第二章坯料第一節(jié)坯料的類型分類的依據(jù)：按熔劑的類型劃分。長石質(zhì)瓷絹云母質(zhì)瓷骨灰瓷鎂質(zhì)瓷3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石－石英－高嶺土為主的三組分配方，是現(xiàn)代日用陶瓷最普通的配料。據(jù)熔劑成分的變化范圍不同，配料不同，可配成燒成溫度在1150－1450℃的陶瓷坯料。一般燒成溫度在1250－1350℃之間。一般長石質(zhì)瓷坯的成分組成范圍：SiO2：65－75%，Al2O3：19－25％，(R2O＋RO)＝4－6.5％。第一節(jié)坯料的類型一、瓷器坯料(一)長石質(zhì)瓷坯料3/24/2024陶瓷工藝學(xué)EMBSiO2K2OAl2O3

E：三元系統(tǒng)的最低共熔點

B：石榴石的組成點

M：莫來石的組成點長石質(zhì)瓷的組成范圍在直線ME的兩側(cè)。此區(qū)域的物相為莫來石，玻璃相，殘余石英，方石英。三元系統(tǒng)最低共熔點E的溫度為980℃（上下20℃）范圍波動。瓷的組成范圍越近E點，成瓷溫度越低，液相量越多，莫來石越少。瓷的組成越近M點，成瓷溫度越高，莫來石的量越多，液相量越少。

配方調(diào)試的理論基礎(chǔ)：K2O—Al2O3—SiO2系統(tǒng)三元相圖。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)要求：按分析相圖的步驟具體分析。

(1)有多少化合物：5個二元化合物，4個三元化合物。

(2)化合物的組成點；

(3)判斷化合物的性質(zhì)；(一致或非一致熔融化合物)(4)無變量點性質(zhì)：

M:

共熔點(985℃)

L

莫來石＋鱗石英＋鉀長石

E:

鱗石英與鉀長石界線和其連線的交點

(990℃)

L

鱗石英＋鉀長石

(5)重點介紹此系統(tǒng)與日用陶瓷及普通電瓷生產(chǎn)密切相關(guān)。

配料：粘土(高嶺土)、長石、石英在相圖中配料三角形為：

QWD

產(chǎn)物三角形為：

QWm

制品中晶相：石英、長石、莫來石K2O－Al2O3－SiO2系統(tǒng)相圖第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)圖

配料三角形與產(chǎn)物三角形3/24/2024陶瓷工藝學(xué)(6)具體分析1～8線上配料的熔體冷卻析晶路線，并反向推導(dǎo)配料升溫熔化過程中哪一相先消失。

1~5線鉀長石先消失

6點長石和石英同時消失

7～8線石英先消失

(7)預(yù)測制品晶相組成

1~5線石英、莫來石、玻璃相

6點莫來石、玻璃相

7～8線長石、莫來石、玻璃相

第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)配方的調(diào)試

①

配方中的粘土，應(yīng)用高嶺土或燒后呈白色的粘土，為提高成型性能，也可采用一定量的高可塑性粘土。如：用膨潤土?xí)r，用量不超過5％。

②在不需提高可塑性時，但需增加Al2O3的量，可將部分粘土煅燒為熟料。用量一般小于10％。

③主要用鉀長石，鉀長石的熔融特性保證在成瓷溫度下提供足夠的玻璃相，坯體得到良好的燒結(jié)，坯體不變形。鈉長石，高溫粘度小，流動性大，易變形，燒成不易控制，但鈉長石利于晶體發(fā)育成長，降低燒成溫度的作用大于鉀長石。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)配方的調(diào)試

④石英：用量不超過25～35％。

⑤其它成分：加入1～２％的滑石，引入MgO。

⑥加入廢瓷粉，不超過10%。

⑦鐵、鈦含量過高，加入少量磷酸鹽，可適當(dāng)降低坯體的燒成溫度，提高瓷體的白度?；蚣尤胛⒘康腃oO（氧化焰燒成時）可減少Fe、Ti的著色，形成視覺上的白。用量0.5/10000。

⑧加少量的著色劑，得到不同的著色泥坯。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石質(zhì)瓷的成瓷范圍常見類型高粘土質(zhì)硬質(zhì)瓷：高嶺土含量大于50%，石英小于30%，長石大約20%。高長石質(zhì)瓷：長石含量大于30%，石英10～30%，高嶺土25～50%。高石英質(zhì)瓷：石英含量30~40%，長石10~30%，粘土30~50%。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)控制坯料配方的重要意義通過對坯料配方的物理、化學(xué)分析測試數(shù)據(jù)，結(jié)合對原料進(jìn)行相應(yīng)的研究，控制各組分的原料配比，調(diào)節(jié)不同氧化物組分的含量，得到質(zhì)量最優(yōu)的陶瓷。因此坯料配方是陶瓷生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)。坯料的化學(xué)組成是控制坯料配方的基本依據(jù)。（關(guān)于其化學(xué)分析方法在以后介紹）第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（2）各種氧化物在陶瓷中的作用①SiO2

：主要由石英引入，也可由粘土，長石引入。是成瓷的主要成分。部分SiO2與Al2O3在高溫下生成莫來石；部分SiO2以殘余石英形式存在，這是構(gòu)成瓷體的骨架，提供瓷體的機(jī)械強(qiáng)度。部分SiO2與堿性氧化物在高溫下形成玻璃體，使坯體呈半透明性。注意：SiO2含量高，熱穩(wěn)定性差，易于炸裂。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)②Al2O3：主要由粘土，長石引入，成瓷的主要成分。部分于莫來石中，部分于堿性氧化物形成玻璃體。相對提高Al2O3含量，可提高白度，熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性，和機(jī)械強(qiáng)度。工藝過程：Al2O3含量高，燒成溫度高；Al2O3含量低，燒成時易變形。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)③K2O、Na2O：主要由長石（瓷石）引入。與Al2O3

SiO2形成玻璃相。助熔作用，K2O、Na2O含量過高（>５％），急劇降低燒成溫度，熱穩(wěn)定性大大降低，一般控制含量在５％以下?？商岣甙锥?。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)④CaO、MgO堿土金屬氧化物，一般含量較少，不特別加入。少量時，和堿金屬氧化物共同起助熔作用。引入可提高熱穩(wěn)定性和力學(xué)強(qiáng)度，提高白度和透明度，改進(jìn)色調(diào)，減弱鐵、鈦氧化物的不良著色影響。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)⑤Fe2O3、TiO2來自粘土、長石等中的雜質(zhì)，含量較微。有害影響較大，可使瓷被著色成不好的色澤，影響其外觀品質(zhì)。南方：白里泛青北方：白里泛黃第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)①n（Al2O3）/m（SiO2）=1：5②坯料中的Al2O3不低于2mol第一節(jié)坯料的類型（3）瓷坯中各氧化物間關(guān)系：3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石質(zhì)瓷屬長石—石英—高嶺土為主的三組分配料。是最普通的配料。據(jù)熔劑成分變化范圍的不同，配料不同，可配成1150～1450℃各種燒成溫度范圍的瓷器。一般燒成溫度在1250～1350℃。巖相組成（T<1450℃）：

一般相組成：玻璃相50—60%，莫來石10—20%，殘余石英8—12%，半安定方石英6—10%。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石質(zhì)瓷瓷質(zhì)特點：長石質(zhì)瓷的白度高。

原因：長石質(zhì)瓷依靠降低粘土中Fe、Ti量來提高白度。采取除鐵與不同燒成氣氛等措施。具有半透明性。

原因：長石質(zhì)瓷具有半透明性是通過高玻璃相來實現(xiàn)的。燒成溫度在1250℃以上的長石質(zhì)瓷，成瓷后，不透氣，吸水率低，瓷質(zhì)堅硬，斷面呈光澤的貝殼狀，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石質(zhì)瓷工藝性能：一般長石質(zhì)瓷的組成范圍：

SiO2：65～75%，Al2O3：19～25%，R2O+RO=4～6.5%(其中R2O不小于2.5%)。分子式，酸度系數(shù)，燒成溫度：

硬質(zhì)瓷胎軟質(zhì)瓷胎分子式0.18~0.2R2O·R2O3·3.5~4SiO2

0.3~0.4(R2O+RO)·R2O3·5.5~6SiO2

酸度系數(shù)1.1~1.3

1.68~1.75燒成溫度1300～1450℃

1200～1300℃燒成溫度大于1250℃為硬質(zhì)瓷，小于1250℃為軟質(zhì)瓷。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石質(zhì)瓷工藝性能：由于配料中粘土含量高，所以坯料的可塑性好，易于成型。玻璃相含量高，但由于玻璃相為鉀玻璃，燒成溫度范圍寬。其熔體的高溫粘度大，高溫粘度系數(shù)小，盡管玻璃熔體含量大，但出現(xiàn)的速度慢且粘度大，所以，高溫變形小，燒成容易控制。產(chǎn)品一般做日用瓷，餐，茶，酒具，工藝美術(shù)瓷，要求性能不高的工業(yè)瓷。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石質(zhì)瓷常見類型：①高粘土質(zhì)硬質(zhì)瓷粘土的含量大于50％，石英小于30％（常用15％），長石大約20％。特點：燒成溫度高，機(jī)械強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定好，透明性差。應(yīng)用：化學(xué)瓷，耐熱瓷，高壓電瓷，研磨體（球磨罐），日用瓷。注意：因為粘土含量高，為防止收縮太大，可加入20％的熟粘土。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石質(zhì)瓷常見類型：②

高長石質(zhì)瓷長石含量大于30%，石英10—30％，粘土25—50％。特點：燒成溫度低，易變形。半透明性好，脆。熱穩(wěn)定性差。應(yīng)用：藝術(shù)瓷，日用瓷。實例：——“魯玉瓷”：

采用高溫素?zé)蜏赜詿亩螣伞４善魍该鞫雀?，?qiáng)度高，變形小，釉面光滑平整，色調(diào)柔和的精細(xì)瓷器。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)長石質(zhì)瓷常見類型：③

高石英質(zhì)瓷石英含量在30—40%，長石10—30%，粘土30—50%。特點：

激變性能好，半透明性差，熱穩(wěn)定性差，燒成溫度居中。應(yīng)用：高壓電瓷，美國：餐具，衛(wèi)生瓷，我國北方的日用瓷。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（二）絹云母質(zhì)瓷屬K－Al—Si三元系統(tǒng)，我國古瓷特別是南方古瓷均屬于這種瓷質(zhì)。其中的絹云母是瓷石的主要主分。主要礦物組成：高嶺石、絹云母、石英、水云母及少量的多水高嶺石，方解石。一般燒成溫度在低于1350℃之間一般絹云母質(zhì)瓷坯的成分組成范圍同長石質(zhì)瓷的差不多：SiO2：60－70%，Al2O3：22－30％，R2O＋RO＝4.5－7％。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)絹云母質(zhì)瓷的成瓷范圍絹云母30～50％，石英15～25％，高嶺土30~50%，其它5～10%。實際配方：瓷石70～30%，高嶺土30～70%。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)絹云母質(zhì)瓷屬Ｋ—Ａｌ—Ｓｉ系統(tǒng)，南方瓷區(qū)大部分是高嶺石和瓷石（絹云母和石英）的二組分配料。主要礦物組成：高嶺石，絹云母，石英，水云母和少量的多水高嶺石，方解石。巖相組成：

石英，方石英，莫來石，玻璃相。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)絹云母質(zhì)瓷瓷質(zhì)特點：

①半透明性好，瓷體中熔體含量高。

②相同條件下，燒成溫度低，石英顆粒細(xì)，易熔。

③還原焰燒成，瓷質(zhì)白里泛青。工藝特點：①

絹云母質(zhì)瓷的成瓷范圍：絹云母30～50%，石英15～25%，高嶺土30～50%，其它5～10%

實際配方：瓷石70～30%，高嶺土30～70%。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)絹云母質(zhì)瓷工藝特點：②絹云母作為熔劑。絹云母通過瓷石引入的，瓷石原料熔融后粘度高（原因：含石英，石英溶于液相提高液相的高溫粘度；絹云母可分解為玻璃相和白榴石，具有長石的特性。絹云母可形成莫來石，且形成莫來石溫度較低而量多，有粘土的特征，具有一定的塑性。隨絹云母含量不同燒成溫度不同，一般在1350～1300℃。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)絹云母質(zhì)瓷工藝特點：③燒成用還原焰，成瓷后色調(diào)柔和。特點：熱穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度高。應(yīng)用：日用瓷，工藝瓷。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（三）磷酸鹽質(zhì)瓷（骨質(zhì)或骨灰瓷）以骨灰（磷酸鹽）、高嶺土、長石、石英配料，磷酸鹽作為熔劑。第一節(jié)坯料的類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）以骨灰（磷酸鹽），高嶺土，長石，石英配料。磷酸鹽作為熔劑，本身的熔點高，但共熔后，熔化溫度大大降低。巖相組成：

玻璃相40%，

—Ca3（PO4）2>40%，Ca—長石20%，少量的方石英，氣孔，莫來石。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）瓷質(zhì)特點：①半透明性好，

—Ca3（PO4）2

，Ca—長石晶相與玻璃相折射率接近，散射不大，所以，在玻璃相不太高的情況下，具有很好的半透明性。②白度高，粘土用量少，原料中鐵含量極低，且少量的鐵在磷酸鹽中以6配位存在，此時鐵離子不顯色。其白度一般在80以上。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）瓷質(zhì)特點：③光澤好，一般采用二次燒成，特別是高溫素?zé)?，低溫釉燒時，因為釉燒過程中基本無素?zé)龝r的化學(xué)反應(yīng)，所以不再有氣體排除。④裝飾效果好，瓷釉通常采用熔塊釉，和半低溫熔塊釉，熔塊中的鉛，硼保證易形成平整的釉面。PbO折射率高，保證釉面平整度好。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）瓷質(zhì)特點：⑤

光澤機(jī)械強(qiáng)度低，熱穩(wěn)定性差。主要由

-Ca3（PO4）2晶相和Ca-長石晶相決定（晶相的機(jī)械強(qiáng)度低，線脹系數(shù)大）。熱穩(wěn)定性在150～180℃。⑥瓷質(zhì)較脆，瘠性原料在70%以上，高可塑性粘土加入又不能太高，所以，瓷質(zhì)較脆。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）配方：化學(xué)組成：

主要化學(xué)成分：P2O5，SiO2，Al2O3，CaO。其中的CaO

，P2O5由骨灰引入。坯體大致范圍：

1.97~9.08SiO21.15~8.3RO·Al2O3·0.35~2.67P2O5

第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）配方實例：唐山試制的骨灰瓷坯：

0.09K2O5.01SiO20.173Na2O3.31CaO0.24MgO0.972P2O5

Al2O3

唐山試制的骨灰瓷配方：

石英8，長石10，滑石2，生砂石7，骨灰40，堿干6，木節(jié)5，寬城土22第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）工藝特點：①坯料中瘠性料含量多，需加入一定量的粘土，以保證成型性能和生坯的干燥強(qiáng)度。但用量不能太多，否則，半透明性減弱，失去骨灰瓷的特點。所以，加高可塑性的粘土。②骨灰瓷注漿料很難稀釋[CaO+H2O—Ca（OH）2]，則泥漿易觸變。所以通常不能使用無機(jī)電解質(zhì)，或單獨使用無機(jī)電解質(zhì)，一般用有機(jī)電解質(zhì)或綜合劑（草酸和腐植酸鈉）做電解質(zhì)。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）工藝特點：③燒成溫度范圍窄。原因：（1）在接近燒成溫度附近，生成的鈣長石溶于液相，且速度快，則此時液相急劇增加，導(dǎo)致燒成溫度范圍窄。（2）磷酸鹽玻璃的高溫粘度小，高溫粘度系數(shù)大，導(dǎo)致燒成溫度范圍窄。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)骨灰瓷（骨質(zhì)瓷，磷酸鹽質(zhì)瓷）工藝特點：④通常采取在燒成溫度下限長時間保溫，既低溫保溫，防止液相增加太快，制品變形過大。⑤還原焰下燒成，燈光下淡綠色調(diào)；氧化焰下，純白，色調(diào)柔和。⑥匣缽器形規(guī)整，倒叩，減少自重變形。⑦我國用低溫素?zé)邷赜詿?。英美國家采用高溫素?zé)?，低溫釉燒，高溫素?zé)髵伖馓幚?，高溫施釉。⑧成型：可塑成型，注漿成型，等靜壓成型等方法。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)鎂質(zhì)瓷主要是滑石質(zhì)瓷，和蛇紋石質(zhì)瓷。巖相組成：原頑火輝石為主晶相，少量的斜頑火輝石和方石英，少量的玻璃相。配方：滑石67～78%，粘土15～20%，長石6～10%。第一節(jié)坯料類型（四）鎂質(zhì)瓷3/24/2024陶瓷工藝學(xué)鎂質(zhì)瓷瓷質(zhì)特點：半透明性好。主晶相折射率與玻璃相相差較大，但主晶相（原頑火輝石）晶相粒徑比可見光波長大的多，所以散射不大。白度，粘土的用量少，鐵鈦含量低，白度高。由于滑石可塑性差，且用量多，所以坯體的可塑性差，不易成型。若減少滑石用量，增加粘土用量，則坯體燒成溫度范圍窄。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)鎂質(zhì)瓷瓷質(zhì)特點：①半透明性好。主晶相折射率與玻璃相相差較大，但主晶相（原頑火輝石）晶相粒徑比可見光波長大的多，所以散射不大。②白度，粘土的用量少，鐵鈦含量低，白度高。③由于滑石可塑性差，且用量多，所以坯體的可塑性差，不易成型。若減少滑石用量，增加粘土用量，則坯體燒成溫度范圍窄。解決方法：

（1）以部分塑性鎂質(zhì)粘土代替滑石，加入強(qiáng)可塑性的膨潤土部分替代高嶺土。（2）滑石在1300℃以上煅燒，破壞其片狀結(jié)構(gòu)，利于成型。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)鎂質(zhì)瓷瓷質(zhì)特點：④介電損耗低，做電子陶瓷。⑤原頑火輝石易向斜頑火輝石轉(zhuǎn)化，晶粒尺寸變大，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，瓷體老化。

改進(jìn)措施：提高長石的用量，形成以原頑火輝石—堇青石質(zhì)為主晶相的滑石質(zhì)瓷。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)鎂質(zhì)瓷實例：配方：滑石45—50%，長石10—20%，粘土30—35%

巖相組成：原頑火輝石，堇青石，玻璃相特點：泥料塑性好，成型性能好，變形小，燒成溫度范圍變大，機(jī)械強(qiáng)度大。只要無游離的石英晶相，堇青石量不要太多，晶粒尺寸細(xì)（<10

m），玻璃相含量多。則可防止瓷體老化。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)MgO－Al2O3－SiO2系統(tǒng)此系統(tǒng)與鎂質(zhì)陶瓷、堇青石瓷、滑石瓷等瓷制品密切相關(guān)。第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)圖MgO-Al2O3-SiO2相圖的富硅部分第一節(jié)坯料類型3/24/2024陶瓷工藝學(xué)

產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)以及使用性能。根據(jù)一些工廠和研究單位積累的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。了解各種原料對產(chǎn)品性質(zhì)的影響是配料的基礎(chǔ)。配方應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求。原料的供應(yīng)應(yīng)穩(wěn)定。第二節(jié)配料的依據(jù)3/24/2024陶瓷工藝學(xué)配方調(diào)試原則：配方是在示性礦物組成的基礎(chǔ)上，考慮到實際原料及生產(chǎn)工藝因素而定的。

基礎(chǔ)：配方調(diào)試的理論基礎(chǔ)：K2O—Al2O3—SiO2系統(tǒng)三元相圖。第二節(jié)配料的依據(jù)3/24/2024陶瓷工藝學(xué)配方研制的過程確定目標(biāo)評價原料初擬配方加工配料試燒產(chǎn)品測定性能評價效果第二節(jié)配料的依據(jù)3/24/2024陶瓷工藝學(xué)配方研制的準(zhǔn)備工作在擬定配方之前，應(yīng)對所用原料的化學(xué)組成、礦物組成、物理性質(zhì)以及工藝性能做全面分析，并根據(jù)分析結(jié)果有選擇地運(yùn)用到配方設(shè)計中去。尤其要注意與相應(yīng)的工藝裝備聯(lián)系起來。第二節(jié)配料的依據(jù)3/24/2024陶瓷工藝學(xué)第三節(jié)配料計算一、坯料組成的表示方法實驗式表示法化學(xué)組成表示法礦物組成（示性組成表示法）配料比表示法分子式表示法3/24/2024陶瓷工藝學(xué)配方（料）計算原理現(xiàn)有的配方計算方法：三角坐標(biāo)計算法礦物組成逐項滿足法化學(xué)組成逐項滿足法化學(xué)實驗式逐項滿足法相圖計算三角直線法第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（一）實驗式表示法以各種氧化物的摩爾數(shù)比例來表示。根據(jù)坯料的化學(xué)組成計算出各種氧化物的分子式；在按照堿性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的順序排列出分子數(shù)。這種方法稱為坯式（胎式）或者釉式表示法?；拘问饺鐖D式中a、b、c、d表示各氧化物的摩爾數(shù)，用來表示各氧化物間的相互比例。坯料實驗式中取中性氧化物R2O3的摩爾數(shù)之和c為1，釉式實驗式中取a、b之和為1。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)實驗公式(賽格式)表示法方法：以各種氧化物的摩爾數(shù)的比例來表示。先根據(jù)坯和釉的化學(xué)組成計算出各氧化物的分子式；再按照堿性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的順序列出它們的分子數(shù)。這種表示法稱為坯式或釉式。例如：ａＲ２Ｏ

·ｃＲ２Ｏ３·ｄＲＯ2

ｂＲＯ

式中ａｂｃｄ表示各氧化物的摩爾數(shù)，用來表示各氧化物間的相互比例。

坯料的實驗式中取中性氧化物的摩爾數(shù)為之和c為１。

釉料的實驗式中取堿性氧化物的摩爾數(shù)為之和a+b為１。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（二）化學(xué)組成表示法根據(jù)化學(xué)全分析結(jié)果，用各種氧化物及灼減量的重量百分比反映坯料和釉料的成分。例：某日用瓷坯的化學(xué)組成（%）優(yōu)點：利用這些數(shù)據(jù)可以初步判斷坯、釉的一些基本性質(zhì)；用原料的化學(xué)組成可以計算出符合既定組成的配方。缺點：原料和產(chǎn)品中的氧化物不是單獨存在的，它們之間的關(guān)系和反映情況比較復(fù)雜，因此此方法有局限性。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OIL（灼減量）66.8021.630.470.610.372.941.605.47第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)化學(xué)組成表示法方法：根據(jù)化學(xué)全分析的結(jié)果，用各種氧化物及灼燒減量的重量百分比反映坯和釉料的成分。例某日用瓷坯（%）：

SiO2Al2O3Fe2O3

CaO

MgOK2ONa2OIL66.8821.630.470.610.372.941.605.47

優(yōu)點：利用這些數(shù)據(jù)可以初步判斷坯，釉的一些基本性質(zhì)；用原料的化學(xué)組成可以計算出符合既定組成的配方。缺點：原料和產(chǎn)品中這些氧化物不是單獨和孤立存在的，它們之間的關(guān)系和反應(yīng)情況比較復(fù)雜。因此此方法有局限性。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（三）礦物組成（示性組成）表示法將天然原料中所含的同類礦物含量合并在一起用粘土、石英、長石三種礦物的重量百分比表示坯體組成。依據(jù)：同類型礦物在坯料中所起的主要作用基本上相同。優(yōu)點：用此法進(jìn)行配料計算時比較方便。缺點：礦物種類很多，性質(zhì)有所差異。在坯料中的作用也由差別。因此用此方法只能粗略的反映一些情況。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)礦物組成（示性組成）表示法方法：把天然原料中所含的同類礦物含量合并在一起用粘土、石英、長石三種礦物的重量百分比表示坯體的組成。

依據(jù)：同類型的礦物在壞料中所起的主要作用基本上是相同的。優(yōu)點：用此法進(jìn)行配料計算時比較方便。缺點：礦物種類很多，性質(zhì)有所差異。它們在坯料中的作用也有差別。因此用此方法只能粗略的反映一些情況。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（四）配料比表示法最常見的方法，直接列出各種原料的百分比。如某剛玉瓷配方：工業(yè)氧化鋁，95.0%；蘇州高嶺土，2.0%；海城滑石，3.0%。優(yōu)點：直接反映原料的名稱和數(shù)量，可直接進(jìn)行原料配制。缺點：各地所產(chǎn)原料成分和性質(zhì)不相同；或即使同種原料，只要成分不同，配料比例須做相應(yīng)變更；同時無法相互比較和直接引用。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)配料比表示法方法：屬最常見方法，直接列出每種原料的百分比。

例：某剛玉瓷配方：工業(yè)氧化鋁：95.0％蘇州高嶺土：2.0％海城滑石：3.0％

優(yōu)點：具體反映原料的名稱和數(shù)量，便于直接進(jìn)行生產(chǎn)和試驗。

缺點：各工廠所用及各地所產(chǎn)原料成分和性質(zhì)不相同；或即使是同種原料，只要成分不同，配料比例也須作相應(yīng)變更；無法進(jìn)行相互比較和直接引用。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（五）分子式表示法用分子式表示坯體的組成，現(xiàn)代電子工業(yè)用的陶瓷常用。如鋯－鈦－鉛固溶體的分子式Pb（ZrxTi1-x）O3第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)分子式表示法方法：分子式表示其組成。電子工業(yè)用的陶瓷常用。如最簡單鋯－鈦－鉛固溶體的分子式：

Pb(ZrXTi1-x)O3

表示——PbTiO3中的Ti有x％被Zr取代陶瓷中常摻和一些改性物質(zhì)。它們的數(shù)量用重量百分?jǐn)?shù)或分子百分?jǐn)?shù)表示。如：

Pb0.920Mg0.040Sr0.025Ba0.015·（Zr0.53Ti0.47

）O3+0.5wt％CeO2+0.225wt%MnO2

表示——Pb（Zr0.53Ti0.47）O3中的Pb有4％分子被Mg取代，2.5％分子被Sr取代，1.5％被Ba取代；PbTiO3中的Ti有53％分子被Zr取代。CeO和MnO2為外加改性物質(zhì)。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)二、坯料配方的計算計算目的：掌握坯式、釉式、原料、坯料的礦物組成與配方的基本計算方法。掌握古陶瓷的坯式、釉式對研究古陶瓷的制作工藝有非常重要的作用。利用坯式、釉式可以判斷古陶瓷的原料種類；同時還可以判斷古陶瓷的制作窯口。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)1.根據(jù)化學(xué)組成計算坯式（釉式）基本步驟：用各氧化物的分子量分別去除相應(yīng)氧化物的百分含量，即得到各氧化物的分子數(shù)。[若有灼減量，先換算成無灼減量的化學(xué)組成。（錯，不必要）]用中性氧化物R2O3分子數(shù)之和，分別去除各氧化物的分子數(shù)，得到各種氧化物分子數(shù)的比例，即各氧化物前面的系數(shù)（相對分子數(shù)）。按照堿性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的先后順序，列出各氧化物的分子數(shù)，即得到了坯式。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)計算中一些常用的分子量SiO2Al2O3Fe2O3TiO2P2O5CaOMgOK2ONa2O60.1101.9159.780.114256.140.394.262.0第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)【例1】某瓷坯化學(xué)組成如表1所示，試求該瓷坯的實驗式。組成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O灼減（IL）總計含量％63.3724.870.811.150.322.051.895.54100.00１錯誤計算方法(將化學(xué)組成換算為不含灼減量的化學(xué)組成計算方法)【1】教科書中提出：若知道坯料的化學(xué)組成，可按下列步驟計算坯料的實驗式:①先將該瓷坯的化學(xué)組成換算為不含灼減量的化學(xué)組成百分?jǐn)?shù)；②將各氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)除以各種氧化物的摩爾質(zhì)量，即得到各氧化物的量；③將中性氧化物的摩爾總數(shù)算出，0.2584+0.0054=0.2638mol；④用中性氧化物的摩爾總數(shù)0.2638分別除各氧化物的量，得到一套以R2O3系數(shù)為1的各個氧化物的系數(shù)；(各步計算結(jié)果見表2)3/24/2024陶瓷工藝學(xué)瓷坯組成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OIL總計含量％63.3724.870.811.150.322.051.895.54100.00①去IL67.0926.330.85751.2170.33882.1702.0010.00100.00分子量60.1101.9159.756.140.394.262.0②n/mol1.11630.25840.00540.02170.00840.02300.03231.4655③R2O3摩爾總數(shù)0.2638④系數(shù)4.23160.97950.02050.08220.03180.08720.12245.55523/24/2024陶瓷工藝學(xué)⑤將所得的各氧化物的系數(shù)按RO·R2O3·RO2的順序排列，即可得到所要求算的坯料的實驗式：以上計算步驟第一步是多余的，沒有必要。以下是直接從第二步計算的情況,結(jié)果與上相同.3/24/2024陶瓷工藝學(xué)２正確計算方法（未去灼減量的化學(xué)組成直接計算的方法）筆者認(rèn)為：若知道坯料的化學(xué)組成，可按下列步驟計算坯料的實驗式：①直接將化學(xué)組成中各氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)除以各種氧化物的摩爾質(zhì)量，即得到各氧化物的量；②將中性氧化物的摩爾總數(shù)算出，0.2441+0.0051=0.2492mol；③用中性氧化物的摩爾總數(shù)0.2492分別除各氧化物的量，得到一套以R2O3系數(shù)為1的各個氧化物的系數(shù)；(各步計算結(jié)果見下表)3/24/2024陶瓷工藝學(xué)瓷坯組成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O灼減總計含量63.3724.870.811.150.322.051.895.54100.00分子量60.1101.9159.756.140.394.262.0①n/mol1.05440.24410.00510.02050.00790.02180.03051.3843②R2O3摩爾總數(shù)0.2492③系數(shù)4.23110.97950.02050.08230.03170.08750.12245.5550④將所得的各氧化物的系數(shù)按RO·R2O3·RO2的順序排列，即可得到所要求的坯料的實驗式：3/24/2024陶瓷工藝學(xué)分析：從以上兩種計算結(jié)果對比分析,可以看出,兩種方法計算結(jié)果非常一致（極微差異是計算過程中小數(shù)四舍五入造成的）。何以有如此結(jié)果，這是因為坯式是以SiO2

、Al2O3

、Fe2O3

、CaO、MgO、K2O、Na2O七種氧化物來排列的，計算坯式時以這七種成分為基準(zhǔn)就可以了，有無酌減量并不改變這七種成分相互之間的比例，有灼減量時它們各自的數(shù)值小些，去掉酌減量時它們各自的數(shù)值大些。從對比計算中可以看出，除去灼減量后的七種成分的化學(xué)組成除以各自的摩爾質(zhì)量得到摩爾數(shù)數(shù)值比未除去灼減量的七種成分直接除以各自的摩爾質(zhì)量得到摩爾數(shù)數(shù)值要大些，但中性氧化物的摩爾總數(shù)也是前者（0.2637mol）大于后者（0.2492mol），這樣就使得在后續(xù)計算中用各自氧化物的摩爾數(shù)去除以中性氧化物的摩爾總數(shù)所得的兩個結(jié)果是一致的，即兩者的比值不變，這也是數(shù)學(xué)中的等比例法則。故酌減量并不需要參與到計算中來，教科書上第一步純屬多余沒有必要，可以刪除，這樣簡化了計算步驟，更科學(xué)。3/24/2024陶瓷工藝學(xué)例2某瓷的坯料經(jīng)化學(xué)分析結(jié)果如下（均為%）：試計算該坯料的坯式。SiO2Al2O3Fe2O3TiO2P2O5CaOMgOK2ONa2OI.L.合計34.5214.380.210.0618.3421.412.092.411.644.6599.71第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)解：1.換算無灼減量時的百分比含量

SiO234.52÷（99.71-4.65)＝36.31Al2O314.33÷(99.71-4.65)=15.13Fe2O30.21÷（99.71-4.65)＝0.22TiO20.06÷（99.71-4.65)＝0.06

CaO21.41÷（99.71-4.65)＝22.52

MgO2.09÷（99.71-4.65)＝2.20K2O2.41÷（99.71-4.65)＝2.54Na2O1.64÷（99.71-4.65)＝1.73P2O518.34÷（99.71-4.65)＝19.29合計：100第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)

2.計算各種氧化物的分子數(shù)：

SiO236.31÷60.1＝0.605Al2O315.13÷101.9=0.148Fe2O30.22÷159.7＝0.001TiO20.06÷80.1＝0.0007

CaO22.52÷56.1＝0.402

MgO2.20÷40.3＝0.055K2O2.54÷94.2＝0.027Na2O1.73÷62.0＝0.028P2O519.29÷142.0＝0.136第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)

3.以中性氧化物Al2O3

和Fe2O3

分子總和做分母，除各氧化物的分子數(shù)（保留三位小數(shù)）

SiO20.605÷(0.148+0.001)＝4.060Al2O30.148÷0.149=0.993Fe2O30.001÷0.149＝0.007TiO20.0007÷0.149＝0.005

CaO0.402÷0.149＝2.698

MgO0.055÷0.149＝0.369K2O0.027÷0.149＝0.181Na2O0.028÷0.149＝0.188P2O50.136÷0.149＝0.913第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)4.按照坯式排列，得出該瓷的坯式第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)2.根據(jù)坯式（釉式）確定化學(xué)組成計算步驟用坯式中各氧化物的分子數(shù)乘以該氧化物的分子量，得到該氧化物的重量。求出所有氧化物的重量總和。用各氧化物的重量除以總和，乘以100，即得氧化物的百分含量。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)例2已知某坯料的坯式為：求該坯料各氧化物的百分含量。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)解：1.計算各氧化物的重量

SiO24.794×60.1＝288.12Al2O30.987×101.9=100.67Fe2O30.013×159.7＝2.076

CaO0.073×56.1＝4.095

MgO0.01×40.3＝0.403K2O0.158×94＝14.852Na2O0.121×62＝7.502合計：417.715第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)2.用各氧化物重量除以氧化物的重量總和，乘以100(保留兩位小數(shù)）。

SiO2287.12÷417.715×100＝68.98Al2O3100.67÷417.715×100＝24.10Fe2O32.076÷417.715×100＝0.50

CaO4.095÷417.715×100＝0.98

MgO0.403÷417.715×100＝0.10K2O14.85÷417.715×100＝3.56Na2O7.502÷417.715×100＝1.79第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)3.算得其氧化物百分組成為（不含灼減量）：SiO268.98%Al2O324.10%Fe2O30.50%CaO0.98%MgO0.10%K2O3.56%Na2O1.79%第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)3由配料量計算實驗式（坯式）①將各原料的化學(xué)組成換算為不含灼減的化學(xué)百分組成。②將每種原料的配料量乘以各氧化物的百分?jǐn)?shù)，即得各種氧化物的質(zhì)量。③將各種原料中共同氧化物加在一起，得到坯料中各氧化物的總質(zhì)量。④用各氧化物的質(zhì)量除以各氧化物的摩爾質(zhì)量，得到各氧化物的摩爾數(shù)。⑤各氧化物的摩爾數(shù)除以中性氧化物的摩爾總數(shù)，得到一系列以中性氧化物系數(shù)為1的一套各氧化物的摩爾系數(shù)。⑥按規(guī)定的順序排列各種氧化物，得到所要求的實驗式。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)例3某陶瓷廠配制鋯質(zhì)釉，所選配料包括——長石：25.6％石英：32.2％粘土：10.0％白堊：18.4％氧化鋅：2％鋯英石：11.8％

各原料的化學(xué)組成如下：原料

SiO2Al2O3Fe2O3CaO

MgONa2OK2OZnOZrO2灼減

長石65.0420.400.240.800.183.749.38//0.11粘土49.8235.741.060.650.600.820.95//10.00石英98.540.280.720.250.35////0.20白堊1.000.24/54.660.22////43.04氧化鋅///////100//鋯英石38.815.34/0.400.20///55.10/求所得釉料的實驗式。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)解：1.把原料組成百分比乘各原料中化學(xué)組成，即得釉料中各氧化物含量。原料配比SiO2Al2O3Fe2O3CaO

MgONa2OK2OZnOZrO2灼減長石25.616.655.220.060.200.050.952.40//0.02粘土10.04.983.570.110.060.060.080.10//1.05石英32.231.760.090.230.080.11////0.06白堊18.40.180.04/10.060.04////7.99氧化鋅2.0///////2.00//鋯英石11.84.580.63/0.050.03///6.50/總計10058.159.550.4010.450.291.032.502.006.509.12

去IL64.0010.510.4411.500.321.132.752.207.15

第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)2.計算釉式

SiO2Al2O3Fe2O3

CaO

MgONa2OK2OZnOZrO2

質(zhì)量64.0010.510.4411.500.321.132.752.207.15

分子量60.110216056.140.36294.281.4123.2分子數(shù)1.0650.1030.0270.2050.0280.0180.0290.0270.058

R2O＋RO0.0280.028

0.028

0.028

0.028

0.028

0.028

0.028

0.028

3.7810.2590.0090.7140.0280.0630.1010.0940.202

第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)3.寫出釉式第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)4.由實驗式計算配料量計算步驟：①將原料的化學(xué)組成計算成為示性礦物組成所要求的形式，即計算出各種原料的礦物組成。②將坯料的實驗式計算成為粘土、長石、石英礦物的百分組成。注：在計算中將實驗式中的CaO

、MgO、K2O、Na2O都粗略的按K2O計算，坯式為：aRK2O·bAl2O3·cSiO2。③用滿足法計算坯料的配料量：分別以粘土和長石滿足實驗式所需的各種礦物原料，最后用石英來滿足實驗式中石英礦物所需的數(shù)量。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)例4《陶瓷工藝學(xué)》書上121頁例4。3/24/2024陶瓷工藝學(xué)

例：欲用如下原料配成耐熱瓷坯，瓷坯與原料的成份如下表所示，求配料量。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)將原料組成換算成無灼減的百分組成第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)計算過程表第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)計算結(jié)果表第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)5中國古瓷胎的胎式所呈現(xiàn)的規(guī)律1.黑釉瓷浙江黑釉瓷：R2O+RO=0.35~0.45；RO2=6.30~7.60湖田黑釉瓷：R2O+RO=0.20~0.24；RO2=5.10~5.90吉州天目瓷1：R2O+RO=0.27~0.32；RO2=4.70~5.50吉州天目瓷2：R2O+RO=0.19~0.29；RO2=3.30~3.60建陽黑盞：R2O+RO=0.11~0.17；RO2=3.50~4.90定窯黑釉瓷：R2O+RO=0.28~0.32；RO2=3.00~3.30第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)2.青釉瓷官、哥、汝、鈞：R2O+RO=0.15~0.30；RO2=2.90~5.30，其R2O3含量高。越窯、洪州窯、影青、樞府、龍泉窯：R2O+RO=0.24~0.50；RO2=4.80~9.40。詳細(xì)參見：李家治等：《中國古陶瓷科學(xué)技術(shù)成就》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)3.白瓷鞏縣白瓷：R2O+RO=0.13~0.31;RO2=2.30~4.10邢窯白瓷：

R2O+RO=0.13~0.20；RO2=2.80~4.00宋金定窯白瓷：

R2O+RO=0.19~0.33；RO2=2.90~4.10南方白瓷（德化、景德鎮(zhèn)、景德鎮(zhèn)青花）R2O+RO=0.20~0.50；RO2>4.10第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)習(xí)題1：已知一黑釉瓷胎的化學(xué)組成（％）為：試求其實驗式（胎式），并根據(jù)我國古代瓷器胎式規(guī)律初步判斷該瓷器可能產(chǎn)自哪個窯。K2ONa2OCaOMgOMnOAl2O3Fe2O3SiO2TiO2P2O52.300.100.450.470.0522.507.2065.400.980.09第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)2.已知一瓷胎的胎式如下：求該瓷胎各氧化物的百分含量。第三節(jié)配料計算3/24/2024陶瓷工藝學(xué)第四節(jié)

坯料成型性能塑性坯料成型性能注漿泥漿成型性能壓制成型粉料成型性能

3/24/2024陶瓷工藝學(xué)一、塑性坯料成型性能可塑泥團(tuán)的首要性質(zhì)是具有良好的可加工性，包括易于成型各種形狀而不致開裂，可以鉆孔和切割，還要求干燥后有較高的生坯強(qiáng)度，希望坯料盡可能有各向同性的均勻結(jié)構(gòu)，顆粒定向排列不嚴(yán)重，以免因收縮不均引起坯體變形甚至開裂。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（一）可塑泥團(tuán)的流變特性可塑性泥團(tuán)由固相、液相、少量氣相組成的

彈性—塑性系統(tǒng)。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)流變性的表現(xiàn)：當(dāng)受外力時，泥料首先表現(xiàn)為彈性變形。應(yīng)力很小時，應(yīng)力—應(yīng)變之間表現(xiàn)為直線關(guān)系。力作用時間很短時，去掉外力泥料可恢復(fù)原來的狀態(tài)。力作用時間很長時，去掉外力那里不能恢復(fù)原來的狀態(tài)。但仍在彈性范圍內(nèi)。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)流變性的表現(xiàn)：當(dāng)受外力時，泥料首先表現(xiàn)為彈性變形。應(yīng)力很小時，應(yīng)力—應(yīng)變之間表現(xiàn)為直線關(guān)系。力作用時間很短時，去掉外力泥料可恢復(fù)原來的狀態(tài)。力作用時間很長時，去掉外力那里不能恢復(fù)原來的狀態(tài)。但仍在彈性范圍內(nèi)。外力增大，達(dá)到屈服點后，泥料的彈性隨應(yīng)力的增大而減小，開始出現(xiàn)塑性變形。去掉外力，泥料不能恢復(fù)到原來的狀態(tài)。隨外力的增大，變形量增加，直到破裂點。從屈服點到破裂點的塑性變形范圍，延伸變形量。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)流變性產(chǎn)生的原因：從流變性的表現(xiàn)看：要有一定的外力才變形，說明顆粒間有結(jié)合力，即屈服值。屈服值形成的原因（顆粒間結(jié)合力的來源）：顆粒聚集為坯料時，疏松結(jié)合水成為毛細(xì)管水，依靠毛細(xì)管力扯緊相鄰兩顆粒，形成結(jié)合力。毛細(xì)管越細(xì)（粘土顆粒越細(xì)），結(jié)合力越大。從流變性的表現(xiàn)看：形變時不開裂，說明形變過程存在某種連系，稱為延伸能力。出現(xiàn)裂紋前的最大變形量。形變（延伸量）產(chǎn)生的原因：若給存在結(jié)合力的某一晶片一個滑移力，其位移量（不開裂時）取決于疏松結(jié)合水的厚度，厚度越大，位移量越大。延伸量越大，屈服值越小。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)如何衡量可塑性的大?。?/p>

同一種粘土或坯料，加入不同的水量，其屈服值于延伸量的變化不同：屈服值延伸量35%H2O40%H2O50%H2O第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)

可塑性與含水率的關(guān)系：用屈服值（F）×延伸量（L）與含水率作圖，關(guān)系如右圖，由圖可以看出：F×L含水率%

354050含水率過大或過小，屈服值與延伸量乘積都小。含水率合適，乘積大。通常用屈服值與延伸量的乘積來表示可塑性，即可塑性指標(biāo)。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)礦物種類固相顆粒大小和形狀吸附陽離子的種類液相的數(shù)量和種類（二）影響泥團(tuán)可塑性的因素第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)泥料允許變形量越大，成型性能越好；泥料的變形量與化學(xué)組成、水分含量、顆粒度、離子交換量、觸變性（厚化度）、應(yīng)力作用時間和作用方式有關(guān)。礦物種類固相顆粒大小和形狀吸附陽離子的種類液相的數(shù)量和種類第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)顆粒取向定義：

經(jīng)過練泥的可塑泥團(tuán)，其片狀顆粒受外力的作用會沿其尺寸最大方向（長軸方向）重疊排列。這種顆粒在平面內(nèi)擇優(yōu)取向的現(xiàn)象就是顆粒取向。顆粒取向的原因：顆粒形狀不規(guī)整，不對稱。受擠壓時，顆粒發(fā)生滑移或轉(zhuǎn)動，空隙減少，致密度增加。顆粒最后以住平面重疊在一起，占體積最小，出處于穩(wěn)定狀態(tài)。（三）可塑泥團(tuán)的顆粒取向第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)顆粒取向與收縮、變形的關(guān)系無定向排列：在任何方向上顆粒取向是統(tǒng)計地均勻排列。定向排列：顆粒沿一個方向排列。無定向排列的坯體在各方向上的收縮是一致的。定向排列收縮有差異，定向化程度越高，則各方向收縮越大。在練泥機(jī)擠出的泥段，在不同深度有收縮梯度，引起變形和開裂。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)顆粒取向與產(chǎn)品性能一般，試樣平行與顆粒排列方向的，抗折強(qiáng)度比垂直與排列方向的要大。但電瓷擊穿在平行與顆粒定向排列方向上的試樣要比垂直與顆粒定向方向上的小。3/24/2024陶瓷工藝學(xué)流變曲線分為兩類：①非線性牛頓體：

=

n/D

特點：曲線都通過零點。a.凹向軸，為脹流體，負(fù)觸變。泥漿越攪越稀。瓷釉漿。n<1b.凸向軸，為粘滯體，正觸變。泥漿越攪越稠。n>1標(biāo)準(zhǔn)ba②賓漢體：特點：有一定的屈服值，曲線都不通過零點。

D

D

標(biāo)準(zhǔn)

注漿用的泥漿屬賓漢體。（一）陶瓷泥漿的流變特性二、泥漿的成型性能第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)影響泥漿流變特性的因素

①泥漿的濃度濃度增加，屈服值變大；流動曲線形狀不變，流動曲線沿橫軸右移。②固相顆粒的含量、大小和形狀瓷泥漿中固相顆粒，介于溶膠—懸浮體—粗分散顆粒之間的一種特殊系統(tǒng)。即具有溶膠的穩(wěn)定性，又會聚集沉淀。膠體顆粒由可塑粘土引入。顆粒分布與體系中大小顆粒比對流變性起主導(dǎo)作用。③電解質(zhì)的加入第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)影響泥漿流變特性的因素

④陳腐

新鮮調(diào)制的泥漿及解凝程度不夠的泥漿，其流變性能是不穩(wěn)定的；陳放過程中粘度和屈服值會逐漸加大，往往需要存放幾天，幾周才會穩(wěn)定下來。⑤有機(jī)物質(zhì)⑥可溶性鹽類

第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)1.流動性固相含量、顆粒大小和形狀泥漿的溫度水化膜的厚度泥漿的pH值電解質(zhì)的作用（二）影響泥漿澆注性能的因素第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)現(xiàn)以Al2O3為例來討論懸浮機(jī)理。

用鹽酸處理Al2O3后，在Al2O3粒子表面生成三氯化鋁（AlCl3）,三氯化鋁立即分解，其反應(yīng)式如下：

Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAlCl3+H2O=AlCl2OH+HClAlCl2OH+H2O=ACl(OH)2+HCl可見，Al2O3在水中生成AlCl

2+和AlCl

2+使Al2O3

成為一個帶正電荷的膠粒，然后膠粒吸附OH-而后形成一個又一個龐大的膠團(tuán)。如圖1-2-5所示。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)懸浮液中HCl濃度變化（PH值的變化）對懸浮性能有較大的影響。當(dāng)pH值低時，即HCl濃度高，溶液中的Cl-增多而逐漸進(jìn)入吸附層，取代OH-，生成AlCl3。由于Cl-的水化能力比OH-強(qiáng)，Cl-水化膜厚，因此Cl-進(jìn)入吸附層個數(shù)減少，而留在擴(kuò)散層的數(shù)量增加，即膠粒正電荷升高，擴(kuò)散層增厚，結(jié)果ξ電位升高，溶液粘度降低，流動性提高，有利于懸浮。如果HCl濃度太高，由于Cl-壓入吸附層，中和掉較多的粒子表面的正電荷，使正電荷降低，擴(kuò)散層變薄，ξ電位下降，粒度升高，不利于懸浮。當(dāng)懸浮液中HCl的濃度低（pH大）時，溶液中Cl-減少，膠粒正電荷降低，擴(kuò)散層變薄，ξ電位降低，粘度增大，流動性降低，不利于懸浮。因此，對于Al2O3料漿來說，pH在3.5左右時流動性最好，且懸浮性也最好。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)對于與酸起反應(yīng)的瘠性坯料來說，就要通過表面活性物質(zhì)的吸附來達(dá)到懸浮的目的。一般用到的表面活性吸附劑為烷基苯磺酸鈉（用量0.3~0.6%），其原理是由于它在水中能離解出大陰離子被吸附在粒子表面上，使粒子具有負(fù)電荷，根據(jù)這一原理同樣可以達(dá)到懸浮的目的

原

料

PH值

氧化鋁氧化鉻氧化鈹氧化鈾氧化釷氧化鋯3~42~343.5<3.52.3其它氧化物料漿最適宜pH值列入表1-2-3。表1-2-3氧化物料漿最適宜pH值第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)2.吸漿速度降低泥層阻力。減少細(xì)顆粒的含量，增加粗顆粒的含量。水分含量少。加絮凝劑。提高吃漿過程的推動力：石膏模：具有最大的毛細(xì)管力。壓力注漿。提高泥漿的溫度，提高模型的的溫度。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)3.脫膜性降低脫模系數(shù)：G大：坯體致密，水分含量少，強(qiáng)度大。?。号黧w疏松，水分含量大，強(qiáng)度低。影響脫模系數(shù)的因素：透水性，透水性小，G小。模型和坯體界面的結(jié)合力。模型和坯體界面形成粗顆粒表層時，界面結(jié)合力小，G大。坯體的形狀。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)4.挺實能力脫模時，坯體的濕強(qiáng)度。粘土含量大，濕強(qiáng)度大。5.加工性與生坯強(qiáng)度有關(guān)。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)1.物理脫水過程泥漿泥漿注入石膏模，石膏模吸水形成薄泥層。

動力：石膏模的毛細(xì)管力。毛細(xì)管越細(xì)，水的表面張力越大，脫水推動力越大。

阻力：石膏模和坯體。

薄泥層的形成：石膏?！w粒間；顆?！w粒間的范德華力使顆粒吸附于石膏模，形成薄泥層。

（三）注漿過程中的物理—化學(xué)變化第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)當(dāng)水：石膏=78：100時，總阻力最小而相應(yīng)的吸漿速速最大。3/24/2024陶瓷工藝學(xué)2.化學(xué)凝聚過程泥漿溶解少量的Na2SO4Na2SO4和泥漿中的Na—粘土、硅酸鈉發(fā)生離子交換。

Na—粘土+CaSO4——Ca—粘土+CaSiO3+Na2SO4

近石膏模表面的Na—粘土變?yōu)镃a—粘土，泥漿聚沉在石膏模壁上。

Na2SO4是水溶性的，進(jìn)入毛細(xì)管中，烘干模型時，以白色叢毛狀結(jié)晶的形態(tài)析出。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)1.粉料的工藝性質(zhì)干壓和半干壓粉料屬0.1

m—1mm的固體顆粒。屬粗分散體系。（1）粒度和粒度分布直接影響坯體的致密度、收縮率、強(qiáng)度。（2）粉料的堆積特性最緊密堆積。三級顆粒級配。第四節(jié)

坯料成型性能三、壓制用粉料的成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（3）粉料的拱橋效應(yīng)

粉料非球形，表面粗糙。表面有電荷任何球體都難形成自由堆積（4）粉料的流動性（物質(zhì)第四態(tài)）

粉料由分散度高的固體小顆粒組成，具有一定的流動性。

影響流動性的因素：

顆粒的大小——大，流動性好。顆粒形狀——球形顆粒流動性好。粒徑分布——等徑。第四節(jié)

坯料成型性能3/24/2024陶瓷工藝學(xué)V=a×b×c=πr3即該顆粒等效半徑為：

第四節(jié)

坯料成型性能(1)粒度和粒度的分布

3/24/2024陶瓷工藝學(xué)（2）粉料的堆積特性等徑球體堆積形