1、1,（第一章、第五章）,第一章 原 料,2,第一节 原料的分类 第二节 石英原料 第三节 熔剂性原料 第四节 粘土原料 第五节 其它原料 第六节 原料的处理 第七节 原料标准化,3,陶瓷制品所用原料多为天然矿物原料，而非化工 原料。陶瓷制品的性质不仅与工艺过程有关，而且与 原料的种类有关。所以陶瓷生产中原料是至关重要的。,原料 ： 硅酸盐矿物(metasilicate mineral ),第一节 原料的分类,1、概述,概述 原料的分类 原料与制品的关系,4,2、原料的分类,据工艺特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性料），熔剂性原料,据用途分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。,据矿物组成分：粘
2、土原料，硅质原料，长石原料，钙质原料，镁质原料。 据原料的获得方式分：矿物原料，化工原料,3、原料和制品的关系,制品的性能由结构决定，结构由原料的种类和工艺决定。,5,对原料的要求： 1、保证最终形成制品所需的各种晶相，玻璃相等。 2、保证工艺过程中所需的各种工艺性能。,综合： 常用的分类方法，按工艺特性分： 可塑性的粘土原料；非可塑性的石英原料（瘠性原料）； 熔剂性原料（长石）。 另：釉料常用的特殊熔剂原料，其包括化工原料。陶瓷工业中的辅助原料，主要为石膏和耐火材料，各种助磨剂，助滤剂，解凝剂，增塑剂，增强剂。,6,第二节 石英原料,7,1、石英原料的种类 2、石英原料的性质2.1 石英的物
3、理性质2.2 石英的多晶转变的特性2.3石英的膨胀性 3、瓷胎中的石英变体 4、晶型转化与实际生产 5、石英的作用 6、石英的质量控制 7、复习题,8,脉石英 沙岩 石英岩 石英沙 燧石 硅藻土,1、石英原料的种类,9,（1）脉石英 致密结晶态，火成岩。外观特点：纯白，半透明，呈油脂光泽断口呈贝壳状。SiO299%生产日用细瓷、釉料的良好原料。,10,（2）砂岩,碎屑沉积岩，石英颗粒由胶结物结合，据胶结物 不同分为：石灰质砂岩，粘土质砂岩，石膏质砂岩，云母质砂岩，硅质砂岩。,陶瓷中仅用的：硅质砂岩。SiO2 90% 95%,11,（3）石英岩,硅质砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶形 成的岩石。外
4、观特点：灰白色，光泽鲜明，断面致密， 强度大，硬度高。SiO297%。 用于制作一般陶瓷，质量好的可做细瓷。,12,（4）燧石,隐晶质SiO2，SiO2 液经化学沉积在岩石夹 层中，硬度高，陶瓷工业做研磨用。可做球蘑 机内衬，研磨体球石用。SiO298%,（5）石英砂,长石、花岗岩，伟晶岩风化的产物，做陶瓷原料 可简化工艺，但杂质多，成分变化波动较大。河床砂用于墙地砖，大缸大生产，可减小 其变形。,13,（6）硅藻土,溶于水的部分二氧化硅,被微细的硅藻类水 生物吸取,沉淀演变而成为含水的非晶质二氧化 硅，具有多孔隙。可做绝热材料，多孔陶瓷等。,14,2、石英的性质,2.1 物理性质 （ 1）外
5、观特性：石英的外观视其种类不同而异，大多 呈乳白色，有的呈灰白色，半透明状态，断面具有玻璃 光泽或脂肪光泽。,（ 2）莫氏硬度为7。 （ 3）密度：石英晶型不同密度不同，变动范围2.222.65。 （4）化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力，除HF与碱作用，生成可溶性硅酸盐。与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质。 （5）熔融温度范围：1400C1770C，由SiO2的形态和杂质含量决定。,15,2.2 石英的晶型转化,高温型缓慢转化,低温型快速转化,16,石英晶型转变的特点,（1）高温型的缓慢转变（横向转变，又称一级转变） 转变由表及里缓慢进行，体积变化大，构型转变（涉及到 键的破裂和重组为重建型
6、转变）。 （2）低温型的快速转变（纵向转变，又称二级转变） 转变表里瞬间同时进行，体积变化小，位移型转变（键之 间的角度稍做变动为位移型转变），可逆。 （3）石英多晶转变的体积效应：,17,18,石英理论晶型转化的基础条件：慢升温。维持晶型转化在 平衡态下进行。 不同晶型有不同存在温度范围。,一级转变的体积变化大，但由于其转化速度小，破坏作用小且在高温下有液相存在，对坯体影响不大。 二级转变的体积变化小，但转化速度大，瞬间完成，破坏作用大无液相对坯体影响大，必须严格控制。,19,3、瓷胎中的石英变体,以标准硬瓷为例：石英 20%30% 粘土 50%60% 烧成温度长石 10%30% 1300C
7、1400 C 相组成：玻璃相 40%60% 莫来石 10%30% 残余石英 8%12%气孔0.5% 有些含6%10%的方石英（石英总量达15%20%）,20,石英实际转化示意图, 石 英 石 英,半安定方石英,无矿化剂,有矿化剂,干转化,湿转化,半安定方石英,方石英,鳞石英,1050 开始， 12001300 强烈700900 开始， 12001470 明显,1470,12001400C明显,21,（1）实际转化时升温快，常出现过渡状态（半安定方石英） 但无论是否有矿化剂石英的转化过程都经过半安定方 石英阶段。 （2）有矿化剂存在，最终有鳞石英形成。无矿化剂最终形 成方石英。矿化剂：RO(Ca
8、O，MgO，FeO，Mn)R2O(Na2O，K2O) 矿化剂的来源：熔剂性原料。但从实际的陶瓷瓷相显微结构看只有方石英而无鳞石英， 原因（鳞石英形成的条件）：,结论,22,4、晶型转化与生产,（1）石英煅烧，易于粉碎。1000 C煅烧 急冷 变松 （利用石英573 C晶型转化。利用石英各向异性，在600 C到800 C时在两个方向上体积效应不同。垂直于c 轴 1.7%2%，平行 c轴 0.8%1.2%) （2）烧成后冷却阶段，到573 C附近晶型转化， 坯体易开裂。如日用瓷彩烤冷却。对烧成的前期即坯体升温过程影响不大。原因： 升温过程中，573 C附近晶型转化的膨胀可弥补坯 体本身的空隙。,2
9、3,（3）硅砖的生产硅砖其中二氧化硅的含量大于70%，烧成时要控 制好升温速度，否则易炸裂。 （4）炻器、建材、彩釉砖，尽量减少石英用量，或使 石英颗粒尽量细，以适应快速烧成的特点。,24,（1）烧成前石英为瘠性料，调节泥料的可塑性，降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间，防止坯体变形。 （2）烧成时，石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩。当 玻璃质大量出现时，石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度， 未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。 （3）石英可提高坯体的机械强度，透光度，白度（高石英 配方中，石英料中含Fe量低时）。 （4）釉料中，玻璃质的主要成分。提高釉料的机械强度，硬度，耐磨性，
10、耐化学侵蚀性。提高釉料的熔融温度与粘度。,5、石英的作用,25,6 、石英的质量控制,（1）控制 SiO2含量，保证其纯度在85% 90%。 因产品的要求不同而定。细瓷，釉料，高压电瓷 大于 98%； 墙地砖要求低些。 （2）控制 Fe2O3 + TiO2 含量高档白瓷 ，白度 大于75 ， Fe2O3 0.3%高压电瓷， Fe2O3 + TiO2 0.6% Fe2O3 0.3%（ Fe2O3高温分解，有气体产生，留下 气孔，高压下易被击穿。）其它炻器，卫生瓷据白度而定。,26,作业： 1、常见的石英的类型？ 2、石英横向和纵向晶型转化的体积变化率和破坏作用？ 3、石英的外观特征？ 4、在长石
11、质瓷中石英实际转化的情况如何？ 5、在陶瓷生产过程中石英的晶型转化对生产有哪些影响？ 6、石英的作用？ 7、在生产高档细瓷时对石英成分的要求？,27,第三节 熔剂性原料,28,定义：熔剂性原料：小于1400C烧成温度范围内，某一原 料本身产生熔体，或与其它原料共熔形成熔体，由于熔 体的产生使产品在低温下烧成,具有这一特性的原料叫熔剂性原料。据产生熔体的方式不同可分为：自熔性熔剂：在烧成温度下，原料本身自动产生熔 体，形成液相。如：长石共熔性熔剂：在烧成温度下，不能形成液相，而与其它原料共熔形成熔体。如：骨灰 骨灰：1700 C 骨灰+ 石英：1240 C,29,一 长石(feldspar)类熔
12、剂,1 种类钾长石 KAS6 1150 C 不一致熔融 钠长石NaAS6 1100 C 一致熔融 钙长石CaAS2 1550 C 一致熔融 钡长石 BaAS2 1715 C 一致熔融(几乎不用。) 共生矿物有：石英，云母，霞石，角闪石。其中云母，角闪石为有害杂质。,30,钾长石小于10%不互溶小于10%,钠长石 钙长石,高温互溶低温分离,互溶,互溶,2 长石之间互溶特性,31, 钾长石+ 钠长石高温互溶，低温分离。钠长石含量 50% 透长石钠长石含量 30% 正长石钠长石含量 20% 微斜长石,P.57,32, 钠长石 + 钙长石 高温下任意比互溶，低温下也不分离。钠长石 90% 钠长石钙长石
13、 90% 钙长石其余称斜长石。,实际生产中，常用的为钾钠长石。所谓的钾长石指以钾长石为主的的钾钠长石。所谓的钠长石指 以钠长石为主的钾钠长石。,33,钾长石和钙长石,钾长石和钙长石的固溶性差，小于10%，在任何温度下几乎不互溶。在实际应用时，钾长石中可引入少量钙长石，可降低钾长石的熔融温度（1150C 1050 C ），所以调整配方时，钾长石中加入少量钙长石，利于降低烧成温度，尤其对于釉，利于釉的熔化和铺展。,34,3 长石原料的性质,3.1 物理性质 钾钠长石：（含钾长石较多的）外观：颜色为肉红色，粉红，个别的为白，灰，浅黄。密度 2.56 2.59硬度 6 6.5断口呈玻璃光泽，解理清楚。
14、 钠钙长石外观：颜色一般为白色，灰白色。其它物理性质与钾钠长石相似。,35,3.2 熔融特性, 长石在坯料和釉料中做为主要成分，起熔剂的作用。 坯体:较低的熔化温度，较宽的熔化温度范围。 釉料:较高的始熔温度，较宽的熔融温度范围。 要求:具有良好的熔剂作用具有较高粘度,36,熔点与熔化温度范围,钾长石 1130C 1450C T=320 C 钠长石 1120C 1250C T= 130C 钙长石 1250C 1550C T=300 C 从以上可以看出：钾长石的始熔温度不是太高，且其熔融温度范围 宽，这与钾长石熔融反应有关。KAS6 KAS4（白榴石）+2SiO2,钾钙长石互溶性差，但在钾长石中
15、引入少量钙 长石，熔化温度从1150C 1050 C 。,37,长石原料的高温粘度与高温粘度系数粘度系数：粘度随温度的变化率。要求：长石的高温粘度大，高温粘度系数小。高温粘度越大，不易变形；高温粘度系数越小，熔融温度范围越宽。钾长石粘度 钠长石粘度 钙长石粘度钾长石 高温粘度系数 钠长石高温粘度系数钙长石高温粘度系数,38,粘度差异形成的原因：KAS6 KAS4（白榴石）+ SiO2（熔体） 1130C开始软化，在1220C时分解，白榴石新晶相和二氧化硅熔体的生成使其粘度变大，高温粘度系数变小，不易变形。钠长石升温，始融温度低于钾长石，无新晶相产生，随温度升高粘度变小，溶解快，易变形。但其对莫
16、来石，石英，粘土，溶解能力大（约为钾长石的1.5倍）溶解速度快（为23倍）。所以钠长石利于坯体致密，机械性能和电性能增强，使瓷化程度提高，半透明性提高。适宜比例：钾长石：钠长石= 3：1,39,4 陶瓷工业对长石质量要求:,4.1 高温粘度和高温粘度系数要求一般要求高温粘度大，高温粘度系数小。但对于快速烧成的，则高温粘度不应太大，高温粘度系数不宜太小。所以常用钠长石达到低温快烧的目的。细瓷要求高温粘度尽可能大，因其玻璃相在60%左右，只有高温粘度尽可能大，高温下制品才不变形。,40,4.2 组成的要求,4.2.1 化学组成 国标规定：,一级长石可做高级细瓷的坯釉。二级长石可做普通白瓷，不可做釉
17、。,41,注意：,控制钾钠的比例，要求K2O: Na2O = 4:121日用瓷 34，小而薄的制品比值要大。电瓷 3 大而厚的制品要小。 由于CaO MgO 能明显降低 KNa 长石二元系统熔融温度和高温粘度，对于精细白瓷CaO1%，原因，钙长石高温体积稳定性差，易变形，所以要严格控制CaO 的含量。 Fe2O30.5%可生产高档白瓷。,42,4.2.2 矿物组成的要求,坯料：对于云母含量高的长石坯料，要慎用，禁用。云母不易研磨（片状结构，片层薄），且云母使坯体易炸裂。釉料：熔块釉中，白云母影响不大，黑云母禁用。黑云母高温时溶解为粘稠液体，且不与长石互溶，而以黑斑独自 存在，影响白度。鉴定矿物
18、纯度的方法：长石放如1260C电炉中烧，看 是否有星斑，星斑，为夹杂矿物可除。如果发绿，为夹含铁 固溶物，不易除。发白，为较纯矿，质量好。,4.2.3 物理性能的控制,熔点的控制，长石的熔化温度30 C50 C,43,5 长石的作用主要表现为：熔融和熔化其他物质的性质 5.长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃体，是坯料中碱金属氧化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，利于成瓷和降低烧成温度。 5.熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒。液相中Al和Si2互相作用，促进莫来石的形成和长大，提高瓷体的机械强度和化学稳定性。,44,5.长石熔体能填充在各结晶颗粒间，使坯体致密，减少空隙
19、。冷却后长石熔体构成玻璃基质，增加透明度，提高机械性能，电性能。5.在釉料中做熔剂。5.长石作为瘠性料，缩短坯体的干燥时间。减少坯体的干燥收缩和变形。,45,二 其它熔剂性原料1 伟晶花岗岩 矿物成分：石英，长石及少量的杂质。其中石英的成分 波动大。由石英和杂质的含量决定能否使用。石英在25%30%，长石60%70%，杂质较少时。（一 般要求：Fe2O3在0.5%以下, 碱成分不小于8% , CaO不大于2% , K2O/Na2O质量比不小于2。）,46,2 霞石正长岩矿物成分：长石，霞石(Na,K)AlSiO4，杂质。特点: (1)1060C开始熔化，随碱含量的不同在1150 1200 C范
20、围内波动。K2O为主要成分，高温粘度系数小。(2) Al2O3的含量比正长石高（一般在23%左右），几乎不含游离石英，且高温下能溶解石英，所以，熔融后高温粘度大。(3) 含铁多，需精选。 结论： 适于快烧，且烧成温度范围宽，霞石正长岩代替长石，使坯体生产烧成时不易沉塌变形，热稳定性好，机械强度高。,47,3 锂质矿物原料锂云母和锂辉石,3.1 锂辉石锂辉石结构式为LiAl（SiO3）2，理论组成为：Li2O 8.02%, SiO264.58%, Al2O327.4%,此外，还有钾，钠，镁，锰，铁等杂质。,48,锂辉石有三种同质多相变体，、锂辉石。其中只有锂辉石低温稳定存在，所以自然界中存在的锂
21、辉石为锂辉石。,为单斜晶系，链状结构。晶质粗大，呈长柱状，集合体为板状和致密块状。颜色为浅灰白色，常带有浅绿和黄绿色调。 硬度为6.57，相对密度为3.133.2。,锂辉石加热到850 C开始由锂辉石转变为 锂辉石。1000 C时转化趋于完全，此时出现亚稳态的锂辉石，1100 C时锂辉石转化为 锂辉石，加热到1430 C时达到不一致熔融，其中视杂质含量的多少可为 锂辉石固熔体。,49,3.2 锂云母锂云母又称鳞云母，是一种富含挥发成分的三层型结构的硅酸盐，其构造式为KLi Al（OHF）2 Al（SiO3）3，化学组成不定。,锂云母为单斜晶系，晶体呈板状或短柱状，通常以片状或细鳞片状集合体产出
22、。颜色为玫瑰色，浅紫色，有时为白色。硬度为2.54，比密度为2.82.9。烧后为黄玉色，于1300 C完全熔化。,50,作业：1、比较钾长石和钠长石的熔融特性。 2、长石的作用 3、常见的长石代用品,51,第四节 粘土原料,52,成因与分类,粘土的组成,粘土的工艺性质,粘土的加热变化,粘土在陶瓷生产中的作用,主要内容,53,一 粘土的成因：,粘土的成因与分类,风化和热液蚀变作用使长石变成以高岭石为主的矿物。,54,二 粘土的分类：,1、按成因分：原生粘土（一次粘土）次生粘土（二次粘土）两者区别： 化学组成 耐火度 成型性能 一次粘土 较纯 较高 塑性低 二次粘土 杂质含量高 较低 塑性高 2、
23、按可塑性分： 高可塑性中等可塑性低可塑性 3、按耐火度分：耐火粘土（耐火度1580 C)难熔粘土（耐火度13501580 C ）易熔粘土（耐火度1350 C ）,55,组成 3方面（三大组成）,矿物组成 化学组成 颗粒组成,56,矿物组成,粘土矿物 杂 质,57,1 粘土矿物,高岭石类,蒙脱石类,伊利石类,水铝英石,58,1.1 高岭石类主要矿物：高岭石和多水高岭石化学式：高岭石 Al2O32SiO22H2O 多水高岭石 Al2O32SiO22H2OnH2O (n=24)高岭石：结构单元层 SiO4 四面体AlO6AlO2(OH)4铝氧和羟基八面体单元内共价键 层间 范德华力；八面体OH与四面
24、体O以氢键结合六角形片状结构，电中性。,59,幻灯片 4,多水高岭石(埃洛石，叙永石）：结构单元层间多层间水，使单元层间距加大，范德华力和氢键变弱，所以，层间结合力小。为弯曲卷状结果。 原因，层间距增大，层间结合力降低。,60,1.2 蒙脱石类,蒙脱石晶粒呈不规则的细颗粒状，鳞片状，颗粒较小，结晶程度差。蒙脱石易碎，分散度好，可塑性好，干燥强度大，干燥收缩大。杂质含量大，烧结温度低，烧后色泽深。坯料配方中用量5%。釉料中少量使用作为悬浮剂。,61,蒙脱石显著的特点是能吸收大量的水，体积膨胀。如：以蒙脱石为主的膨润土其吸水后体积可膨胀倍。这就是膨润土的名称的由来。在水中呈悬浮和凝胶状，具有良好的
25、阳离子交换能力。,叶蜡石与蒙脱石结构相似，属热液型粘土。但无可塑性。无层间水，杂质少，所以总收缩小，线胀系数小，适于快速烧成。（因其在升温过程中脱水极为缓慢，不会对坯体造成大的应力，可做对尺寸要求高的制品如内墙砖。）,62,1.3 伊利石类,伊利石类可以看做是白云母风化过程中形成 高岭石和蒙脱石的中间产物，转变程度不同，所形成的矿物不同，矿物组成变化较多。常见的伊利石类矿物：邢台章村土，瓷石。其可塑性低，干后强度差，干燥、烧成收缩小，烧成温度低，烧结范围窄。,63,1.4 水铝英石,自然界水铝英石含量少，包含在其它粘土中，在水中形成凝胶层，包围在其它粘土颗粒上，提高粘土的可塑性。,64,2 杂
26、质,2.1 石英和母岩残渣 2.2 碳酸盐和硫酸盐类 2.3 铁和钛的化合物 2.4 有机杂质,65,粘土的颗粒组成指未加工的粘土中含不同大小颗粒的百分含量。 表示方法 ： 统计的表示方法：理论上粘土的分布是连续的曲线，据统计的表示方法，把尺寸分段，做方框图，连接得分布曲线。 重量百分比表示方法：某一粒径的颗粒占总重量的百分比。,66,分析颗粒组成的意义：通过颗粒组成的分析，可初步判断工艺性能，颗粒越小，可塑性越大，干燥收缩越大，干燥后强度高，烧结温度低，易变形。可初步判断粘土矿物类型，粘土矿物粒径小于2微米，非粘土矿物大于2微米，多数在1060 微米。区别相对含量，判断粘土非粘土。判断粘土本
27、身矿物类型，高岭土粗，膨润土细。,67,测定方法 筛分析法：机械筛分方法，适用于 0.12微米的颗粒。 从母体中随机取100克粘土，用筛分法测颗粒组成 。用标准套筛 筛分。结果测定：2m 40g 40% 2 m 40%2 m 0.6 m 30g 30% 0.6 m 70%0.6 m 0.12 m 20g 20% 0.12 m 90%0.12 m 10g 10% 0.12 m 10%,累计重量百分比,68,沉降分析 也叫移液管法。理论基础：真比重相同的颗粒在静液中的沉降速度与颗粒直径成正比。所以只要测出沉降速度，可知颗粒分布。 适于 0.12m的颗粒。一般常于筛分法结合使用。 仪器分析法（离心测
28、试法） 水分子的布朗运动影响细颗粒的沉降速度，所以细小颗粒可采用离心加速沉降的方法。,69,化学组成,作为陶瓷原料使用的粘土矿物的化学组成指九项全分析数据：（8+1） SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO CaO MgO K2O Na2O I L.* *（ignition loss 烧失量、灼减量） 需要时还要加测 MnO，P2O5，CO2，SO3等。,粘土矿物是多种矿物组成的，随各种粘土原料所含的矿物组成不同，杂质含量不同，其化学组成变化很大。,70,研究化学组成的意义：1.有助判断矿物组成 2.估计耐火度 3.判断烧后呈色 4.估计成型性能 5.推断烧成时膨胀及气泡产生 6.粗算示性分
29、析,71,粘土的工艺性质（非常重要）,一.可塑性 二.结合性 三.离子交换性 四.触变性 五.干燥收缩和烧成收缩 六.烧结温度和烧结温度范围 七.耐火度,72,73,粘土的加热变化（重要）,一.脱水（100-1000） 二.后续反应（900-1300）,两个阶段,74,T1：开始烧结温度。开始出现液相，气孔率明显下降，收缩急剧增加。 T2：烧结温度，液相达到一定的数量，收缩达最大，气孔率降到最低。 T3：软化温度，随温度升高，液相继续增加，开始变形，气孔率， 收缩率反常。T1 T2 T3 30 9 20 610 3200 800 1200 1400 1600 收缩率 气孔率 温度,75,粘土在
30、陶瓷生产中的作用,一.成型可塑性 流变性 结合性 二.烧成烧结性 生成莫来石,76,第五节 其它原料,77,1、碳酸盐类原料方解石和石灰石方解石主要成分CaCO3。理论组成：CaO56%，CO244%。特点：(1) 三方晶系，晶体呈菱面体，有时呈粒状，板状。一般为白色或无色。玻璃光泽，脆，硬度3，密度2.62.8。(2) 850C左右开始分解，放出CO2，950C剧烈反应。,78,作用：(1) 烧成前，瘠性料骨架作用，缩短生坯干燥时间，减少干燥收缩。(2)分解后，熔剂作用。在坯料中，与粘土和石英在较低温度下反应，缩短烧成时间，提高透明度，使坯釉结合紧密。(3)釉料中，提高釉的折射率，从而使光泽
31、度提高，改善透光性。使用不当易乳浊（析晶），单独使用时，在用油或煤做燃料时易引起阴黄，烟熏。石灰石成分与方解石相似，纯度比方解石差。作用与方解石相同。多为灰白色，黄色。,79,白云石白云石为碳酸钙和碳酸镁的固熔体。化学式：CaCO3MgCO3理论化学组成：CaO 30.4%,MgO 21.9%,CO2 47.7%。含Fe、Mn等杂质。特点：、三方晶系，单体为菱面体，集合体为粒状，致密块状。、一般为灰白色，有时为淡黄，褐，淡绿。玻璃光泽，硬度3.54.0。比密度为2.82.9，性脆。、白云石分解温度为 730830。,80,作用：、降低烧成温度，增加坯体的透明度，促进石英的溶解和莫来石的生长。白
32、云石代替方解石，可使坯体的烧结温度范围提高。 （提高 ）、做釉料提高釉的热稳定性，并能防止吸烟。也不会产生乳浊。但慢速冷却时易析出莫来石晶体。,81,菱镁矿主要成分MgCO3，理论化学组成为MgO47%，CO253%。特点：、三方晶系，晶体为菱面体，集合体为粒状，或致密块状。、颜色由白到灰、黄或肉红。玻璃光泽，脆。、硬度44.5，比密度2.93.1。、400开始分解，800 C850 C迅速分解。完全分解温度1100 C。,82,作用：、用菱镁矿部分取代长石，可降低坯料的烧成温度，并减少液相量。、提高坯体的半透明性，机械强度。、釉料中，可加宽釉料的熔融温度范围，改善釉层的弹性，稳定性。应用：电
33、子工业用的镁质瓷，其他陶瓷坯料很少用，常用滑石引入MgO。,83,2碱土硅酸盐类原料滑石硅酸镁矿物，化学式：3MgO4SiO2H2O，特点：、单斜晶系，晶体为六方或菱形板状，常见的有两种形态：粗鳞片状；细鳞片致密块状集合体。、纯滑石为白色，脂肪光泽，有滑腻感。、莫氏硬度为，比密度2728。、 3MgO4SiO2H2O3（MgOSiO2）+SiO2+H2O、片状结构不易粉碎，成型时定向排列易开裂，预烧破坏其片状结构。,84,作用：、熔剂。降低烧成温度，在较低温度下形成液相，促进莫来石的生长，同时扩大烧成温度范围。、提高坯体白度，透明度 ，机械强度，和热稳定性。、提高釉的弹性，热稳定性，加宽釉的熔
34、融温度范围。应用：日用瓷，釉面砖，电瓷（滑石瓷），堇青石质陶瓷，或堇青石质匣钵。,85,硅灰石、透辉石硅灰石偏硅酸钙矿物。化学通式：CaOSiO2 理论组成：CaO48.25%、SiO2 51.75%。天然硅灰石与透辉石（CaOMgO2SiO2）、石榴石，方解石，石英共存，含Fe2O3 , Al2O3,MgO,MnO,Na2O特点：、三斜晶系。单晶体板状，片状，集合体为片状，纤维状，块状，柱状。、白色，灰白色。具有玻璃光泽。、硬度4.55，比密度2.82.9。熔点1540。,86,作用：1、改善生坯的质量。针状，纤维状的晶型在成型后交织成 网状，提供水分排除的通道，可快速干燥。网状结构提高生坯
35、的 强度。2、硅灰石作为碱金属硅酸盐，起助熔作用，降低坯体烧成 温度。（适于快速烧成，不含有机物和结构水，膨胀系数小，本 身的干燥收缩和烧成收缩小。）3、釉料中，代替方解石和石英配釉，不会产生气泡和针孔。 （用量不能太多，否则影响釉面光泽。）4、提高产品机械强度，使坯体玻璃相增加，吸湿膨胀小。 用于生产墙地砖、日用陶瓷的坯釉料，低损耗无线电陶瓷，卫生 瓷，磨具，火花塞。5、烧成温度范围窄。,87,透辉石组成：CaOMgO2SiO2作用：与硅灰石相似，注意：含铁，所以在生产白色陶瓷时，需控制和选择原料。,88,骨灰：骨灰为动物骨骼在一定的温度煅烧后的产物。成分：羟基磷灰石和少量的氟化钙、碳酸钙、
36、磷酸镁等。结构式：Ca10（PO4）6（OH）2蒸汽蒸煮脱脂 煅烧 球磨 水洗（900C1300C） 烘干 陈化 除铁注意：煅烧要通风好，避免炭化发黑。,3钙的磷酸盐类,89,磷灰石：磷灰石为天然磷灰石矿物。化学式：Ca5PO43（F，Cl，OH）成分中附加阴离子的不同而不同，常见的为： 氟磷灰石Ca5PO43F特点：、六方晶系，六方柱状或粒状集合体，柱面有纵的条纹，解理不完全。、灰白色，浅蓝，紫色。具有玻璃光泽，土状光泽，脆。、硬度为5。比密度3.183.21。,90,作用：1、与骨灰化学成分相似，可部分替代骨灰作骨灰瓷。提高坯体透明度。但磷灰石的形状稳定性差。而且含氟，易产生针孔，气泡，发
37、阴。使用时必须注意。2、磷灰石引入长石釉中，提高釉面的光泽度，使釉具有柔和感（注意用量不超过2%，否则，易产生针孔，气泡，且釉料难熔。,91,4高铝质原料高铝矾土是以铝的氢氧化物为主要成分的冶金、耐火、建材、化工原料等。又名铝土矿、矾土。铝的氢氧化物包括一水硬铝石、一水软铝石及三水铝石。 其用途：铝矾土生料，采用拜尔法制取氧化铝，再电解制成金属铝。铝矾土与其它矿物配成原料经烧结形成铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥。还可制成洗涤助剂，水处理剂等。,92,高铝矾土熟料是经过煅烧的铝矾土，在燃烧过程中需经过分解脱水、二次莫来石化及重晶烧结三个阶段。煅烧后的矿物组成根据原料中的 Al2O3 和
38、SiO2 比值不同形成刚玉、莫来石及玻璃相。它可以制成各种档次的耐火砖和不定型耐火材料，也可用来制作电熔棕刚玉和莫来石。,93,5锆英石 锆英石成分为ZrSiO4, 含ZrO267.2，SiO232.8， 密度：44.9g/cm3 ，莫氏硬度：78 结构构造：呈正方晶系，常呈短小柱状 颜色：金属光泽或玻璃光泽，普遍为棕色或浅灰 色或红色，黄、蓝及无色透明、不透明作用：乳浊剂提高白度，耐磨度、抗龟裂性、硬度等,94,6工业废渣 粉煤灰粉煤灰是煤在燃烧过程中，从烟道收集的一种深灰色粉状灰。它的主要成分是SiO2. Al2O3和Fe2O3（3种成分占70%以上)，同时含有少量的CaO和MgO颗粒粒径
39、一般在0.51um 300um之间，粉煤灰属于轻质材料，其平均比重为2.14g/cm3，平均容重为783 g/cm3。粉煤灰具有非常大的比表面积，一般为600 cm2/g-3500cm2/g。全国粉煤灰年排量高达1.6亿t,95,应用 (1)承重型多孔砖和非承重型空心砖。(2)彩色步道板。步道板是指用于城市人行道和地坪的一种装饰环境的建筑材料。 （3） SC板。以粉煤灰为硅质材料，石灰为钙质材料(4)水泥 （5）陶粒和陶砂 （6）硅酸质肥料 （7）用作铁路路基填料 （8）用作充填胶凝材料 （9）用于混凝土工程中的掺料 （10）用在农业方面,96,第六节 原料的处理,97,陶瓷原料的预处理就是指
40、在配料前利用物理或化学的方法，对原料进行必要的加工处理，以改善原料的使用性能，确保配方能达到产品的工艺要求。根据不同的分类方法，陶瓷原料的预处理可分为很多种类型，按照预处理的目的将陶瓷原料的预处理分为预碎处理、均化处理、除杂处理和改性处理四种。,98,1 预碎处理预碎处理是指通过机械的方法使固体物料由大块碎解为小块、粒状或粉状的过程。根据处理物料的尺寸大小不同，预碎又分为几种类型，一般将大块物料碎裂至3-5mm的加工称为破碎，将小块物料碎裂至0.1-3mm的加工称为磨碎，将粒状物料碎裂至0.05-0.lmm以下的加工称为细粉磨，加工至0.05mm以下的称为超细磨。,99,100,2 均化处理均
41、化处理是预先将一种(批)或多种(批)物料混合均匀的过程。在陶瓷生产中，配料前的均化处理是保证原料稳定、确保配方准确的必要条件。原料均化的方式有很多种，最基本的就是搅拌混和，除此之外，根据辅助方式的不同又分为几种形式，目前最常用的方式有分层平铺法和造粒法。,101,102,3 除杂处理除杂处理就是通过物理或者化学的方法将原料中有害的杂质清除出来的过程。陶瓷原料中对产品有害的杂质主要是有机物质和着色氧化物，其中又以铁为主，清除的方法主要有粗选、磁选、酸洗和锻烧等方式。,103,4 改性处理陶瓷原料的改性处理就是通过物理或化学的方法改变原料的某一种或多种物理化学性能的过程。改性的目的是使原料达到某种
42、使用要求，提高原料的使用价值，陶瓷原料改性处理的方法主要有风化、陈腐、锻烧、合成等。,104,4.1 风化与陈腐：粘土原料,4.2缎烧,氧化铝 （1400-1450左右） 滑石 （1400-1450）左右 氧化钛 （1270一1290 ） 氧化锌 （1250 ）,4.3合成,固相反应法 液相反应法 气相反应法,105,第七节 原料标准化,106,1 陶瓷原料标准化、系列化技术的现状,2 陶瓷原料标准化、系列化研究成果,3 今后需要解决的问题,107,总结：陶瓷生产所用到的原料是多种多样的， 尤其是特种陶瓷的生产，了解了各种原料的 特性才能更好的使物尽其材。,108,作业： 1、粘土在陶瓷坯料中的作用。 2、粘土在陶瓷釉料中的作用 3、分析粘土的组成和性能，通常从哪三方面来分析，为什么？ 4、影响可塑性和触变性的原因。 5、粘土在加热过程中的物理和化学变化,
