陶瓷工藝技術(shù)第二章原料7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理本章主要內(nèi)容粘土原料的成因、分類、組成（化學(xué)組成、礦物組成和顆粒組成）、工藝性質(zhì)和在陶瓷生產(chǎn)中的作用；石英類原料的種類、性質(zhì)、晶型轉(zhuǎn)變和作用；長(zhǎng)石類原料的種類、性質(zhì)（互熔特性和熔融特性）和作用；堿土硅酸鋁原料（滑石、硅灰石和透輝石）碳酸鹽、硫酸鹽和硼酸鹽原料氧化物原料（ZrO2、TiO2、PbO和ZnO）其它原料（高鋁質(zhì)原料、含堿硅酸鋁類、骨灰和輔助原料）7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理第一節(jié)原料概述

1原料的分類根據(jù)原料的獲得方式分：礦物原料，化工原料。根據(jù)工藝特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性），熔劑性原料。根據(jù)使用用途分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。根據(jù)礦物組成分：粘土質(zhì)原料，硅質(zhì)原料，長(zhǎng)石質(zhì)原料，鈣質(zhì)原料，鎂質(zhì)原料等。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理2原料是基礎(chǔ)性能原料結(jié)構(gòu)工藝內(nèi)因外因陶瓷制品的性質(zhì)不僅與工藝過(guò)程有關(guān)，而且與原料有關(guān)。原料的合理選擇十分重要。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理3選用原料的注意事項(xiàng)質(zhì)量達(dá)標(biāo)（不是越純?cè)胶茫﹥?chǔ)量要大（保證長(zhǎng)期供應(yīng)）性能穩(wěn)定（穩(wěn)定壓倒一切）運(yùn)輸方便（避免等米下鍋）成本要低（當(dāng)?shù)卦蟽?yōu)先）7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理第二節(jié)粘土類原料概述粘土（clay）是一種顏色多樣、細(xì)分散的由多種呈疏松或膠狀密實(shí)的含水鋁硅酸鹽礦物的混合物。.……………7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理一粘土的成因及分類1、粘土的成因：粘土的成因大致可分為下列幾種類型：各種富含硅酸鹽礦物（如長(zhǎng)石、偉晶花崗石）的巖石經(jīng)風(fēng)化（物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和有機(jī)物風(fēng)化），水解，熱液蝕變等作用可變?yōu)檎惩痢?/p>

風(fēng)化殘積型熱液蝕變型沉積型7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理成因：深成巖（如花崗巖、偉晶巖、長(zhǎng)英巖等）經(jīng)風(fēng)化后殘留在原地形成的粘土。

一般稱為一次粘土（殘留粘土或原生粘土）；代表：我國(guó)南方的高嶺土大多屬于此類，如：江西星子高嶺、景德鎮(zhèn)大州高嶺、龍巖高嶺、廣東飛天燕等粘土礦。風(fēng)化殘積型——一次粘土7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理熱液蝕變型成因：高溫巖漿遇冷逐漸降溫時(shí)，其中溶有的大量其他化合物的熱液（水）作用于母巖而形成的粘土礦物。代表：蘇州陽(yáng)山、衡陽(yáng)界碑等地粘土礦多為熱液蝕變型。

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理沉積型——二次粘土成因：風(fēng)化了的粘土礦物借雨水或風(fēng)力的遷移作用搬離母巖后，在低洼地方沉積而成的礦床。一般稱為為二次粘土（沉積粘土或次生粘土）。代表：漳州黑泥、山西紫木節(jié)等粘土礦。特點(diǎn)：雜質(zhì)多，塑性好，干燥強(qiáng)度大，收縮大。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理2粘土的分類化學(xué)組成顆粒粒度成型性能耐火度一次粘土較純（石英多，有機(jī)物少）較粗塑性低較高二次粘土雜質(zhì)含量高（石英少，有機(jī)物多）細(xì)小塑性高較低按成因分：一次粘土（殘留粘土或原生粘土）二次粘土（沉積粘土或次生粘土）

二次粘土：由風(fēng)化而成的一次粘土經(jīng)雨水、河川的漂流及風(fēng)力作用，而遷移到低洼的地方沉積形成的粘土。一次粘土：母巖經(jīng)風(fēng)化后殘留在原地形成的粘土。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理（1）高可塑性粘土(軟質(zhì)粘土、結(jié)合粘土)：特點(diǎn)：水中易分散，可塑性好，含雜質(zhì)較多，多呈疏松狀或板狀，代表：膨潤(rùn)土、木節(jié)土、球土等。（2）低可塑性粘土(硬質(zhì)粘土、瘠性粘土):特點(diǎn)：在水中不易分散，可塑性較小，多呈致密塊狀、石狀，代表：葉臘石、焦寶石、堿石、瓷石等。按可塑性分：7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理

⑴耐火粘土（耐火度>1580C)：較純，雜質(zhì)少——瓷器、耐火材料

⑵難熔粘土（耐火度1350～1580C）：雜質(zhì)10～15％——炻器、陶器等

⑶易熔粘土（耐火度<1350C）：大量雜質(zhì)——建筑磚瓦和粗陶按耐火度分按構(gòu)成粘土的主要粘土礦物⑴高嶺石類粘土。如蘇州土、紫本節(jié)土。⑵蒙脫石類粘土。如遼寧黑山和福建連成膨潤(rùn)土。⑶水云母類粘土。如河北章村土。⑷葉臘石類粘土。如浙江青田葉臘石。⑸水鋁英石類粘土。如唐山A、B、C級(jí)礬土。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理

二粘土的組成粘土的性能取決于粘土的組成，包括粘土的化學(xué)組成、礦物組成和顆粒組成。1、粘土的化學(xué)組成主要化學(xué)成分為SiO2、A12O3和結(jié)晶水（H2O）。含有少量的堿金屬氧化物K2O、Na2O，堿土金屬氧化物CaO、MgO，以及著色氧化物Fe2O3、TiO2等。

有灼減量（化合水、有機(jī)物、碳酸鹽、硫酸鹽等）。SiO2，Al2O3，F(xiàn)e2O3，TiO2，CaO，MgO，K2O，Na2O，I.L.7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理ＳiＯ2：含量多——可塑性低——收縮?。羖2Ｏ3：含量高——耐火度高——難于燒結(jié)——高嶺石類Ｆe2Ｏ3，ＴiＯ2：使坯體著色，隨含量增加——顏色加深；ＣaＯ、ＭgＯ：降低粘土的耐火度，縮小燒結(jié)范圍，過(guò)量可使坯體起泡Ｋ2Ｏ，Ｎa2Ｏ：含量高——燒結(jié)溫度較低IL：有機(jī)雜質(zhì)較多灼減量大，粘土顏色深，吸水性強(qiáng)，可塑性好，干燥強(qiáng)度大，但收縮也大。根據(jù)化學(xué)組成，可初步估計(jì)出粘土的礦物組成、粘土耐火度的高低、粘土的顏色及工藝性能等。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理2礦物組成粘土礦物高嶺石類（包括高嶺石、多水高嶺石等）蒙脫石類（包括蒙脫石、葉蠟石等）伊利石類（也稱水云母類）

非粘土雜質(zhì)礦物有益的雜質(zhì)如石英、長(zhǎng)石等有害的為碳酸鹽、硫酸鹽等粘土是多礦物組成的混合物，含有二種或二種以上的粘土礦物和在形成過(guò)程中由于風(fēng)化不完全或在沖刷漂移過(guò)程中混入其它雜質(zhì)礦物。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理包括高嶺石、地開石、珍珠陶土和多水高嶺石等。主要由高嶺石類礦物組成的粘土稱為高嶺土（Kaolin）。特點(diǎn)：吸附能力小，可塑性和結(jié)合性較差，雜質(zhì)少、白度高、耐火度高。代表：江蘇的蘇州土（高嶺石和多水高嶺土）、湖南的白色界牌土（多水高嶺土）、山西的大同土（高嶺石）和廣東飛天燕土（高嶺石、多水高嶺土、水云母）高嶺土（1）高嶺石族礦物7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理化學(xué)通式：Ａl2Ｏ3·2ＳiＯ2·2Ｈ2Ｏ

理論組成：Ａl2Ｏ339.5%ＳiＯ246.54%Ｈ2Ｏ13.96%晶系：三斜晶系，外形呈片狀、粒狀、桿狀，假六方片狀。晶體結(jié)構(gòu)：

1:1型層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，Si－O四面體層和Al－（O，OH）八面體層通過(guò)共用氧原子聯(lián)系成雙層結(jié)構(gòu)，構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元層。層間以氫鍵相連特性：層間結(jié)合力較弱，層間不易吸附水分子而缺乏膨脹性。晶格內(nèi)部離子很少置換，結(jié)構(gòu)外表面的OH-中的H+可以被K+或Na+所取代。高嶺石7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理多水高嶺石（埃洛石、敘永石

）化學(xué)通式：Al2O3·2SiO2·nＨ2O(n=4～6，層間水

)

晶系：?jiǎn)涡本祷蛉本?，外形常呈微?xì)空管狀或卷曲片狀晶體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)與高嶺石相近，存在層間水，晶格在c軸方向厚度增大特性：晶層靠微弱的分子鍵相連，層間有一定的自由活動(dòng)能力，易吸附水化離子與有機(jī)物，其可塑性、結(jié)合性比高嶺石強(qiáng)，干燥收縮大。加熱時(shí)在較低溫度下（110-200℃）會(huì)大量脫水，易使坯體開裂。

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理蒙脫石（微晶高嶺石，膠嶺石）化學(xué)通式：Ａl2O3·4ＳiO2·nＨ2O（n>2）晶體結(jié)構(gòu)：?jiǎn)涡本担?:1型層狀結(jié)構(gòu)，兩端[SiO4]四面體，中間夾一個(gè)[AlO6]八面體，構(gòu)成單元層。單元層間靠范德華力相連。性質(zhì)：以蒙脫石為主要礦物的粘土稱膨潤(rùn)土。白色，灰白色，因含不同雜質(zhì)呈黃、淺紅、藍(lán)至綠色。蒙脫石結(jié)晶程度差，顆粒極細(xì)小（一般小于0.5um）7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理蒙脫石：一種含水的層狀鋁硅酸礦物蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)2：1型結(jié)構(gòu)。[SiO4]四面體，中間夾一個(gè)[AlO6]八面體，構(gòu)成單元層。單元層間靠范德華力相連。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理具有陽(yáng)離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結(jié)性、吸附性等特性。蒙脫石結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)模擬示意圖層間陽(yáng)離子水分子Mg2＋7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理特點(diǎn)一：吸水性強(qiáng)、吸水后體積膨脹

結(jié)合力較小，水分子及其它極性分子易進(jìn)入晶層中間形成層間水，層間水的數(shù)量是可變的。特點(diǎn)二：離子交換能力很強(qiáng)

晶格中四面體層的Si4+小部分被AI3+、P5+等置換，而八面體層中的AI3+也常被Mg2+、Fe3+、Zn2+、Li+等置換。使電價(jià)不平衡，促使晶層之間吸附陽(yáng)離子如Ca2＋、Na＋，從而相應(yīng)地稱為鈣蒙脫石和鈉蒙脫石。特點(diǎn)7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理特點(diǎn)三：易粉碎，顆粒細(xì)小，可塑性好，觸變厚化性強(qiáng)，干燥收縮較大，干燥強(qiáng)度高，因含雜質(zhì)多，Al2O3含量低，故燒成溫度較低，燒后色澤不理想。

坯體中用量不宜太多，一般在５％左右。代表：遼寧黑山膨潤(rùn)土，河北宣化，浙江寧海粘土，福建連城、武平膨潤(rùn)土等，地表部分多為Ｃa－膨潤(rùn)土。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理常用的一種粘土礦物，它是由酸性火山巖經(jīng)熱液蝕變而成，是陶瓷工業(yè)所常用的原料。

化學(xué)通式：Al2O3·4SiO2·Ｈ2O

理論組成：Al2O328.30%

，SiO266.70%，H2O5.00%。晶體結(jié)構(gòu)：?jiǎn)涡本担?:1型層狀硅酸鹽，兩層[SiO4]四面體中間夾著一層[AlO6]八面體，層間以范德華力結(jié)合。晶格四面體中的Si4+和八面體中的Al3+并未被其它陽(yáng)離子所置換，故不易吸收水分和吸附陽(yáng)離子。葉臘石（蠟石）7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理外觀：顏色為白色、淺黃或淺灰色。特性：葉蠟石無(wú)可塑性、吸附性差、硬度低。葉臘石含結(jié)晶水較少，總收縮不大，線膨脹系數(shù)小，在升溫過(guò)程中脫水極為緩慢，可做對(duì)尺寸要求高的內(nèi)外墻磚，適于配制快速燒成的陶瓷坯體。代表：浙江青田，昌化，福建壽山等地葉臘石。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理伊利石類（水云母類）化學(xué)通式：(K,H3O)<1nH2O{(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2}化學(xué)組成：水化了的白云母，介于高嶺石、白云母之間.K2O白云母>伊利石>高嶺石

H2O白云母<伊利石<高嶺石結(jié)構(gòu)：?jiǎn)涡本?，與蒙脫石結(jié)構(gòu)類似，2:1型層狀硅酸鹽，但[SiO4]四面體中Ａl３+較蒙脫石多，晶間陽(yáng)離子常為K+，也有部分被Ｈ+，Ｎa+取代，K+半徑大小正好嵌入層間，因此晶格結(jié)構(gòu)牢固，不發(fā)生膨脹。

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理白云母化學(xué)通式：Ｋ2Ｏ·3Ａl2Ｏ3·6ＳiＯ2·2Ｈ2Ｏ結(jié)構(gòu)：?jiǎn)涡本碉L(fēng)化形成伊利石、絹云母、綠鱗石等。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理外觀：多呈不規(guī)則片狀，顏色潔白，黃色，綠色及褐色。特性：伊利石類礦物構(gòu)成的粘土，一般可塑性低，干后強(qiáng)度大，干燥燒成收縮小，燒結(jié)溫度低，燒結(jié)范圍窄。產(chǎn)地：我國(guó)河北邢臺(tái)，江西德興，湘南等地產(chǎn)伊利石較出名。伊利石7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理絹云母成因：熱液或變質(zhì)作用形成的細(xì)小鱗片狀白云母，有絲絹光澤.特性：一種水化不完全的白云母，是白云母與伊利石之間的過(guò)渡產(chǎn)物，能單獨(dú)成瓷。比白云母ＳiＯ2含量高。Ｋ2Ｏ含量比白云母低，而比伊利石高。水含量也介于白云母與伊利石之間.產(chǎn)地：江西柳家灣、福建南安。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理瓷石特性：絹云母，石英為主要成分，含長(zhǎng)石，高嶺石等雜質(zhì)礦物?？伤苄圆桓?，結(jié)合強(qiáng)度不大，干燥速度快。絹云母起粘土及長(zhǎng)石的作用，促進(jìn)成瓷及燒結(jié)。可配制釉料，稱為“釉果”或“釉石”。產(chǎn)地：景德鎮(zhèn)南港瓷石、安徽祁門瓷石等。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理定義：指粘土中含不同大小顆粒的百分含量(體積百分比或質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。意義：可初步判斷工藝性能：顆粒越小，可塑性越大，干燥收縮越大，干燥后強(qiáng)度高，燒結(jié)溫度低，易變形。

可初步判斷礦物類型：粘土礦物粒徑小于2微米，非粘土礦物大于2微米，多數(shù)在10～60微米。——判斷粘土非粘土及相對(duì)含量。

判斷粘土本身礦物類型：高嶺土類粗，蒙脫石、伊利石類粘土細(xì)。

3、顆粒組成7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理顆粒組成－表示方法（1）頻度分布（微分型）頻度分布曲線：橫坐標(biāo)表示粒徑；縱坐標(biāo)表示各粒徑對(duì)應(yīng)的顆粒百分含量。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理累積分布曲線：橫坐標(biāo)表示顆粒徑；縱坐標(biāo)表示在某粒度值以下的顆粒占總顆粒的百分含量。（2）累積分布（積分型）7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理方法或儀器基本原理測(cè)定范圍μm

特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)篩（篩分法）通過(guò)一組篩子將樣品分級(jí)，稱重各粒級(jí)，可得粒度重量累積分布

38～1000方法簡(jiǎn)單、快速，但精確度低；可得平均粒徑和粒度分布移液管法（沉降法）

分散在沉降介質(zhì)中的樣品顆粒的沉降速度是顆粒大小的函數(shù)，通過(guò)測(cè)定分散體因顆粒沉降而發(fā)生的濃度變化，測(cè)定顆粒大小和粒度分布1～100儀器便宜，方法簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣。缺點(diǎn)是測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，分析、計(jì)算工作量很大激光粒度分析儀（激光散射法）根據(jù)夫瑯和費(fèi)衍射原理測(cè)定顆粒粒度和粒度分布2～176自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、測(cè)定速度快、重復(fù)性好、可用于在線粒度分析X射線透過(guò)法測(cè)定因分散濃度變化引起的濁度變化，測(cè)定樣品的粒度分布

0.1～100自動(dòng)測(cè)定，數(shù)據(jù)不需處理便可得到分布曲線，可用于在線粒度分析

顆粒組成——測(cè)定方法

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理三粘土的工藝性質(zhì)1可塑性定義：粘土—水系統(tǒng)形成泥團(tuán)，在外力作用下泥團(tuán)發(fā)生變形而不開裂，當(dāng)外力解除后，仍能保持其形狀不變，這種現(xiàn)象稱為可塑性。粘土具有可塑性的解釋粘土在水中分散成細(xì)小顆粒，由于離子吸附，粘土顆粒周圍形成適當(dāng)厚度的水化薄膜，受力作用時(shí)水膜起潤(rùn)滑作用，可任意滑移變形；粘土顆粒間形成毛細(xì)管，水膜又成了張緊膜，使發(fā)生滑移的顆粒不致脫離分開，起保形作用。

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理表示方法：可塑性指數(shù)，可塑性指標(biāo)?？伤苄浴伤苄灾笖?shù)7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理可塑性限度（塑限）W1：粘土或（坯料）由粉末狀態(tài)進(jìn)入塑性狀態(tài)時(shí)的含水量。液性限度（液限）W2：粘土或（坯料）由塑性狀態(tài)進(jìn)入流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的含水量。塑限W1——反映粘土被水潤(rùn)濕后，形成水化膜，使粘土顆粒能相對(duì)滑動(dòng)而出現(xiàn)可塑性的含水量。塑限高，表明粘土顆粒的水化膜厚，工作水分高，但干燥收縮也大。液限W2——反映粘土顆粒與水分子親和力的大小。W2上升表明顆粒很細(xì)，在水中分散度大，不易干燥，濕坯強(qiáng)度低。可塑性指數(shù)：液限與塑限之差；W=W2-W17/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理可塑性——可塑性指標(biāo)可塑性指標(biāo)：在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出現(xiàn)裂紋時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變的乘積。

可塑性指標(biāo)——反映粘土的成型性能——一定的含水率根據(jù)粘上可塑指數(shù)或可塑指標(biāo)大小可將其分為以下幾類：強(qiáng)塑性粘土：指數(shù)＞15或指標(biāo)＞3.6中塑性粘土：指數(shù)7～15，指標(biāo)2.5～3.6弱塑性粘土：指數(shù)l～7，指標(biāo)<2.5非塑性粘土：指數(shù)<1。

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理2結(jié)合性定義：粘土的結(jié)合性是指粘土能夠結(jié)合非塑性原料而形成良好的可塑泥團(tuán)，并且有一定干燥強(qiáng)度的能力。表征：粘土結(jié)合瘠性料的結(jié)合力的大小來(lái)衡量。注：實(shí)驗(yàn)室中粘土的結(jié)合力通常以能夠形成可塑泥團(tuán)時(shí)所加入標(biāo)準(zhǔn)石英砂（顆粒組成為:0.25～0.15mm70%，0.15～0.09mm30%）的數(shù)量及干后抗折強(qiáng)度來(lái)反映。評(píng)價(jià)指標(biāo)：加砂量＞50%為結(jié)合力強(qiáng)的粘土，加砂量在25%～50%為中等結(jié)合力粘土，加砂量＜20％為結(jié)合力弱的粘土。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理定義：粘土顆粒吸附的離子被其它同性電荷的離子置換，發(fā)生離子交換的性質(zhì)稱為粘土的離子交換性。3離子交換性粘土顆粒帶有電荷吸附其它異電荷離子被吸附的離子被其它同性電荷的離子置換電價(jià)平衡Si4+被Al３+，F(xiàn)e２+等置換以及邊緣斷鍵原因：7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理交換容量大?。宏?yáng)離子交換能力：Ｈ+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+

陰離子取代能力：

OH->CO32->P2O74->CNS->I->Br->Cl->NO3->F->SO42-

表示方法：離子交換能力用交換容量來(lái)表示，100g干粘土所吸附能夠交換的陽(yáng)離子或陰離子的量。單位：mmol／100g或mol*10-1／g。

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理影響離子交換能力的因素：離子性質(zhì)；粘土礦物的種類：蒙脫石＞伊利石＞高嶺石—結(jié)構(gòu)決定粘土礦物的有序度及分散度：有序度高則交換能力差；——吸附在表面分散度大則交換能力高：——顆粒越細(xì)，斷鍵多有機(jī)物質(zhì)的含量：活性基因-OH，-COOH具有吸附陽(yáng)離子的能力。粘土礦物結(jié)晶程度：結(jié)晶程度差，存在類質(zhì)同晶置換，交換能力強(qiáng)。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理4觸變性定義：粘土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí)，粘度會(huì)降低而流動(dòng)性增加，靜置后能恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。反之，泥料放置一段時(shí)間后，在維持原有水分的情況下會(huì)增加粘度，出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象。這種性質(zhì)統(tǒng)稱為觸變性。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理產(chǎn)生觸變性的原因：粘土片狀顆粒的活性邊面上尚殘留少量電荷未被完全中和，以致形成局部邊－邊或邊－面結(jié)合，使粘土顆粒之間常組成封閉的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。大量的自由水被分隔和封閉在網(wǎng)絡(luò)的空隙中，使整個(gè)粘土－水系統(tǒng)好像水分減少，粘度增加，變稠及固化現(xiàn)象網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)是疏松和不穩(wěn)定的，當(dāng)稍有剪切力的作用或振動(dòng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)即被破壞，又呈流動(dòng)狀態(tài)。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理表征：觸變性的大小用稠化度或厚化度來(lái)表示

(1)泥漿厚化度：泥漿的厚化度以100ml的泥漿靜置30min和30s后其相對(duì)粘度之比表示。

泥漿厚化度＝τ30min／τ30s

τ30min——100ml泥漿靜置30分鐘后由恩式粘度計(jì)中流出的時(shí)間

τ30s——100ml泥漿靜置30秒鐘后由恩式粘度計(jì)中流出的時(shí)間

(2)可塑泥團(tuán)的厚化度：靜置一段時(shí)間后，球體或錐體壓入泥團(tuán)達(dá)一定深度時(shí)剪切強(qiáng)度增加的百分?jǐn)?shù)。泥團(tuán)厚化度＝（Ｐn-Ｐ0）／Ｐ0×100％

Ｐ0——泥團(tuán)開始承受的負(fù)荷,g

Ｐn——泥團(tuán)靜置一定時(shí)間后，球體或圓錐體壓力相同深度時(shí)，泥團(tuán)承受的負(fù)荷,g7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理5粘土的稠性定義：粘土在一定水量的摻和與外力攪拌下，顯示出既不是固體，也不是液體的中間型物體的硬度特點(diǎn)，稱為稠性。表征：稠性能用稠度系數(shù)來(lái)表示；K=（W1-W2）/W式中K—稠度系數(shù)；

W1—粘土成型時(shí)的含水量；

W2—達(dá)塑性時(shí)的含水量

W—塑性指數(shù)

K為0~0.25時(shí)，粘土是可塑性的，不粘附在其它物體上；K為0.25~0.5時(shí)，粘土具有粘性，可以粘附在其它物體上。粘土泥料的稠度系數(shù)以0.28時(shí)為最佳。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理6收縮基本概念：干燥收縮、燒成收縮和總收縮原因：泥團(tuán)中的結(jié)合水，粘土顆粒的水化膜水分排出，使顆?？繑n。燒成時(shí)發(fā)生的物理化學(xué)變化，使顆?？繑n。影響因素：組成，含水量，陽(yáng)離子交換能力，細(xì)度及其它工藝性質(zhì)有關(guān)。表示方法：線收縮率ＳＬ與體積收縮SV率。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理(1)線收縮率：制品的長(zhǎng)度變化百分率ＳＬ＝（Ｌ０-Ｌ１）／Ｌ１×100%Ｌ０——試樣成型后的原始尺寸長(zhǎng)度Ｌ１——試樣干燥后或燒成后的長(zhǎng)度(2)體積收縮率：制品的體積變化百分率

SV＝（V０－V１）／V０

×100%

V０——試樣成型后的原始體積

V１——試樣干燥后或燒成后的體積干燥線收縮以成型后試樣的長(zhǎng)度為基準(zhǔn)；燒成線收縮是以干燥后試樣的長(zhǎng)度為基準(zhǔn)；總收縮不等于干燥線收縮與燒成線收縮之和。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理7燒結(jié)性能及耐火度定義：

燒結(jié)性能：粘土在燒結(jié)過(guò)程中所表現(xiàn)出的各種物理化學(xué)變化及性能。耐火度：粘土原料抵抗高溫作用不致熔化的能力。表征方法：燒結(jié)性：氣孔率、吸水率、體積密度、收縮率耐火度：三角錐或根據(jù)化學(xué)成分計(jì)算7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理T1：開始燒結(jié)溫度。開始出現(xiàn)液相，氣孔率明顯下降，收縮急劇增加。T2：燒結(jié)溫度。液相達(dá)到一定的數(shù)量，收縮達(dá)最大，氣孔率降到最低。T3：軟化溫度。隨溫度升高，液相繼續(xù)增加，開始變形，氣孔率、收縮率反常

T1T2T3溫度℃

200800120014001600309206103氣孔率%收縮率%收縮率氣孔率

Ｔ2～T3——燒結(jié)溫度范圍7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理保證泥坯的可塑性；使注漿料與釉料具有懸浮性和穩(wěn)定性；在坯料中結(jié)合其它瘠性原料，使具有一定干坯強(qiáng)度及最大堆積密度；影響坯體的燒結(jié)性能。是瓷坯中Al２O３的主要來(lái)源，也是燒成時(shí)生成莫來(lái)石晶體的主要來(lái)源。四粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理第三節(jié)石英類原料一石英礦石的類型

二氧化硅（SiO2）在地殼中的豐度約為60％。自然界中的結(jié)晶態(tài)二氧化硅統(tǒng)稱為石英。由于經(jīng)歷的地質(zhì)作用及成礦條件不同，石英呈現(xiàn)多種狀態(tài)，并有不同的純度。水晶

脈石英砂巖石英巖石英砂硅藻土隧石在陶瓷、玻璃、耐火材料生產(chǎn)中采用7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理石英礦物水晶－結(jié)晶良好的石英水晶－結(jié)晶良好的石英7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理1脈石英

致密結(jié)晶態(tài)，火成巖。外觀特點(diǎn)：純白，半透明呈油脂光澤，斷口呈貝殼狀。

SiO2>99%，是生產(chǎn)日用細(xì)瓷、釉料的良好原料。2砂巖

碎屑沉積巖，石英顆粒由膠結(jié)物結(jié)合，根據(jù)膠結(jié)物不同分為：石灰質(zhì)砂巖，粘土質(zhì)砂巖，石膏質(zhì)砂巖，云母質(zhì)砂巖，硅質(zhì)砂巖。陶瓷中僅用：硅質(zhì)砂巖。

SiO2含量90～95%。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理

硅質(zhì)砂巖經(jīng)變質(zhì)作用，石英顆粒再結(jié)晶形成的巖石。外觀特點(diǎn)：灰白色，光澤鮮明，斷面致密，強(qiáng)度大，硬度高。

SiO2＞97％。用于制作一般陶瓷，質(zhì)量好的可做細(xì)瓷。3石英巖4石英砂花崗巖、偉晶巖風(fēng)化的產(chǎn)物，可簡(jiǎn)化工藝。雜質(zhì)多，成分變化波動(dòng)較大。河床砂用于墻地磚、大缸的生產(chǎn)，可減小其變形。平潭海砂：大量用于玻璃工業(yè)生產(chǎn)。東山海砂：是我國(guó)水泥行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)砂。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理

隱晶質(zhì)SiO2

，SiO2溶液經(jīng)化學(xué)沉積在巖石夾層中，硬度高。陶瓷工業(yè)常做研磨材料：砌筑球磨機(jī)內(nèi)襯，研磨體球石用。

SiO2>98%。5燧石6硅藻土

溶于水的部分二氧化硅,被微細(xì)的硅藻類水生物吸取,沉淀演變而成為含水的非晶質(zhì)二氧化硅。具有多孔隙。可做絕熱材料，多孔陶瓷等。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理外觀：視其種類不同而異，大多呈乳白色，有的呈灰白色，半透明狀態(tài)，斷面具有玻璃光澤或脂肪光澤。硬度：莫氏硬度為7。密度：晶型不同密度不同，變動(dòng)范圍2.22—2.65?；瘜W(xué)組成：主成分SiO2，常含有少量雜質(zhì)成分，如Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等——雜質(zhì)礦物引入化學(xué)穩(wěn)定性：具有強(qiáng)耐酸侵蝕力（除HF外）；與堿作用，生成可溶性硅酸鹽；與堿金屬氧化物作用生成硅酸鹽與玻璃態(tài)物質(zhì)。熔融溫度范圍：1400～1770C，由SiO2的形態(tài)和雜質(zhì)含量決定。二

石英的性質(zhì)7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理三SiO2多晶轉(zhuǎn)變有七種結(jié)晶態(tài)和一種玻璃態(tài)，一定條件下相互轉(zhuǎn)化；自然界中石英大部分以—石英存在，很少以鱗石英或方石英的介穩(wěn)狀態(tài)存在。—石英

—鱗石英—方石英熔融態(tài)石英

—鱗石英石英玻璃—石英

—鱗石英—方石英870℃1713℃1470℃573℃

±0.82%

±0.2%117℃163℃±4.7%±0.2%±16%±2.8%180~270℃急冷7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理高溫型的緩慢轉(zhuǎn)化（橫向轉(zhuǎn)化或一級(jí)轉(zhuǎn)化）

——重建式轉(zhuǎn)變（涉及鍵的破裂和重建）低溫型的快速轉(zhuǎn)化（縱向轉(zhuǎn)化或二級(jí)轉(zhuǎn)變）

——位移式轉(zhuǎn)變（只是鍵長(zhǎng)和鍵角的調(diào)整）7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理SiO2多晶轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)（1）高溫型的緩慢轉(zhuǎn)化（橫向轉(zhuǎn)化或一級(jí)轉(zhuǎn)化）由表面向內(nèi)部逐步進(jìn)行，結(jié)構(gòu)變化。雖體積變化大，但由于其轉(zhuǎn)化速度慢，轉(zhuǎn)化時(shí)間很長(zhǎng)，且在高溫下有液相存在，對(duì)坯體影響不大。（2）低溫型的快速轉(zhuǎn)化（縱向轉(zhuǎn)化或二級(jí)轉(zhuǎn)變）由表及里瞬間同時(shí)轉(zhuǎn)化，結(jié)構(gòu)不發(fā)生特殊變化；雖體積變化小，但轉(zhuǎn)化速度快，瞬間完成，體積效應(yīng)大，無(wú)液相，對(duì)坯體影響大，必須嚴(yán)格控制。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理SiO2晶型實(shí)際轉(zhuǎn)化示意圖1200—1400℃半安定方石英無(wú)礦化劑有礦化劑干轉(zhuǎn)化濕轉(zhuǎn)化半安定方石英—方石英—鱗石英1050℃開始，1200—1300℃強(qiáng)烈1470℃

700—900℃開始，1200—1470℃明顯

-石英半安定方石英：一種在鱗石英穩(wěn)定溫度范圍內(nèi)形成的，具有光學(xué)各向同性的方石英，結(jié)構(gòu)近于方石英。形成溫度在1200～1250℃，處于穩(wěn)定狀態(tài)，冷卻后保持下來(lái)。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理實(shí)際轉(zhuǎn)化時(shí)升溫快，常出現(xiàn)過(guò)渡狀態(tài)（半安定方石英）但無(wú)論是否有礦化劑，—石英的轉(zhuǎn)化過(guò)程都經(jīng)過(guò)半安定方石英階段。有礦化劑存在時(shí)，最終有鱗石英形成；無(wú)礦化劑時(shí)，最終形成方石英。礦化劑：RO，R2O；礦化劑來(lái)源：熔劑性原料。

在普通陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中，主要控制的是石英的二級(jí)轉(zhuǎn)化，而不是一級(jí)轉(zhuǎn)化。實(shí)際生產(chǎn)中，由于燒成溫度的限制（一般＜1400℃），最終石英以半安定方石英存在，即所說(shuō)的方石英。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理SiO2晶型轉(zhuǎn)化與生產(chǎn)應(yīng)用

石英預(yù)燒，利于粉碎：1000C煅燒急冷變松，利用石英573C晶型轉(zhuǎn)化時(shí)的體積變化效應(yīng)。炻器、建材、彩釉磚，盡量減少石英用量，或使石英顆粒盡量細(xì)，以適應(yīng)快速燒成的特點(diǎn)。陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中必須注意升降溫速度的問(wèn)題：在制品燒成和冷卻時(shí)，處于晶型轉(zhuǎn)化的溫度階段，應(yīng)適當(dāng)控制升溫與冷卻速度，以保證制品不開裂。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理釉料中,SiO2是玻璃質(zhì)的主要成分，提高釉料的機(jī)械強(qiáng)度，硬度，耐磨性，耐化學(xué)侵蝕性；提高釉料的熔融溫度與粘度。三在陶瓷生產(chǎn)中的作用燒成前，石英是瘠性料，可調(diào)節(jié)泥料的可塑性，為生坯水分快速排除提供通路，增加了生坯的滲水性，有利于施釉工藝，且減少成型水分，降低干燥收縮并加快干燥。燒成時(shí)，石英的加熱膨脹可部分抵消坯體的收縮；高溫時(shí)石英部分溶解于液相，增加熔體的粘度，未溶解的石英顆粒構(gòu)成坯體的骨架，防止坯體軟化變形?？商岣吲黧w的機(jī)械強(qiáng)度，透光度，白度。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理第四節(jié)長(zhǎng)石類原料

一長(zhǎng)石的種類和性質(zhì)

長(zhǎng)石類礦物是架狀結(jié)構(gòu)的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽。主要是含鉀、鈉、鈣和少量鋇的鋁硅酸鹽。自然界中長(zhǎng)石的種類很多，歸納起來(lái)都是由以下四種長(zhǎng)石組合而成：

鈉長(zhǎng)石(Ab)Na[AlSi3O8]或Na2O·Al2O3·6SiO2

鉀長(zhǎng)石(Or)K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO2

鈣長(zhǎng)石(An)Ca[Al2Si2O8]或CaO·Al2O3·2SiO2

鋇長(zhǎng)石(Cn)Ba[Al2Si2O8]或BaO·Al2O3·2SiO27/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理名稱鉀長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石鈣長(zhǎng)石鋇長(zhǎng)石化學(xué)通式K2O·Al2O3·6SiO2Na2O·Al2O3·6SiO2CaO·Al2O3·2SiO2BaO·Al2O3·2SiO2晶體結(jié)構(gòu)式K[AlSi3O8]Na[AlSi3O8]Ca[Al2Si2O8]Ba[Al2Si2O8]理論化學(xué)組成(%)SiO2Al2O3RO(R2O)64.7018.40K2O16.9068.7019.50Na2O11.8043.2036.70CaO20.1032.0027.12BaO40.88晶系單斜三斜三斜單斜密度（g/cm3）2.56～2.592.60～2.652.74～2.763.37莫氏硬度6～6.56～6.56～6.56～6.5顏色白、肉紅、淺黃白、灰白、灰或無(wú)色白或無(wú)色熱膨脹系數(shù)（α×10-8/℃）7.57.4熔點(diǎn)（℃）1150（異元熔融）110015501725附注堿性長(zhǎng)石系列：KAlSi3O8-NaAlSi3O8包括透長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石，微斜長(zhǎng)石、歪長(zhǎng)石，條文長(zhǎng)石及鈉長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石系列：NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8包括鈉長(zhǎng)石、更長(zhǎng)石、中長(zhǎng)石、拉長(zhǎng)石、培長(zhǎng)石及鈣長(zhǎng)石長(zhǎng)石類礦物的化學(xué)組成與礦物物理性質(zhì)

互熔特性熔融特性7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理鈉長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石鈣長(zhǎng)石鋇長(zhǎng)石7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理1互熔特性幾種基本類型的長(zhǎng)石，由于其結(jié)構(gòu)關(guān)系，彼此可混合形成共熔體。鈉長(zhǎng)石與鈣長(zhǎng)石：任何比例混熔——斜長(zhǎng)石；鉀長(zhǎng)石與鈉長(zhǎng)石：

高溫下能以任何比例混熔成連續(xù)固熔體；

低溫下，有限混熔，形成條紋長(zhǎng)石；鉀長(zhǎng)石與鈣長(zhǎng)石：在任何溫度下幾乎都不混熔；鉀長(zhǎng)石與鋇長(zhǎng)石：可形成不同比例的固熔體，但在地殼中分布不廣。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理鉀長(zhǎng)石+鈉長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石常以固熔體存在鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石高溫互溶，低溫分離；據(jù)含量不同，晶體折射不同；鉀鈉長(zhǎng)石的固熔體，鈉長(zhǎng)石含量少時(shí)形成晶斑；含量多時(shí)，形成條紋。實(shí)際生產(chǎn)中，常用的為鉀鈉長(zhǎng)石。所謂的鉀長(zhǎng)石指以鉀長(zhǎng)石為主的的鉀鈉長(zhǎng)石。所謂的鈉長(zhǎng)石指以鈉長(zhǎng)石為主的鉀鈉長(zhǎng)石。鉀鈉長(zhǎng)石的命名方法：鈉長(zhǎng)石含量50%透長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石含量30%正長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石含量20%微斜長(zhǎng)石7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理鉀微斜長(zhǎng)石正長(zhǎng)石7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理鈉長(zhǎng)石+鈣長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石高溫下任意比互溶，低溫下也不分離。鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石命名方法：鈉長(zhǎng)石

90%鈉長(zhǎng)石鈣長(zhǎng)石

90%鈣長(zhǎng)石其余稱斜長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理鉀長(zhǎng)石KAS6

：1150±20℃分解為白榴子石（K2O·AI2O3·4SiO2），全部熔融，范圍寬，高溫粘度大，且粘度隨溫度逐漸降低。

K2O·Al2O3·6SiO2→K2O·Al2O3·4SiO2

＋2SiO2鈉長(zhǎng)石NaAS6

：1100℃開始熔融，液相穩(wěn)定（沒(méi)有新的晶相產(chǎn)生），液相粘度較低，熔融溫度較窄，且其粘度隨溫度的升高而降低的速度很快.鈣長(zhǎng)石CaAS2：熔點(diǎn)高達(dá)1550℃，熔融范圍窄，熔體不透明，粘度小，冷卻時(shí)容易析晶，化學(xué)穩(wěn)定性也差。鋇長(zhǎng)石BaAS2：熔點(diǎn)高達(dá)1715℃，熔融范圍不寬，可人工合成，電學(xué)性能好?！胀ㄌ沾刹徊捎?長(zhǎng)石的熔融特性7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理長(zhǎng)石在坯料和釉料中做為主要成分，起熔劑的作用。為使坯體既易燒結(jié)，又不變形，則希望長(zhǎng)石有較低的熔化溫度，較寬的熔化溫度范圍。為使釉料在坯料燒結(jié)溫度下成熟，要求釉料具有較高的始熔溫度，較寬的熔融溫度范圍。這就要求在燒成過(guò)程中，長(zhǎng)石既具有良好的熔劑作用（即較高的溶解其它物質(zhì)的能力），又使熔融液相具有較高粘度（坯體不易變形坍塌；釉料不易流釉）。注意！7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理熔化溫度范圍：作為純的鉀鈉鈣長(zhǎng)石有固定的熔點(diǎn)，但實(shí)際上常是幾種長(zhǎng)石的互溶物，加之一些雜質(zhì)在內(nèi)，使之無(wú)固定熔點(diǎn)，只有一個(gè)熔化溫度范圍：鉀長(zhǎng)石1130C—1450CT=320C

鈉長(zhǎng)石1120C—1250CT=130C

鈣長(zhǎng)石1250C—1550CT=300C陶瓷生產(chǎn)中使用的長(zhǎng)石要求其熔化溫度低于1230℃，Al2O3含量為15-20%，K2O+Na2O>13%，（其中Na2O<3%）Fe2O3<0.5%。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理

我國(guó)長(zhǎng)石資源豐富，分布很廣，其化學(xué)組成和礦物組成也有很大差別，下表列出了我國(guó)幾種優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)石的化學(xué)組成：

名

稱SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

燒失

海城長(zhǎng)石65.5218.590.40/0.58/11.802.490.21平江長(zhǎng)石63.4119.180.17//0.7613.972.360.46忻縣長(zhǎng)石65.6618.380.17///13.372.640.33聞喜長(zhǎng)石64.6219.980.170.260.620.328.724.510.35我國(guó)幾種長(zhǎng)石的化學(xué)組成7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理高溫下熔融，形成粘稠的玻璃體，是坯料中堿金屬氧化物的主要來(lái)源，能降低陶瓷坯體組分的熔化溫度，利于成瓷和降低燒成溫度。熔融后的長(zhǎng)石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒，促進(jìn)莫來(lái)石的形成和長(zhǎng)大；長(zhǎng)石熔體能填充坯體孔隙，減少氣孔率，增大致密度，提高瓷體的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。長(zhǎng)石熔體填充于各顆粒間，促進(jìn)坯體致密化。其液相過(guò)冷成為玻璃相，提高了陶瓷制品的透光度。作為瘠性原料，提高坯體滲水性，提高干燥速度，減少坯體的干燥收縮和變形。在釉料中做熔劑，形成玻璃相。二長(zhǎng)石在陶瓷生產(chǎn)中的作用7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理化學(xué)式：含水硅酸鎂礦物，3MgO·4SiO2·H2O理論組成：MgO31.88%，SiO263.37%，H2O4.74%第五節(jié)堿土硅酸鹽類原料一、滑石外觀：純滑石為白色，含雜質(zhì)為淡綠，淺黃，淺灰，粉紅，淡褐。脂肪光澤，有滑膩感。莫氏硬度為１，密度2.7～2.8。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理結(jié)構(gòu)：?jiǎn)涡本?屬2：1層狀硅酸鹽礦物。由兩個(gè)四面體層夾著一個(gè)八面體層而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元。層間以微弱的鍵力吸引，在層間極易裂成薄片。加熱變化：加熱時(shí)于600C左右開始脫水，880～970C范圍內(nèi)完全排除，滑石分解為偏硅酸鎂和二氧化硅：

3MgO·4SiO2·H2O3（MgO·SiO2）+SiO2+H2O原料處理：片狀結(jié)構(gòu)不易粉碎，成型時(shí)定向排列易開裂，預(yù)燒破壞其片狀結(jié)構(gòu)：600-850℃970-1000℃滑石脫水層狀結(jié)構(gòu)鏈狀（原頑輝石）預(yù)燒目的?7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理作用降低燒成溫度，在較低溫度下形成液相，促進(jìn)莫來(lái)石的生長(zhǎng)，同時(shí)擴(kuò)大燒成溫度范圍。提高坯體白度，透明度，機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。提高釉的彈性，熱穩(wěn)定性，加寬釉的熔融溫度范圍。在精陶坯體中用滑石代替長(zhǎng)石，可降低釉的后期龜裂。應(yīng)用：日用瓷，釉面磚，電瓷（滑石瓷），堇青石質(zhì)陶瓷，或堇青石質(zhì)窯具。產(chǎn)地：遼寧海城，山東棲霞，廣西陸川，江西廣豐等。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理化學(xué)式：偏硅酸鈣類礦物，CaO·SiO2

理論組成：

CaO48.25%;SiO251.75%硅灰石性質(zhì)：硅灰石單晶呈板狀或片狀，集合體呈片裝、纖維狀、塊狀或柱狀等。顏色呈白色及灰色，具有玻璃光澤。硬度4.5—5，熔點(diǎn)1540℃，密度2.8—2.9g/cm3。

應(yīng)用：日用瓷，釉面磚，堇青石質(zhì)陶瓷或窯具。二、硅灰石7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理硅灰石原料生產(chǎn)陶瓷的特點(diǎn)可以快速燒成：本身不含揮發(fā)分，也不熱分解，干燥燒成收縮小，熱膨脹系數(shù)小。降低燒成溫度，節(jié)省能耗：高溫下與粘土生成鈣長(zhǎng)石及方石英（約900-1000℃）。AI2O3·2SiO2·2H2O+CaO·SiO2→CaO·AI2O3·2SiO2+SiO2+2H2O

高嶺石硅灰石鈣長(zhǎng)石方石英改善生坯質(zhì)量，提高產(chǎn)品性能：晶體針狀，長(zhǎng)柱狀，纖維狀，成型后晶體呈網(wǎng)狀交織，水分可快速干燥，提高生坯強(qiáng)度，反應(yīng)生成鈣長(zhǎng)石起增強(qiáng)加固作用，膨脹系數(shù)小，提高抗熱震性。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理提高釉面質(zhì)量：代替石英和石灰石（避免因石灰石分解放出CO2氣體，減少釉泡和針孔）；硅灰石能降低釉的高溫粘度，改善坯釉的結(jié)合。燒成范圍窄：易生成鈣質(zhì)玻璃，其粘度隨溫度升高迅速降低，易使產(chǎn)品變形；坯體白度降低：升溫時(shí)硅灰石鏈狀結(jié)構(gòu)（能固溶Fe,Mn等離子）變?yōu)榄h(huán)狀，原來(lái)固溶的離子溶出形成著色氧化物。可加入AI2O3、ZrO2、SiO2或鋇鋯硅酸鹽等以提高坯體中液相的粘度，從而達(dá)到擴(kuò)大燒成范圍

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理三透輝石化學(xué)式：偏硅酸鈣鎂，CaO·MgO·2SiO2理論組成：

CaO25.9%、MgO18.6%、SiO255.5%性質(zhì)：熔點(diǎn)1391C，密度3.3，硬度6～7，玻璃光澤，呈灰、黃、淺綠到深綠等色。應(yīng)用：建筑衛(wèi)生陶瓷。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理透輝石在坯體中作用—低溫快燒降低燒成溫度：降溫幅度150～200℃?？焖贌桑横槧?、柱狀等提供坯體水分快速排除通路,，可快速干燥；不含有機(jī)物、結(jié)晶水、吸附水等，無(wú)明顯吸熱、放熱效應(yīng)，不發(fā)生快速相變，膨脹系數(shù)小,能夠快速燒成。減少燒成收縮：透輝石質(zhì)面磚燒成收縮約為0.3％～0.5％，而普通釉面磚的收縮率為1％～1.5％左右。提高機(jī)械強(qiáng)度：透輝石質(zhì)釉面磚主要以透輝石、石英為骨架，鈣長(zhǎng)石、方石英及少量的莫來(lái)石與玻璃體填充空隙而構(gòu)成交織結(jié)構(gòu)，因而使制品具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。熱穩(wěn)定性好：坯釉料結(jié)合較好。

7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理第六節(jié)碳酸鹽、硫酸鹽及硼酸鹽類原料主要為含堿土金屬的碳酸鹽礦物原料，一般做為熔劑使用，在釉料中還可作為無(wú)光釉的無(wú)光劑。常用的有：方解石、石灰?guī)r、大理石（CaCO3）,菱鎂礦、苦土（MgCO3），白云石（CaCO3·MgCO3）,碳酸鋇（BaCO3）等碳酸鹽礦物或工業(yè)純?cè)稀Ｒ?、碳酸鹽類原料7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理化學(xué)式：CaCO3理論組成：CaO56%，CO244%。產(chǎn)狀：方解石含雜質(zhì)較少，一般為乳白色或無(wú)色。

石灰石為由方解石組成的一種碳酸鹽類沉積巖。含雜質(zhì)較多，多呈灰白色、黃色等。

大理石是微細(xì)的碳酸鈣晶粒在高溫、高壓下經(jīng)再結(jié)晶而形成的變質(zhì)巖。石灰石的同質(zhì)異形體，質(zhì)純。1方解石、石灰石、大理石（CaCO3）7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理作用：燒成前，瘠性料骨架作用，縮短生坯干燥時(shí)間，減少干燥收縮分解后，熔劑作用。在坯料中，與粘土和石英在較低溫度下反應(yīng)，縮短燒成時(shí)間，提高透明度，使坯釉結(jié)合緊密。生產(chǎn)石灰釉；提高釉的折射率，從而使光澤度提高，改善透光性。高溫下(860---970℃)發(fā)生分解反應(yīng)：

850℃左右開始分解，放出CO2，950℃劇烈反應(yīng)：CaCO3CaO+CO27/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理2菱鎂礦化學(xué)式：

MgCO3

理論組成：

MgO47.82%，CO252.18%。應(yīng)用：電子工業(yè)用的鎂質(zhì)瓷，其他陶瓷坯料很少用，常用滑石引入MgO。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理化學(xué)式：CaCO3·MgCO3，理論組成：CaO30.4%，MgO21.9%，CO247.7%。性質(zhì)：三方晶系，為碳酸鈣和碳酸鎂的固熔體。單體為菱面體，3白云石（CaCO3·MgCO3

）集合體為粒狀，致密塊狀。一般為灰白色，有時(shí)為淡黃，褐，淡綠；玻璃光澤。硬度3.5—4.0。比密度為2.8—2.9，性脆。作用：－代替方解石起熔劑作用，降低燒成溫度，促進(jìn)石英的轉(zhuǎn)化與莫來(lái)石的形成；加入釉中可提高透光性，不易乳濁。7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理二、石膏——

成型模具128－168℃180℃

360－400℃1225℃化學(xué)式：

CaSO4?2H2O（二水石膏，生石膏，天然石膏）理論化學(xué)組成:CaO32.6%SiO246.5%H2O20.9%

顏色為白色或無(wú)色,莫氏硬度2,性脆,密度2.30-2.33

脫水：CaSO4?2H2OCaSO4?1/2H2O

γ-CaSO4

β-CaSO4

α-CaSO4熟石膏，半水石膏有α／β兩種可溶性無(wú)水石膏硬石膏高溫石膏7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理半水石膏的性質(zhì)CaSO4?1/2H2O+3/2H2O→CaSO4?2H2O用途:陶瓷工業(yè)中石膏模型所用的石膏粉是將二水石膏在170℃以下炒制或蒸壓生成粉狀半水石膏制得。

性質(zhì)α-半水石膏β-半水石膏制備條件有水蒸汽的密閉容器中蒸煮在干燥大氣中炒制結(jié)晶形態(tài)針狀、結(jié)晶良好、粒度粗片狀并有裂紋、結(jié)晶很細(xì)模型吸水性/強(qiáng)度吸收水量較低/強(qiáng)度高吸收水量較多/強(qiáng)度低α/β-CaSO4?1/2H2O比較7/27/2023河南省精品課程——陶瓷工藝原理化學(xué)式：Na2B4O7·10H2O理論組成：Na2O16.2%、B2