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1、 2.粘土的成因粘土的成因 含含铝铝硅硅酸酸盐盐矿矿物物的的岩岩石石（称称为为母母岩岩，主主要要是是长长石石、伟晶岩等）经分化、水解或热液蚀变变成粘土。伟晶岩等）经分化、水解或热液蚀变变成粘土。风化残积型风化残积型 热液蚀变型热液蚀变型 沉积型沉积型 3.分类分类二二.粘土的组成粘土的组成第一章第一章 原料原料 主要矿物主要矿物 l（一）矿物组成（一）矿物组成 杂质矿物杂质矿物 l（二）化学组成（二）化学组成l（三）颗粒组成（三）颗粒组成 2.杂质矿物杂质矿物 石英、铁质矿物、碳酸盐、硫酸盐、长石、云母等石英、铁质矿物、碳酸盐、硫酸盐、长石、云母等（二）化学组成：（二）化学组成：SiO2、Al
2、2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2和灼减量（和灼减量（I.L）（三）颗粒组成（三）颗粒组成粘土中不同大小颗粒的体积百分比粘土中不同大小颗粒的体积百分比 三、粘土的工艺性质三、粘土的工艺性质 （一）可塑性（一）可塑性（二）结合性（二）结合性（三）离子交换性（三）离子交换性（C.E.C）（四）触变性（四）触变性（五）收缩（五）收缩（六）烧结性能（六）烧结性能（七）耐火度（七）耐火度 第一章第一章 原料原料 1.定义定义 2.表征表征 “可塑性指数可塑性指数”：液限与塑限之差即：液限与塑限之差即W2W1。“塑限塑限”是指粘土或坯料由粉末状态进入塑性是指粘土或坯料由粉末状态
3、进入塑性状态时的含水量状态时的含水量W1。“液限液限”是指粘土或坯料由塑性状态进入流淌是指粘土或坯料由塑性状态进入流淌状态时的含水量状态时的含水量W2。“可塑性指标可塑性指标”指在工作水分下，粘土（或坯料）指在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，同时受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，同时表明相应的含水率。表明相应的含水率。S（Dh）P Kg cm粉末粉末泥泥浆浆塑限塑限W1液限液限W2含水率含水率W%应应变变应应力力第一章第一章 原料原料粘土的可塑性能依据可塑指数或指标分为：粘土的可塑性能依据可塑指数或指标分为：l强塑性粘土：指数强塑性粘土：指数15或指
4、标或指标3.6l中塑性粘土：指数中塑性粘土：指数715,指标指标2.53.6l弱塑性粘土：指数弱塑性粘土：指数17,指标指标2.5l非塑性粘土：指数非塑性粘土：指数1第一章第一章 原料原料4.4.改善粘土（或坯料）可塑性的措施改善粘土（或坯料）可塑性的措施 淘淘洗洗、风风化化、真真空空练练泥泥、陈陈腐腐、加加入入无无机机或或有有机机塑塑化化剂以提高坯料的可塑性。剂以提高坯料的可塑性。3.3.影响粘土（或坯料）可塑性的因素影响粘土（或坯料）可塑性的因素 矿物组成、颗粒大小、液相数量及性质矿物组成、颗粒大小、液相数量及性质第一章第一章 原料原料2.表征：表征：试试验验室室通通常常以以能能够够形形成
5、成可可塑塑泥泥团团时时所所加加入入标标准准砂砂（颗颗 粒粒 组组 成成 0.25-0.15mm占占 70%，0.15-0.09mm占占30%）的数量及干后抗折强度来反映。）的数量及干后抗折强度来反映。生生产产上上常常用用测测定定由由粘粘土土制制作作的的生生坯坯的的抗抗折折强强度度来来间接的表示粘土的结合力。间接的表示粘土的结合力。1.定定义义：粘粘土土能能粘粘结结确确定定细细度度的的瘠瘠性性物物料料形形成成可可塑塑泥泥团并有确定干燥强度的性能。团并有确定干燥强度的性能。通常可塑性强的粘土，其结合性也大。通常可塑性强的粘土，其结合性也大。（二）结合性（二）结合性（三）离子交换性（三）离子交换性（
6、C.E.C）分散在水溶液中的粘土胶粒带有电荷，不仅可以分散在水溶液中的粘土胶粒带有电荷，不仅可以吸附反电荷离子，而且可以在不破坏粘土本身结构的吸附反电荷离子，而且可以在不破坏粘土本身结构的状况下，同溶液中的其它离子进行离子交换。粘土的状况下，同溶液中的其它离子进行离子交换。粘土的阳离子交换依次为阳离子交换依次为:HAL3+Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+Li+粘土进行离子交换的实力（即交换容量，以毫克粘土进行离子交换的实力（即交换容量，以毫克当量当量/100克干粘土表示）随其矿物组成不同而异。克干粘土表示）随其矿物组成不同而异。表表1-1不同粘土的阳离子交换容量（不同粘土的阳
7、离子交换容量（mmol/g）（四）触变性（四）触变性定义：定义：粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低而流淌性增加，静置后又能复原原粘度会降低而流淌性增加，静置后又能复原原来状态；反之，相同的泥料放置一段时间后，来状态；反之，相同的泥料放置一段时间后，在维持原有水分的状况下会增加粘度，出现变在维持原有水分的状况下会增加粘度，出现变稠和固化的现象。上述状况可以重复多数次。稠和固化的现象。上述状况可以重复多数次。第一章第一章 原料原料q表征：表征：q泥浆厚化系数以泥浆静置泥浆厚化系数以泥浆静置30分钟和分钟和30秒钟后相秒钟后相对粘度的比值表示。对粘度的
8、比值表示。q稠固性愈大，表示该泥浆愈易沉积。稠固性愈大，表示该泥浆愈易沉积。q泥团的厚化系数为静置确定时间后，球体或圆泥团的厚化系数为静置确定时间后，球体或圆锥体压入泥团达确定深度时剪切强度增加的百分锥体压入泥团达确定深度时剪切强度增加的百分数。数。q陶瓷生产中希望泥料有确定的触变性。触变陶瓷生产中希望泥料有确定的触变性。触变性过大的泥浆管道输送不便；过小，生坯强度不性过大的泥浆管道输送不便；过小，生坯强度不够，影响成型、脱模。够，影响成型、脱模。q影响因素影响因素第一章第一章 原料原料（五）收缩（五）收缩干燥收缩干燥收缩试样成型后干燥至试样成型后干燥至105110的尺寸变更；的尺寸变更；干燥
9、收缩干燥收缩S干干=(L0-L1)/L0烧成收缩烧成收缩干燥后试样与煅烧后试样尺寸的变更；干燥后试样与煅烧后试样尺寸的变更；烧成收缩烧成收缩S体体=(L1-L2)/L1总收缩总收缩试样成型后经烧成的尺寸总变更。试样成型后经烧成的尺寸总变更。总收缩总收缩S总总=(L0-L2)/L0种类：线收缩（生产上常用）种类：线收缩（生产上常用）体积收缩体积收缩测定收缩率数据，作为成型模型、生坯尺寸放测定收缩率数据，作为成型模型、生坯尺寸放尺的依据，是生产规格尺寸合乎要求的制品的基础尺的依据，是生产规格尺寸合乎要求的制品的基础（六）烧结性能（六）烧结性能粘土没有固定的熔点。依据气孔率、收缩率与粘土没有固定的熔
10、点。依据气孔率、收缩率与温度的关系曲线（图温度的关系曲线（图2），确定起先烧结温度），确定起先烧结温度（T1）、烧结温度（）、烧结温度（T2）、软化温度（）、软化温度（T3）,烧烧结温度范围是指结温度范围是指T2T3。从生产限制来考虑，希望粘土的烧结温度范围从生产限制来考虑，希望粘土的烧结温度范围（T2T3）宽些。）宽些。第一章第一章 原料原料（七）耐火度（七）耐火度定义：定义：粘土原料反抗高温作用而不熔化的性能。粘土原料反抗高温作用而不熔化的性能。测定：测定：截头三角锥截头三角锥(上底边上底边2mm，下底边，下底边8mm,高高30mm的正三角形的正三角形)影响因素：化学组成影响因素：化学组成
11、Al2O3/SiO2比值大，耐火度高，烧结温度范围宽。比值大，耐火度高，烧结温度范围宽。可依据粘土的化学组成计算：可依据粘土的化学组成计算：第一章第一章 原料原料1.适用于适用于Al2O3含量含量20%50%的粘土的粘土2.适用于适用于Al2O3含量含量15%50%的粘土的粘土四、粘土在陶瓷生产中的作用四、粘土在陶瓷生产中的作用 第一章第一章 原料原料2.2.使半成品具有确定干燥强度使半成品具有确定干燥强度 成成型型后后的的半半成成品品经经干干燥燥后后,由由于于粘粘土土原原料料的的结结合合,使使半半成成品品具具有有确确定定的的干干燥燥强强度度,从从而而保保证证坯坯体体在在后后继继工工序中序中(
12、如修坯、施釉、搬运等如修坯、施釉、搬运等)不致引起破损。不致引起破损。1.1.坯体成型的基础坯体成型的基础 陶陶瓷瓷坯坯料料一一般般接接受受粘粘土土、石石英英和和长长石石等等基基本本原原料料配配制制而而成成。其其中中石石英英、长长石石均均是是瘠瘠性性原原料料,本本身身缺缺乏乏可可塑塑性性,更更无无结结合合实实力力,因因此此必必需需依依靠靠粘粘土土原原料料特特有有的的可可塑塑性性能能、结结合合性性能能以以及及泥泥浆浆的的悬悬浮浮稳稳定定性性能能获获得得所所需需的成型性能，以便使陶瓷坯体得以成型；的成型性能，以便使陶瓷坯体得以成型；3.3.构成瓷坯骨架构成瓷坯骨架 在烧成过程中在烧成过程中,粘土经
13、过一系列的物理化学反应粘土经过一系列的物理化学反应将转化为莫来石晶相而成为瓷坯的主要骨架。莫来石将转化为莫来石晶相而成为瓷坯的主要骨架。莫来石晶体的骨架作用晶体的骨架作用,不仅有效地增加了制品反抗烧成变不仅有效地增加了制品反抗烧成变形实力形实力,拓宽烧成范围拓宽烧成范围,而且使烧成后的制品具有较高而且使烧成后的制品具有较高的机械强度和良好的热稳定性及化学稳定性；的机械强度和良好的热稳定性及化学稳定性；第一章第一章 原料原料4.4.釉用原料釉用原料 使釉浆具有良好的悬浮性和在坯层上的附着性,从而保证施釉操作和釉层质量。五五 我我国国的的粘粘土土原原料料l1.陶瓷是指陶瓷是指 的统称。的统称。l2
14、.粘土按成因可分为粘土按成因可分为 和和 ，前者杂质含量，前者杂质含量 ，耐火，耐火度度 ；后者杂质含量；后者杂质含量 ，可塑性，可塑性 。l3.粘土原料的主要化学组成氧化粘土原料的主要化学组成氧化 、和和 ，三种最主要，三种最主要的粘土类型包括的粘土类型包括 、和和 。l4.陶器和瓷器可依据吸水率进行区分，若吸水率小于陶器和瓷器可依据吸水率进行区分，若吸水率小于 则是则是瓷器。瓷器。l5.粘土的组成通常是指粘土的组成通常是指 组成、组成、组成和组成和 组成。组成。l6.（）粘土中的杂质矿物包括石英、铁质矿物、碳酸盐及硫酸）粘土中的杂质矿物包括石英、铁质矿物、碳酸盐及硫酸盐矿物、含碱矿物。盐矿
15、物、含碱矿物。l7.（）制品的总收缩等于干燥线收缩与烧成线收缩之和。）制品的总收缩等于干燥线收缩与烧成线收缩之和。l8.（）通常可塑性强的粘土，其结合性也大。）通常可塑性强的粘土，其结合性也大。一、石英的种类和性质一、石英的种类和性质水晶（最纯），产量少，陶瓷工业不接受水晶（最纯），产量少，陶瓷工业不接受脉石英（脉石英（SiO298%），最常用，硬度高），最常用，硬度高砂岩（砂岩（SiO29095%），杂质较多，不常用），杂质较多，不常用石石英英岩岩（SiO297%），石石英英砂砂岩岩变变质质再再结结晶晶长长大，大，一般陶瓷制品用一般陶瓷制品用石英砂，杂质含量多，但颗粒细，不用裂开石英砂，杂质
16、含量多，但颗粒细，不用裂开燧石，用作球磨机的内衬和研磨介质燧石，用作球磨机的内衬和研磨介质其次节其次节 石英类原料石英类原料-石英石英 -鳞石英鳞石英 -方石英方石英 熔融石英熔融石英-石英石英 -鳞石英鳞石英 -方石英方石英 -鳞石英鳞石英二、石英的晶型转化二、石英的晶型转化 理论转化理论转化870573160.8214704.717131630.21170.201502.8二、石英的晶型转化二、石英的晶型转化 实际转化实际转化-方石英方石英-方石英方石英-鳞石英鳞石英-鳞石英鳞石英-鳞石英鳞石英573570163117150275半安定方石英（有矿化剂）半安定方石英（有矿化剂）半安定方石英
17、（无矿化剂）半安定方石英（无矿化剂）1470-石英石英-石英石英1.加快干燥加快干燥在在烧烧成成前前，石石英英是是瘠瘠性性原原料料，可可降降低低泥泥料料的的可可塑塑性性，削削减减成成型型水水分分，降降低低干干燥燥收收缩缩并并加快干燥；加快干燥；2.削减坯体变形削减坯体变形石石英英在在高高温温时时部部分分溶溶于于液液相相，提提高高液液相相粘粘度度，石石英英晶晶型型转转变变的的体体积积膨膨胀胀可可抵抵消消坯坯体体的的部分收缩，从而削减坯体变形；部分收缩，从而削减坯体变形；第一章第一章 原原 料料三、在陶瓷生产中的作用三、在陶瓷生产中的作用3.改善坯体性能改善坯体性能残余石英与莫来石一起构成坯体骨架
18、，增加机械强度，同时，残余石英与莫来石一起构成坯体骨架，增加机械强度，同时，石英也能提高坯体的白度和透光度；石英也能提高坯体的白度和透光度；4.提高釉的耐磨与耐化学侵蚀性提高釉的耐磨与耐化学侵蚀性在釉料中在釉料中SiO2是生成玻璃的主要组分，增加釉料中石英含量能是生成玻璃的主要组分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度和粘度，降低釉的热膨胀系数，提高釉的耐磨性、提高釉的熔融温度和粘度，降低釉的热膨胀系数，提高釉的耐磨性、硬度和耐化学侵蚀性。硬度和耐化学侵蚀性。第一章第一章 原原 料料三、在陶瓷生产中的作用三、在陶瓷生产中的作用一、长石种类一、长石种类钾长石钾长石K2OAl2O36SiO2钠长石
19、钠长石Na2OAl2O36SiO2钙长石钙长石CaOAl2O32SiO2钡长石钡长石BaOAl2O32SiO2第一章第一章 原原 料料第三节第三节 长石类原料长石类原料类类型型钾钠长石族钾钠长石族斜长石族斜长石族透长石透长石正长石正长石微斜长石微斜长石斜长石斜长石基基本本特特点点钠钠长长石石含含量量50%单斜晶系单斜晶系钠钠长长石石含含量量30%单单斜晶系斜晶系钠钠长长石石含含量量20%三三斜晶系斜晶系钠钠长长石石与与钙钙长长石石形形成成的的连连续续固溶体固溶体一、长石种类一、长石种类二、长石的熔融特性二、长石的熔融特性 理论上：钾长石的熔融温度为理论上：钾长石的熔融温度为1190,钠长石的钠
20、长石的熔融温度为熔融温度为1100;事实上：因原料中含有少量的事实上：因原料中含有少量的CaO、MgO、Fe2O3和少量的石英、云母等矿物杂质，使长石只能和少量的石英、云母等矿物杂质，使长石只能在确定温度范围内渐渐软化熔融，变为长石玻璃。在确定温度范围内渐渐软化熔融，变为长石玻璃。第一章第一章 原原 料料钾长石一般从钾长石一般从1150左右起先分解熔融，生成白榴子石和硅氧左右起先分解熔融，生成白榴子石和硅氧玻璃，到玻璃，到1530全部变成液相。全部变成液相。K2OAl2O36SiO2K2OAl2O34SiO22SiO2钠长石熔化温度较低，其熔融温度范围约为钠长石熔化温度较低，其熔融温度范围约为
21、11001200，无，无新晶相产生，高温下液相粘度小。熔剂作用强，有利于瓷化和透亮新晶相产生，高温下液相粘度小。熔剂作用强，有利于瓷化和透亮性增加；但产品易变形。性增加；但产品易变形。钾长石、钠长石熔融特性比较钾长石、钠长石熔融特性比较第一章第一章 原原 料料钾长石、钠长石熔融特性比较钾长石、钠长石熔融特性比较钙钙长长石石的的熔熔化化温温度度约约为为1550,熔熔融融范范围围很很小小，高高温温下下熔熔体体粘粘度小，冷却时易析晶，化学稳定性差。度小，冷却时易析晶，化学稳定性差。Al2O32SiO22H2O+BaCO3BaOAl2O32SiO2CO22H2O钡钡长长石石的的熔熔融融温温度度约约为为
22、1715,熔熔融融范范围围不不宽宽，一一般般陶陶瓷瓷一一般般不不接接受受。电电瓷瓷中中的的钡钡长长石石瓷瓷的的主主要要原原料料，形形成成钡钡长长石石主主晶晶相相，不不起起熔剂作用，电学性能好。自然界中很稀有，多接受合成方法制得。熔剂作用，电学性能好。自然界中很稀有，多接受合成方法制得。12801340三、长石在陶瓷生产中的作用三、长石在陶瓷生产中的作用1.加快干燥，削减干燥收缩和变形。加快干燥，削减干燥收缩和变形。2.降低烧成温度。降低烧成温度。3.提高机械强度和化学稳定性、透光度。提高机械强度和化学稳定性、透光度。4.釉的主要原料。釉的主要原料。第四节第四节其他原料其他原料一、滑石一、滑石3
23、MgO4SiO2H2O含水层状硅酸镁矿物，含水层状硅酸镁矿物，2:1型结构，与叶蜡型结构，与叶蜡石相像，叶蜡石八面体中两个铝被石相像，叶蜡石八面体中两个铝被3个镁所取个镁所取代就成为滑石。代就成为滑石。加热反应：加热反应：3MgO4SiO2H2O3（MgOSiO2）SiO2H2O原顽辉石原顽辉石缺点：原料呈片状结构，不易粉碎，形成定缺点：原料呈片状结构，不易粉碎，形成定向排列，向排列，12001350预烧，破坏其片状结构。预烧，破坏其片状结构。第一章第一章 原原 料料滑石可用作日用瓷、工业瓷、电瓷及陶瓷釉的原料，运滑石可用作日用瓷、工业瓷、电瓷及陶瓷釉的原料，运用状况有以下几种用状况有以下几种
24、:n(1)在瓷坯中加入少量滑石在瓷坯中加入少量滑石(1一一2)，能降，能降低烧成温度，加宽烧成温度范围，提高制品的透低烧成温度，加宽烧成温度范围，提高制品的透亮度，同时能加速莫来石的生成，提高制品的机亮度，同时能加速莫来石的生成，提高制品的机械强度和热稳定性。械强度和热稳定性。n(2)在瓷坯中加入较多滑石在瓷坯中加入较多滑石(34一一40)，在，在烧成中滑石的硅酸镁和粘土中的硅酸铝反应生成烧成中滑石的硅酸镁和粘土中的硅酸铝反应生成堇青石堇青石(2MgO2A12O35SiO2)，它的膨胀系，它的膨胀系数很小，可大大提高产品的热稳定性。数很小，可大大提高产品的热稳定性。n(3)滑石用量在滑石用量在
25、50%或更多时，烧成形成的斜顽火辉石或更多时，烧成形成的斜顽火辉石(MgOSiO2)与堇青石占与堇青石占35一一50，这种产品具有高的机械强度、，这种产品具有高的机械强度、热稳定性和较高的介电常数，可用作高频绝缘材料及高机械强度，热稳定性和较高的介电常数，可用作高频绝缘材料及高机械强度，高绝缘性能的制品；高绝缘性能的制品；n(4)当坯料中滑石占当坯料中滑石占70一一90%，所成制品称块滑石制品，主，所成制品称块滑石制品，主要是由斜顽火辉石晶体所组成。其特点是具有高的机械强度、小要是由斜顽火辉石晶体所组成。其特点是具有高的机械强度、小的介电损失，可用作无线电仪器中的高频及高压绝缘材料。的介电损失
26、，可用作无线电仪器中的高频及高压绝缘材料。一、滑石一、滑石 3MgO4SiO2H2On(5)滑石质坏体的特点是：成形困难，烧成范围窄滑石质坏体的特点是：成形困难，烧成范围窄(10一一20)，高温简洁变形，热稳定性差，简洁炸裂等。生滑石不易为水润，高温简洁变形，热稳定性差，简洁炸裂等。生滑石不易为水润湿，不易粉碎，在接受挤压成形时，由于片状颗料的定向排列，湿，不易粉碎，在接受挤压成形时，由于片状颗料的定向排列，纵向开裂的倾向很大。解决的方法是将滑石预烧到纵向开裂的倾向很大。解决的方法是将滑石预烧到1350左右左右(具体温度随其组织结构而异具体温度随其组织结构而异)，以破坏其片状结构。，以破坏其片
27、状结构。n(6)在釉中滑石作助熔剂原料，能降低釉料的熔融温度和膨胀系在釉中滑石作助熔剂原料，能降低釉料的熔融温度和膨胀系数，提高釉的弹性，促使坯釉中间层的生成，从而改善制品的热数，提高釉的弹性，促使坯釉中间层的生成，从而改善制品的热稳定性，用于乳浊釉还可增加乳浊效果。稳定性，用于乳浊釉还可增加乳浊效果。一、滑石一、滑石 3MgO4SiO2H2O第一章第一章 原原 料料 (1)硅灰石本身不含有机物和结晶水，受热分硅灰石本身不含有机物和结晶水，受热分解时不放出气体，本身的干燥收缩和烧成收缩小，解时不放出气体，本身的干燥收缩和烧成收缩小，膨胀系数也较小，且膨胀系数随温度的变更而匀膨胀系数也较小，且膨
28、胀系数随温度的变更而匀整变更。整变更。硅灰石和粘土配成坯料时，高温下会生成钙长硅灰石和粘土配成坯料时，高温下会生成钙长石和方石英：石和方石英：A12O32Si02十十CaOSi02一一CaOA12032Si02十十SiO2 偏高岭石偏高岭石 硅灰石硅灰石 钙长石钙长石 方石英方石英 这一反应的体积收缩为这一反应的体积收缩为9左右，而高岭石左右，而高岭石分解和生成莫来石及方石英的体积收缩超过此值，分解和生成莫来石及方石英的体积收缩超过此值，基于以上缘由，硅灰石适于配制快速烧成的坯料。基于以上缘由，硅灰石适于配制快速烧成的坯料。二、硅灰石（二、硅灰石（CaOSiO2）n(2)硅灰石颗粒为针状晶体，
29、能供应水分快速徘出的通道，因硅灰石颗粒为针状晶体，能供应水分快速徘出的通道，因此可快速干燥，且简洁压制成形，不致分层。此可快速干燥，且简洁压制成形，不致分层。n(3)硅灰石在坯体中有助熔作用，可降低坯体烧结温度。用它硅灰石在坯体中有助熔作用，可降低坯体烧结温度。用它代替方解石和石英配釉时，釉面不会因析出气体而产生釉泡代替方解石和石英配釉时，釉面不会因析出气体而产生釉泡和针孔，但用量过多时影响釉面光泽。和针孔，但用量过多时影响釉面光泽。n(4)硅灰石坯体中的针状硅灰石晶体交叉排列成网状，四周由钙硅灰石坯体中的针状硅灰石晶体交叉排列成网状，四周由钙长石和石英加固，所以产品的机械强度较高，且产品中含
30、碱金属长石和石英加固，所以产品的机械强度较高，且产品中含碱金属极少，而碱土金属氧化物较多，后期吸湿膨胀较小。极少，而碱土金属氧化物较多，后期吸湿膨胀较小。n(5)硅灰石坯体的烧成温度范围较窄，加入硅灰石坯体的烧成温度范围较窄，加入Al2O3、ZrO2、Si02或钡锆硅酸盐等，以提高坯体中液相的粘度，可扩大硅灰石或钡锆硅酸盐等，以提高坯体中液相的粘度，可扩大硅灰石质瓷的烧成范围。质瓷的烧成范围。透辉石透辉石(CaO MgO SiO2）n1.助熔剂运用，降低烧成温度。助熔剂运用，降低烧成温度。n2.缩短烧成周期，有利于快速烧成。（不含有机缩短烧成周期，有利于快速烧成。（不含有机物和结构水，物和结构
31、水，低且变更匀整）低且变更匀整）n3.坯体白度降低。坯体白度降低。Fe2+与与Mg2+电价相同，离电价相同，离子半径接近，发生类质同象取代，高温子半径接近，发生类质同象取代，高温Fe2+溶溶出，从而降低了陶瓷的色泽、白度。出，从而降低了陶瓷的色泽、白度。三、碳酸盐三、碳酸盐1.方方解解石石(CaCO3)：分分解解温温度度900以以上上，分分解解前前在在陶陶瓷瓷坯坯、釉釉料料中中起起瘠瘠性性作作用用，分分解解后后起起熔熔剂剂作作用用，缩缩短短烧成时间，增加瓷器的透光度，使坯釉结合坚固。烧成时间，增加瓷器的透光度，使坯釉结合坚固。2.石石灰灰石石(CaCO3)：作作用用同同上上。是是石石灰灰釉釉中
32、中的的主主要要熔熔剂原料。剂原料。3.白白云云石石（CaCO3MgCO3）：多多用用于于透透亮亮釉釉中中作作熔熔剂剂，同同时时引引入入CaO和和MgO，降降低低烧烧成成温温度度，扩扩大大烧烧成成范范围，改善釉的透光性。围，改善釉的透光性。第一章第一章 原原 料料n4.菱镁矿又称苦土，化学式为菱镁矿又称苦土，化学式为MgCO3，理论组成：，理论组成：MgO 47.8，C0252.2；菱镁矿于；菱镁矿于400500时起先分解，时起先分解，800分解完全：分解完全：n由于由于MgCO3比比CaCO3的分解温度低，所以含有的分解温度低，所以含有MgCO3的陶瓷的陶瓷坯料在烧结起先前就停止逐出坯料在烧结
33、起先前就停止逐出CO2。同时，。同时，MgO所形成的玻璃所形成的玻璃质粘度较大，玻化范围很宽。此外，质粘度较大，玻化范围很宽。此外，MgO还可以减弱坯体中由还可以减弱坯体中由于于Fe、Ti化合物所产生的黄色，促进瓷坯的半透亮性，提高坯体化合物所产生的黄色，促进瓷坯的半透亮性，提高坯体的机械强度。的机械强度。菱镁矿也可以用作釉的熔剂。菱镁矿也可以用作釉的熔剂。四、骨灰与磷灰石四、骨灰与磷灰石生产骨灰瓷的主要原料。生产骨灰瓷的主要原料。脊椎动物的骨头（多用牛骨，杂质少，不着色）脊椎动物的骨头（多用牛骨，杂质少，不着色）在确定的温度下煅烧，大部分的有机物被烧掉，得在确定的温度下煅烧，大部分的有机物被
34、烧掉，得到的骨灰主要是磷酸钙到的骨灰主要是磷酸钙Ca3(PO4)2及少量的碳酸钙、及少量的碳酸钙、氧化钙、磷酸镁等物质。氧化钙、磷酸镁等物质。自然原料：含氟自然原料：含氟Ca5(PO4)3F磷灰石或氯磷灰磷灰石或氯磷灰石石Ca5(PO4)3Cl。可替代骨灰作骨灰瓷原料，坯体。可替代骨灰作骨灰瓷原料，坯体透亮度好，但形态稳定性差。透亮度好，但形态稳定性差。第一章第一章 原原 料料n含理矿物是优良的熔剂，与钾、钠有类似的化学作用，含理矿物是优良的熔剂，与钾、钠有类似的化学作用，Li2O的分的分子质量比子质量比K20、Na20都低得多，用都低得多，用Li2O置换等质量的置换等质量的K20、Na20，
35、则，则Li2O的摩尔数比的摩尔数比K20、Na20都多，所以其熔剂作用都多，所以其熔剂作用大于大于K20、Na20。此外，锂质玻璃溶解石英的实力也比长石更。此外，锂质玻璃溶解石英的实力也比长石更大，可降低烧成温度、提高热稳定性。大，可降低烧成温度、提高热稳定性。n其最珍贵的特点是热膨胀系数特殊小，有时甚至表现为负值，这其最珍贵的特点是热膨胀系数特殊小，有时甚至表现为负值，这对制造耐热炊具及要求热稳定性特殊好的无膨胀陶瓷是特别重要对制造耐热炊具及要求热稳定性特殊好的无膨胀陶瓷是特别重要的。的。n含锂矿物用于釉料，可降低熔融温度，减小热膨胀系数，防止釉含锂矿物用于釉料，可降低熔融温度，减小热膨胀系
36、数，防止釉裂，增加坯釉适应性。裂，增加坯釉适应性。五、锂质矿物原料五、锂质矿物原料六六、AlOn主要晶型（主要晶型（-，-，-）n-AlO（高温形态）晶型：稳定的高温形态、刚玉、三（高温形态）晶型：稳定的高温形态、刚玉、三方柱状晶体，方柱状晶体，O2-六方紧密积累，六方紧密积累，Al3+填充个填充个O2-围成的围成的八面体中心。由于八面体中心。由于Al3+与与O2-个数比例为个数比例为2:3，所以，所以Al3+只只能填充能填充O2-八面体空隙的八面体空隙的2/3。n性质：性质：熔点高熔点高 硬度大硬度大 耐化学腐蚀耐化学腐蚀 介电性能优良介电性能优良 n用途：耐火材料用途：耐火材料 刀具刀具
37、容器内衬容器内衬 装置瓷装置瓷 n 耐高温陶瓷耐高温陶瓷 切削工具切削工具 炼钢高炉内衬炼钢高炉内衬 二氧化锆二氧化锆rO2n外观：自然界中只有单斜相外观：自然界中只有单斜相rO2，称为，称为斜锆石或斜锆矿，出现于霞石正长岩中，斜锆石或斜锆矿，出现于霞石正长岩中，呈黑色或灰黑色；生产中主要运用由锆英呈黑色或灰黑色；生产中主要运用由锆英石提纯而来的工业产品。石提纯而来的工业产品。nrO2在陶瓷生产中的作用在陶瓷生产中的作用n 釉料：建筑卫生陶瓷釉料中的乳浊剂，提釉料：建筑卫生陶瓷釉料中的乳浊剂，提高釉的化学稳定性。高釉的化学稳定性。n 色料：可调配蓝、绿、黄、白、红等多种色料：可调配蓝、绿、黄、
38、白、红等多种颜色。颜色。二氧化钛二氧化钛i2n是应用及分布很广的氧化物，自然矿物有金红石，板钛石，是应用及分布很广的氧化物，自然矿物有金红石，板钛石，锐钛矿。具有高的折射率及反射率，色散性强，对各种可锐钛矿。具有高的折射率及反射率，色散性强，对各种可见光的波长呈漫反射而呈白色，是一种白色颜料又称钛见光的波长呈漫反射而呈白色，是一种白色颜料又称钛白粉。白粉。ni在陶瓷生产中的作用在陶瓷生产中的作用n特种陶瓷领域，用做电容器陶瓷及半导体陶瓷的原料。特种陶瓷领域，用做电容器陶瓷及半导体陶瓷的原料。n一般陶瓷领域做坯料着色剂象牙黄瓷。一般陶瓷领域做坯料着色剂象牙黄瓷。n在其他陶瓷原料中的在其他陶瓷原料
39、中的i2一般被视为有害杂质，在还原一般被视为有害杂质，在还原气氛条件下呈现暗淡的土灰色。气氛条件下呈现暗淡的土灰色。n低温乳浊釉钛乳浊釉。低温乳浊釉钛乳浊釉。氧化铅氧化铅n 自然界中不存在，都是人工制造的。自然界中不存在，都是人工制造的。nb的作用的作用n 低温釉料，釉上彩的熔剂，压电陶瓷的原料低温釉料，釉上彩的熔剂，压电陶瓷的原料 n 釉料熔剂：是传统釉料的助熔剂，增加高温流淌性，扩大釉料熔剂：是传统釉料的助熔剂，增加高温流淌性，扩大釉熔融范围，提高釉面光泽，改善釉面的弹性和热稳定性。釉熔融范围，提高釉面光泽，改善釉面的弹性和热稳定性。n 色料：促进发色，色料：促进发色，n 留意：铅丹有毒，
40、且易沉淀，一般要求先制成熔快后运用。留意：铅丹有毒，且易沉淀，一般要求先制成熔快后运用。n 来源：人工制造，外观呈微黄或白色粉末，俗称锌白。来源：人工制造，外观呈微黄或白色粉末，俗称锌白。n 用途：用途：n用于中温、高温釉中，扩大釉熔融范围，提高釉的弹性。用于中温、高温釉中，扩大釉熔融范围，提高釉的弹性。n在钛乳浊釉中提高釉的覆盖实力，并可提高白度，光泽度，在钛乳浊釉中提高釉的覆盖实力，并可提高白度，光泽度，热稳定性。热稳定性。n为晶核剂，可配制无光釉，结晶釉。为晶核剂，可配制无光釉，结晶釉。n作压敏电阻，高压线路中作避雷器阀片，既避雷又稳压。作压敏电阻，高压线路中作避雷器阀片，既避雷又稳压。
41、n n加热时体积会收缩导致缩釉，因此需预烧。加热时体积会收缩导致缩釉，因此需预烧。硼砂硼砂Na2B4O710H2O n产状：产于含硼盐湖的干枯沉积中，常与石产状：产于含硼盐湖的干枯沉积中，常与石盐、芒硝等矿伴生。盐、芒硝等矿伴生。n 理论组成：理论组成：nNa2O 16.2%、B2O3 36.6%、H2O 47.2%n作用：陶瓷釉料中运用硼砂，可降低釉的熔作用：陶瓷釉料中运用硼砂，可降低釉的熔点和粘度，削减析晶倾向，提高热稳定性，点和粘度，削减析晶倾向，提高热稳定性，削减釉裂、增加釉之光泽度和硬度。削减釉裂、增加釉之光泽度和硬度。硼酸硼酸H3BO3 n 产状：工业原料，纯净的硼酸呈光亮的鳞片状
42、或无色的产状：工业原料，纯净的硼酸呈光亮的鳞片状或无色的细小结晶，用手摸时有滑腻的感觉，稍溶于水。细小结晶，用手摸时有滑腻的感觉，稍溶于水。n 理论组成：理论组成：B2O3 56.3%、H2O 47.3%n 性质与作用：硼酸能与熔剂成分化合，生成熔点较低的性质与作用：硼酸能与熔剂成分化合，生成熔点较低的硼酸盐，因而可降低釉的熔融温度。在低熔点的无铅釉中硼酸盐，因而可降低釉的熔融温度。在低熔点的无铅釉中是必不行少的成分。当引入硼砂带入的是必不行少的成分。当引入硼砂带入的Na2O多于釉料要多于釉料要求时，就必需用部分硼酸代替部分硼砂。一般要求氧化硼求时，就必需用部分硼酸代替部分硼砂。一般要求氧化硼
43、含量要稳定（含量要稳定（B2O3 55）。）。n陶瓷生产用到的原料是多种多样的，我陶瓷生产用到的原料是多种多样的，我国地大物博，各地的地质条件、气候环国地大物博，各地的地质条件、气候环境、生产方式、生产工艺、传统习惯均境、生产方式、生产工艺、传统习惯均有较大的差异；只有在了解了各种原料有较大的差异；只有在了解了各种原料的特性之后，才能更好地为生产服务；的特性之后，才能更好地为生产服务；矿产资源不行再生，杜绝奢侈，物尽其矿产资源不行再生，杜绝奢侈，物尽其用，是我们的天职！用，是我们的天职！思索题思索题n1、钾长石和钠长石的熔融特性？它们存在差异、钾长石和钠长石的熔融特性？它们存在差异的缘由。的缘由。n2、长石在陶瓷生产中的作用。、长石在陶瓷生产中的作用。n3、石英的晶型转变在实际生产中有利与有害之、石英的晶型转变在实际生产中有利与有害之处？如何应用与避开？处？如何应用与避开？n4、石英在陶瓷生产中的作用？、石英在陶瓷生产中的作用？