素 ? 干燥方法：若水分梯度與溫度梯度和熱擴(kuò)散方向相同 ， 水分移動速度將是濕擴(kuò)散速度加上熱擴(kuò)散速度； ? 坯料性質(zhì)：瘠性料越多 ， 顆粒越粗 ， 毛細(xì)管也愈大 ， 水分的擴(kuò)散速度也愈大； ? 坯體溫度：坯體溫度高 ， 水的粘度小 ， ? 坯體表面的致密度：外擴(kuò)散過快時 ， 往往造成表面收縮過大 ， 使坯體表面致密 ， 增加了濕擴(kuò)散的阻力 ， 降低了干燥速度 。 影響外擴(kuò)散速率的因素 ? 氣體介質(zhì)及坯體表面的蒸汽分壓； ? 氣體介質(zhì)及坯體表面粘滯氣膜的厚度 、 能量的供給方式等； ? 通常以增加氣體介質(zhì)的流速 ， 改變氣體介質(zhì)的流動方向和坯體表面的角度 ， 降低周圍環(huán)境介質(zhì)的分壓 ， 增加能量的輸入來提高外擴(kuò)散速度 。 干燥過程中坯體的收縮與開裂 ? 干燥速度的增加應(yīng)以保證坯體不變形 、不開裂 為前提 。 ? 坯體在干燥過程中 ， 隨著自由水的排出 ，被水膜隔離開的顆粒逐慚相互靠近 ， 坯體不斷產(chǎn)生收縮 ， 當(dāng)坯體中顆粒之間直接接觸 ， 產(chǎn)生摩擦 ， 且顆粒之間的摩擦力大于毛細(xì)管中水的表面張力時 ， 收縮就停止了 。 干燥過程中坯體的收縮與開裂 ? 若坯體干燥過快或不均勻 ， 內(nèi)外層或各部位由于收縮不一致而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力－－收縮應(yīng)力； ? 當(dāng)收縮應(yīng)力超過塑性狀態(tài)坯體的屈服值時 ，坯體發(fā)生變形； ? 當(dāng)收縮應(yīng)力超過塑性狀態(tài)坯體的破裂點或超過彈性狀態(tài)坯體的強(qiáng)度值時 ， 坯體就會開裂 。 干燥過程中坯體的收縮與開裂 ? 為了防止變形或開裂 ， 既要調(diào)整坯料 ， 降低收縮率 ， 更要特別注意坯體在收縮階段（ 等速干燥階段 ） 的干燥制度 。 干燥過程中坯體的收縮與開裂 ? 除了干燥速度外 ， 引起不一致收縮的原因： ? 坯體不同部位 ， 由于厚薄不勻 ， 受熱先后不同等因素 ， 水分排出的速度不同； ? 干燥前坯體的水分分布不均勻或含水量太大； ? 成型中顆粒的定向排列 ， 或坯料混合不均勻造成粘性物質(zhì)分布不均勻 ， 顆粒分布不均勻； ? 坯件與托板接觸部位 ， 坯體收縮受到托板的機(jī)械抑制作用； 干燥過程中坯體的收縮與開裂 ? 坯體形式設(shè)計不合理 ， 在厚薄變換處 ， 孔洞部位 ， 形狀改變部位 ， 凹凸不平部位等產(chǎn)生應(yīng)力集中； ? 成型 、 修坯過程中各部位受力不均勻 ， 存在密度差或殘留應(yīng)力； ? 陽離子的種類影響收縮率的大小 。 ? 因此 ， 在選擇干燥方法和制訂干燥制度時 ， 須根據(jù)坯料特性 、 成型工藝 、 制品大小 、 形狀厚度 、 干燥設(shè)備等因素 ， 給予綜合考慮 。 干燥技術(shù)－干燥制度 干燥制度是指坯體在各個干燥階段中所規(guī)定的干燥速度 （ 干燥時間 ） 。 熱空氣干燥法 ， 通過介質(zhì)的溫度和濕度 、空氣流速和流量等參數(shù)來控制干燥制度 。 對于工頻電熱干燥法 ， 則通過調(diào)節(jié)電流密度來控制干燥速度 。 干燥制度 干燥條件總和 ， 包括干燥時間 、 干燥溫度和相對濕度 、 磚坯干燥前后的殘余水分要求等 ， 一般根據(jù)實驗數(shù)據(jù)來確定 。 可塑法成型的坯體 ， 干燥前的機(jī)械強(qiáng)度很低 ， 不超過， 體積收縮達(dá) 10％ 左右 ， 因此干燥速度不能太快 。 多熟料和熟料坯體的機(jī)械強(qiáng)度約為 ～ ， 體積收縮一般小于 6～ 8％ ， 不經(jīng)干燥直接入窯燒成的實例也偶見 。 干燥技術(shù) 干燥制度確定原則 ? 獲得無干燥缺陷的坯體 。 應(yīng)控制坯體各部分的含水率在干燥過程中差別不大 ， 使應(yīng)變均勻以避免應(yīng)力集中 ， 必須使坯體在干燥過程中具有適當(dāng)?shù)母稍锼俣?。 ? 加快干燥 ， 節(jié)約能源 。 即生產(chǎn)周期短 ， 單位制品熱耗低 。 －－干燥過程中尋優(yōu)問題 。 干燥技術(shù) 干燥制度的建立 預(yù)熱階段： 應(yīng)使干燥器的溫度高于其露點 （ 否則坯體表面會因為有水分凝結(jié)而 “ 回潮 ” 或腫脹造成坯體開裂 ） ， 但溫度也不能過高 ， 否則 ， 水分子的熱運(yùn)動使粘土的結(jié)合強(qiáng)度下降 ， 特別是坯體含水率較高或存在凝聚水時 ， 強(qiáng)度下降更顯著 。 通常預(yù)熱階段的溫度一般 40～ 45℃ 。 干燥技術(shù) 干燥制度的建立 等速干燥階段 此時坯體易發(fā)生干燥收縮 ， 易引起變形或開裂 。 應(yīng)根據(jù)坯料的干燥敏感性 （