制釉原料資料

1、制釉原料I天然礦物原料主要有：粘土類、石英、長石類、石灰石（方解石、大理石等,它們屬于碳酸鹽類礦物）、白云石、菱鎂礦、滑石等等。粘土類原料（1）粘土定義一粘土是指多種微細礦物的混合體，其中主要含水鋁硅酸鹽礦物，具有可塑性。（2）粘土的成因粘土是自然界產(chǎn)出的多種礦物混合體。從外觀上看，有的呈土狀，有的呈致密塊狀，其顏色有白、灰、黃、黑、紅等各種顏色。粘土是由富含長石等鋁硅酸鹽礦物的巖石如長石、偉晶花崗巖、斑巖、片麻巖等經(jīng)過漫長地質(zhì)年代的風化作用或熱液蝕變作用而形成的。風化作用有機械的（物理的）、化學的和生物的等類型。機械風化：機械風化作用是由于溫度變化、冰凍、水力和風力的破壞而使巖石崩裂和移動。

2、這些自然力同時或輪換作用的結(jié)果，將龐大而堅硬的巖石粉碎成細塊和微粒，并給化學風化作用創(chuàng)造了大的侵襲面積。化學風化：化學風化作用能使組成巖石的礦物發(fā)生質(zhì)的變化，在大氣中的CO、日光和雨水長時間的共同作用下，有時還加上礦泉、火山噴出的氣體， 含有腐殖質(zhì)酸的地下水的侵蝕， 長石類礦石會發(fā)生一系列水化和去硅作用，最后形成粘土礦物。生物風化： 生物風化作用是由一些原生生物殘骸， 吸收空氣中的碳素和氮素，逐漸變成腐殖土，使植物可以在巖石的縫隙中滋長，繼續(xù)對巖石進行侵蝕。粘土的分類A、按可塑性分類：高可塑性粘土（又稱為軟質(zhì)粘土）原礦呈疏松泥土狀；如：高嶺土：山西大同泥、漳州黑泥；膨潤土：遼寧黑山泥、福建連城

3、土;木節(jié)土：河北唐山木節(jié)土球土：英國球土；本國也有低可塑性粘土（又稱為硬質(zhì)粘土）原礦呈致密塊狀、石狀;如：瓷石：江西景德鎮(zhèn)、福建德化等地均有；焦寶石：山東博山；葉臘石：浙江溫州青田臘石；B、按耐火度分類耐火粘土，耐火度1580C,是比較純的粘土，含雜質(zhì)較少。天然的耐火粘土的顏色較為復雜，但灼燒后多呈白色、灰白色或淡黃色，為細陶瓷、耐火制品、耐用酸制品的主要原料。如，鈕土、高嶺土等。難容粘土，耐火度介于13501580c之間，含易熔雜質(zhì)在1015%左右，可作火石瓷器、陶器、耐酸制品、建筑陶瓷的原料。如，頁巖、瓷石、田土等。易熔粘土，耐火度在1350c以下，含有大量的各種雜質(zhì)，其中危害最大的是黃鐵

4、礦，在一般燒成溫度下它能使制品產(chǎn)生氣泡、溶洞等缺陷，多用于建筑磚瓦和粗陶等制品。如，黃泥、釉果等。(4)粘土組成A、粘土的主要礦物類型粘土礦物是多種微細礦物的混合體，是組成粘土的主體，一般將粘土中的礦物分為兩大類，即粘土礦物和雜質(zhì)礦物。粘土礦物種類有：a、高嶺石類，主要礦物高嶺石和多水高嶺石，化學式為：Al2c3-2SiO2-2H2Q屬于雙層結(jié)構(gòu)白硅酸鹽礦物；b、蒙脫石類，以它為主的粘土叫膨潤土，化學式為：Al2Q-4SiO2-nh2O(n2);c、伊利石類(也泛稱水云母類)化學式為：&O 3A12。6SiO22H2Qd、水鋁英石(自然界存在很少量的一種粘土礦物)粘土中的雜質(zhì)礦物有：a

5、、石英、長石、云母，影響可塑性、結(jié)合性，一般采用淘洗等方法出去；b、碳酸鹽及硫酸鹽類，如方解石、菱鎂礦、石膏、明磯等，影響燒成易使制品氣泡；c、含鐵、鈦化合物，影響粘土燒成后白度等；d、有機雜質(zhì)，可增加粘土的可塑性和泥漿的流動性，但有機物質(zhì)過多時也會造成瓷器表面氣泡與針孔。B、化學組成粘 土 的 主 要 化 學 組 成 是 ：SiO2、Al2。 、 件Q同 時 還 有 少 量 的K2ONaOCaOMgOFe2Q、TiO2等。C顆粒組成是指粘土中含有不同大小顆粒的百分比含量，其直徑一般在121m以下。(5)粘土的工藝性質(zhì)A、可塑性一一粘土與適量的水混練以后形成泥團，這種泥團在一定外力的作用下產(chǎn)生

6、變形但不開裂。當外力去掉以后，仍能保持其形狀不變，粘土的這種性質(zhì)稱為可塑性?？伤苄允钦惩恋闹饕笜?，它直接影響到坯體的成型性能，坯料中加入大量粘土，如果粘土的可塑性好坯料的可塑性也就好，坯料的可塑性好，其在成型時就容易成型。決定粘土可塑性大小的主要因素是：粘土的礦物組成、化學組成和顆粒組成，還有和水的調(diào)和量。B、結(jié)合性一一粘土的結(jié)合性是指粘土能粘結(jié)一定細度的瘠性原料，形成可塑泥團并有一定干燥強度的性能。C干燥收縮和燒成收縮景德鎮(zhèn)瓷器干燥收縮大概在7%燒成收縮在10溢右，總體收縮率大概在20溢右。(6)粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用A、粘土的可塑性是陶瓷坯泥賴以成型的基礎(chǔ)。B、可在坯料中結(jié)合其它瘠性原料

7、并使坯料具有一定的干燥強度，有利于坯體的成型加工。C粘土是陶瓷坯體燒結(jié)的主體，粘土中的Al2Q含量和雜質(zhì)含量是決定陶瓷坯體的燒結(jié)程度、燒結(jié)溫度和軟化溫度的主要因素。也可以說，粘土的種類是確定生產(chǎn)何種陶瓷制品品種的主要依據(jù)。D粘土是形成陶瓷主體結(jié)構(gòu)和莫來石晶體的主要來源。粘土加熱分解的產(chǎn)物和莫來石晶體是決定陶瓷器主要性能的結(jié)構(gòu)組成。(粘土在釉料中起懸浮性和穩(wěn)定性，提高釉層的附著力，調(diào)整釉料的燒成溫度。)石央原料(1)石英原料的種類自然界中的二氧化硅結(jié)晶礦物可以統(tǒng)稱為石英，石英由于經(jīng)歷的地質(zhì)產(chǎn)狀不同，呈現(xiàn)出多種狀態(tài)，并有不同的純度。其中最純的石英晶體為水晶，水晶的產(chǎn)量少，且在工業(yè)上有更重要的用途，

8、陶瓷工業(yè)一般不使用。主要用于配制坯料和釉料的有如下幾種：A、脈石英呈礦脈狀產(chǎn)出，外觀呈純白色，半透明狀，呈油脂光澤,斷口呈現(xiàn)貝殼狀，具SiO2含量可高達99%,是生產(chǎn)日用細瓷和釉料的良好原料。B、砂巖是石英顆粒被膠結(jié)物結(jié)合而成的一種碎屑沉積巖。根據(jù)膠結(jié)物質(zhì)的不同，可分為：石灰質(zhì)砂巖，粘土質(zhì)砂巖，石膏質(zhì)砂巖，云母質(zhì)砂巖等。在陶瓷工業(yè)中主要使用的是硅質(zhì)砂巖。砂巖的顏色有白、黃、紅等色。其SiO2含量為9095%。C、石英巖是一種變質(zhì)巖。系硅質(zhì)砂巖經(jīng)變質(zhì)作用，石英顆粒再結(jié)晶的巖石。含SiO2量一般在97%以上，常呈灰白色，有鮮明光澤，斷面致密，強度大，硬度高。其加熱時晶型轉(zhuǎn)化比較困難。石英巖石制造一

9、般陶瓷制品的良好原料，其中質(zhì)量好的可作細瓷原料。D、石英砂是花崗巖、偉晶巖等風化成細粒后，由水流沖激淘汰后自然聚集而成。利用石英砂作為陶瓷的原料，可不用破碎，簡化生產(chǎn)工藝過程，降低成本，但由于其雜質(zhì)較多，成分波動也大，用時需進行控制。常用于建筑陶瓷墻地磚的生產(chǎn)。E、燧石是由于含SiO2溶液經(jīng)化學沉積在巖石夾層中的隱晶質(zhì)SiO2,屬沉積巖。常以層狀、結(jié)核狀產(chǎn)出。呈鐘乳狀、葡萄狀產(chǎn)出的為玉髓。色淺灰、深灰或白色。因其硬度高，可作為研磨材料、球磨機內(nèi)襯等。F、硅藻土是溶解在水中的一部分二氧化硅被細微的硅藻類水生物吸取沉積演變而成，本質(zhì)是含水的非晶質(zhì)二氧化硅。是制造絕熱材料、輕質(zhì)磚、過濾體等多孔陶瓷的

10、重要原料。(2)石英原料的性質(zhì)A、硬度高，莫氏硬度7;B、瘠性原料，沒有可塑性；C、化學性能。具有強耐酸侵蝕能力，(除氫氟酸外)，一般酸類對它不產(chǎn)生作用。在高溫中與堿金屬氧化物作用熔融生成硅酸鹽玻璃。D、石英熔融溫度比較高，如脈石英、石英巖和砂巖約在17501770C。(3)石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用石英可配入坯料、釉料中，用量比較大，它是陶瓷坯、釉料中主要組分之一。其作用概括如下：A、石英是瘠性原料，可對泥料的可塑性起調(diào)節(jié)作用，能降低坯體的干燥收縮，縮短干燥時間并防止坯體變形。B、在燒成時，石英的加熱膨脹可部分地抵消坯體收縮的影響。在高溫時，當玻璃液大量出現(xiàn)時，石英能部分溶解在液相中，增加了熔體

11、的粘度，而未溶解的石英顆粒，則構(gòu)成坯體的骨架，可防止坯體變形。C、在瓷器中，石英對坯體的機械強度有著很大的影響，合理的石英顆粒能大大提高瓷器坯體的強度，否則效果相反。同時，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。D、在釉料中二氧化硅是生成玻璃質(zhì)的主要組分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融溫度與粘度， 并減少釉的熱膨脹系數(shù)。 同時它是賦予釉以高的機械強度、硬度、耐磨性和耐化學侵蝕性的主要因素。長石原料長石是陶瓷原料中最常用的熔劑性原料，在陶瓷生產(chǎn)中用作坯料、釉料、色料熔劑等的基本組分，用量較大，是陶瓷三大原料之一。（1）長石的種類和一般性質(zhì)長石屬架狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)，化學成分為不含水的堿金屬與堿土金屬鋁

12、硅酸鹽。自然界中，純的長石較少，多數(shù)是以各類巖石的集合體產(chǎn)出，共生礦物有石英、云母、霞石、角閃石等，其中以黑云母、角閃石為有害雜質(zhì)。根據(jù)架狀硅酸鹽的結(jié)構(gòu)特點，長石主要有四種基本類型：鈉長石（Ab）Na2OAI2O36SiO2或NaAlSisOs鉀長石（Or）K2OAI2O36SiO2或KAlSisOs鈣長石（An）CaOAl2O32SiO2或CaAl2Si2Os鋼長石（Cn）BaO-Al2O3-2SiO2或BaAl2Si2Os其中，前三者居多，后一種較少。由于長石的互溶特性，故地殼中單一的長石少見，多數(shù)是幾種長石的互溶物，按其化學成分和結(jié)晶化學特點，常見的有兩個亞族。A、鉀鈉長石亞族：由鉀長石

13、與鈉長石在高溫時可以形成連續(xù)固溶體，但溫度降低則可混性減弱，固溶體會分解。鉀長石和鈉長石分子組成可知，它們是日用陶瓷的重要原料。鉀長石分子的理論組分是K2O16.9%,Al2O318.3%,SiO264.8%。自然界的鉀長石都混有鈉長石，常見的鉀鈉長石有：透長石、正長石、微斜長石；B、斜長石亞族：由于鈉長石和鈣長石可以任意比例組成連續(xù)的類質(zhì)同象系列。含鈉長石在90%以上的稱鈉長石；含鈉長石不足10%的，稱為鈣長石。而這中間不同比例的混溶物，則統(tǒng)稱為斜長石。斜長石中以鈉長石的熔點最低（約1120C）,所以常用作日用陶瓷的釉用原料。生產(chǎn)中一般所稱謂的鉀長石，實際上是含有鉀為主的鉀鈉長石；而所稱謂的

14、鈉長石， 實際上是含鈉為主的鉀鈉長石。 一般含鈣的斜長石在日用陶瓷生產(chǎn)中較少見。（2）長石的熔融特性長石在陶瓷坯料中是作為溶劑使用，在釉料中也是形成玻璃相的主要成分。因此，長石熔融特性對于陶瓷生產(chǎn)來說具有很重要的意義。從理論上講：鉀長石1150C,鈉長石1100C,鈣長石1550C,鋼長精品文檔石1715c。但實際上，盡管長石是一種結(jié)晶物質(zhì)，因其經(jīng)常是幾種長石的互溶物，只能在不太嚴格的溫度范圍內(nèi)逐漸軟化熔融，變?yōu)椴ＡB(tài)物質(zhì)。所以鉀長石熔融范圍在11301450C;鈉長石11201250C,鈣長石12501550C;A、鉀長石的熔融溫度不太高，且其熔融溫度范圍寬。鉀長石從1130c開始軟化熔融，

15、在1220c是分解，生成白榴石+SiO2熔體，稱為玻璃態(tài)粘稠物，溫度再升高，逐漸全部熔融成液相。在陶瓷生產(chǎn)中有利于燒成控制和防止變形。所以在陶瓷坯料中以選用正長石、微斜長石為宜。B、鈉長石的開始熔融溫度比鉀長石低，其熔化時沒有新的晶相產(chǎn)生，液相的組成和未熔長石組成相似，形成的液相粘度較低，故熔融范圍較窄，且其粘度隨溫度的升高而降低的速度較快， 所以一般認為在坯料中使用鈉長石容易引起產(chǎn)品變形。C、鈣長石的熔化溫度較高，高溫下的溶液不透明，粘度也小，冷卻時容易析晶，化學穩(wěn)定性也差。日用陶瓷一般選用含鉀長石較多的鉀鈉長石，而建筑陶瓷采用低溫快燒工藝則常選用含鈉較多的斜長石。一般要求長石化學組成中的K

16、2O與Na2O總量大于11%(用于日用陶瓷時，K2O:Na2O應(yīng)大于3),CaO與MgO總量不大于1.5%,FaO3含量在0.5%以下為宜。(3)長石在陶瓷生產(chǎn)中的作用A、長石在高溫下熔融，形成粘稠的玻璃熔體，是坯料中堿金屬氧化物(K2O、Na2O)的主要來源，能降低陶瓷坯體組分的熔化溫度，有利于成瓷和降低燒成溫度。B、熔融的長石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒。另外液相中的Al2O3和SiO2互相作用，促進莫來石晶體的形成和長大，賦予了坯體的機械強度和化學穩(wěn)定性。C、長石熔體能填充各結(jié)晶顆粒之間，有助于坯體致密和減少空隙。冷卻后的長石熔體，構(gòu)成了瓷的玻璃基質(zhì)，增加了透明度。D、在釉料中

17、長石是主要的熔劑。E、長石作為瘠性原料，在生坯中還可以縮短坯體干燥時間，減少坯體的干燥收縮和變形等。其它礦物原料(1)方解石、石灰石主要成分CaCO3理論化學組成為：CaO56%、CO244%;實際上，方解石比石灰石結(jié)晶程度高，CaO含量高，較純。方解石、石灰石在冷稀鹽酸中極易溶解并急劇起泡。玻璃光澤，硬度3,比密度2.62.8。CaCO3在850c開始分解，并與SiO2及其它成分起反應(yīng)產(chǎn)生低共熔物起到助熔作用。CaCO3CaO+CQTCaO+SiO2CaSiO3(低共熔物)在陶瓷生產(chǎn)中的作用：加在坯料中能起助熔作用，降低坯料的燒成溫度，在制造石灰質(zhì)陶器時， 其用量可達1020%,制造軟質(zhì)瓷器

18、時約13%;方解石、石灰石是生產(chǎn)石灰釉的重要原料， 在釉中除了能起助熔作用之外， 還能提高釉的透明度、光澤度和硬度，在還原氣氛中燒成，有利于釉面泛青。在有種引入量較高時，在燒成中易引起吸煙。(2)菱鎂礦主要成分MgCO3理論化學組成：MgO47.8%、CO252.2%;菱鎂礦在400c開始分解，助熔作用與CaCO3很相似。具有玻璃光澤，硬度44.5,比密度2.93.1。 與冷稀鹽酸不起作用， 與熱的鹽酸則劇烈反應(yīng)。在陶瓷生產(chǎn)中的作用：加在坯料各釉料中能起助熔作用，降低燒成溫度，促進瓷坯的半透明性，提高坯體的機械強度，可增寬釉的熔融溫度范圍，改善釉層的彈性和熱穩(wěn)定性，減少釉面開裂。(3)白云石主

19、要成分：CaCO3MgCO3理論化學組成：CaO30.4%MgO21.9%、CO247.7%;具有玻璃光澤，硬度3.54.0,比密度為2.82.9。白云石的分解溫度為730830C,分解時首先分解為游離氧化鎂和碳酸鈣，950c左右碳酸鈣分解。CaCO3MgCO3MgO+CaCO3+CO2TCaCO3CaO+CQT白云石在坯中的作用能降低燒成溫度，增加坯體透明度，促進石英的熔解及莫來石的生成。如用白云石代替坯料中的CaCO3組分，則可以擴大坯體的燒結(jié)溫度范圍約2040c。白云石也是瓷釉的重要原料，它可以代替方解石，加入白云石的釉不會乳濁， 但慢冷時釉中會析出少量針狀莫來石， 并能提高釉的熱穩(wěn)定性以及在一定程度上防止吸煙。(4)(5)滑石主要成分3MgO4SiO2H2O其理論化學組成：MgO31.88%、SiO263.37%、H2O4.74%;具有脂肪光澤，富有滑膩感，莫氏硬度為1,比密度2.72.8。滑石在加熱時，于600c左右開始脫水，在880970c范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)水完全排出，滑石分解為偏硅酸鎂和SiO2,反應(yīng)式如下：3MgO4SiO2HzO3(MgO-SiO2)+SQ2+H2O偏硅酸鎂偏硅酸鎂有三種晶型，即原頑火輝石、頑火輝石及斜頑火輝石?；谄胀ㄈ沼锰沾芍幸话阕鳛槿軇┦褂?，在細陶瓷坯體中加入少量