陶瓷工藝學(xué)第一章原料

1、第一章第一章 原原 料料第一節(jié)第一節(jié) 原料的分類原料的分類 第二節(jié)第二節(jié) 石英原料石英原料 第三節(jié)第三節(jié) 長石類原料長石類原料 第四節(jié)第四節(jié) 粘土原料粘土原料 第五節(jié)第五節(jié) 其它原料其它原料 第六節(jié)第六節(jié) 原料的處理原料的處理 第七節(jié)第七節(jié) 原料標(biāo)準(zhǔn)化原料標(biāo)準(zhǔn)化 陶瓷制品所用原料多為天然礦物原料，而非化工陶瓷制品所用原料多為天然礦物原料，而非化工 原料。陶瓷制品的性質(zhì)不僅與工藝過程有關(guān)，而且與原料。陶瓷制品的性質(zhì)不僅與工藝過程有關(guān)，而且與 原料的種類有關(guān)。所以陶瓷生產(chǎn)中原料是至關(guān)重要的。原料的種類有關(guān)。所以陶瓷生產(chǎn)中原料是至關(guān)重要的。原料原料 ： 硅酸鹽礦物硅酸鹽礦物(metasilicate

2、 mineral ) 第一節(jié)第一節(jié) 原料的分類原料的分類 1 1、概述、概述2 2、原料的分類、原料的分類據(jù)據(jù)工工藝藝特特性性據(jù)據(jù)用用途途據(jù)據(jù)獲獲得得方方式式可塑性原料可塑性原料非可塑性原料非可塑性原料 （瘠性料）（瘠性料）熔劑性原料熔劑性原料坯用原料坯用原料釉用原料釉用原料色料和彩料色料和彩料粘土原料粘土原料硅質(zhì)原料硅質(zhì)原料長石原料長石原料鈣質(zhì)原料鈣質(zhì)原料鎂質(zhì)原料鎂質(zhì)原料據(jù)據(jù)礦礦物物組組成成礦物原料礦物原料化工原料化工原料對原料的要求對原料的要求 :1）保證最終形成制品所需的各種晶相，玻璃相等。保證最終形成制品所需的各種晶相，玻璃相等。 2）保證工藝過程中所需的各種工藝性能。保證工藝過程中所

3、需的各種工藝性能。 陶瓷工業(yè)中的輔助原料，主要為陶瓷工業(yè)中的輔助原料，主要為石膏石膏 和和耐火材耐火材料料，各種添加劑如，各種添加劑如助磨劑，助濾劑，解凝劑，增塑助磨劑，助濾劑，解凝劑，增塑劑，劑， 增強(qiáng)劑。增強(qiáng)劑。3、原料和制品的關(guān)系、原料和制品的關(guān)系制品的制品的性能由結(jié)構(gòu)決定性能由結(jié)構(gòu)決定，結(jié)構(gòu)由原料的種類和工結(jié)構(gòu)由原料的種類和工藝決定藝決定。第二節(jié)第二節(jié) 石英原料石英原料1、石英原料的種類、石英原料的種類 2、石英原料的性質(zhì)、石英原料的性質(zhì) 2.1 石英的物理性質(zhì)石英的物理性質(zhì) 2.2 石英的多晶轉(zhuǎn)變的特性石英的多晶轉(zhuǎn)變的特性 2.3石英的膨脹性石英的膨脹性 3、瓷胎中的石英變體、瓷胎中

4、的石英變體 4、晶型轉(zhuǎn)化與實(shí)際生產(chǎn)、晶型轉(zhuǎn)化與實(shí)際生產(chǎn) 5、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用 6、石英的質(zhì)量控制、石英的質(zhì)量控制 7、作業(yè)、作業(yè) 脈石英脈石英 沙巖沙巖 石英巖石英巖 石英沙石英沙 燧石燧石 硅藻土硅藻土1 1、石英原料的種類、石英原料的種類（1）脈石英）脈石英 致密結(jié)晶態(tài)，火成巖。致密結(jié)晶態(tài)，火成巖。 外觀特點(diǎn)：外觀特點(diǎn)：純白，半透明，呈油脂光澤純白，半透明，呈油脂光澤 斷口呈貝殼狀。斷口呈貝殼狀。 SiO299% 是生產(chǎn)日用細(xì)瓷、釉料的良好原料。是生產(chǎn)日用細(xì)瓷、釉料的良好原料。（2）砂巖）砂巖 碎屑沉積巖，石英顆粒由碎屑沉積巖，石英顆粒由膠結(jié)物膠結(jié)物結(jié)合，據(jù)膠

5、結(jié)結(jié)合，據(jù)膠結(jié)物不同分為：物不同分為：石灰質(zhì)砂巖，粘土質(zhì)砂巖，石膏質(zhì)砂石灰質(zhì)砂巖，粘土質(zhì)砂巖，石膏質(zhì)砂巖，云母巖，云母 質(zhì)砂巖，硅質(zhì)砂巖質(zhì)砂巖，硅質(zhì)砂巖。 陶瓷中僅用陶瓷中僅用硅質(zhì)砂巖硅質(zhì)砂巖。SiO2 90%95%（3）石英巖）石英巖 硅質(zhì)砂巖硅質(zhì)砂巖經(jīng)經(jīng)變質(zhì)變質(zhì)作用，作用，石英顆粒再結(jié)晶石英顆粒再結(jié)晶形形 成的巖石。成的巖石。 外觀特點(diǎn)外觀特點(diǎn)：灰白色，光澤鮮明，斷面致密，：灰白色，光澤鮮明，斷面致密， 強(qiáng)度大，強(qiáng)度大， 硬度高。硬度高。 SiO297%。 用于制作一般陶瓷，質(zhì)量好的可做細(xì)瓷。用于制作一般陶瓷，質(zhì)量好的可做細(xì)瓷。（4）燧石）燧石 隱晶質(zhì)隱晶質(zhì)SiO2，SiO2 液經(jīng)化學(xué)沉積

6、在巖石夾液經(jīng)化學(xué)沉積在巖石夾 層中，層中，硬度高硬度高，陶瓷工業(yè)，陶瓷工業(yè)做研磨用做研磨用。可做球蘑。可做球蘑 機(jī)內(nèi)襯，研磨機(jī)內(nèi)襯，研磨體球石用。體球石用。 SiO298%。（5）石英砂）石英砂 長石、花崗巖，偉晶巖風(fēng)化的產(chǎn)物，長石、花崗巖，偉晶巖風(fēng)化的產(chǎn)物，做陶瓷原料做陶瓷原料 可簡化工藝可簡化工藝，但雜質(zhì)多，成分變化波動較大。，但雜質(zhì)多，成分變化波動較大。 河床砂用于墻地磚，大缸生產(chǎn)，河床砂用于墻地磚，大缸生產(chǎn)，可減小可減小 其變形其變形。燧石燧石石英砂石英砂（6）硅藻土）硅藻土 溶于水的部分二氧化硅，被微細(xì)的硅藻類水溶于水的部分二氧化硅，被微細(xì)的硅藻類水 生生物吸取，沉淀演變而成為含水的

7、物吸取，沉淀演變而成為含水的非晶質(zhì)二氧化非晶質(zhì)二氧化 硅硅，具有多孔隙具有多孔隙?？勺鼋^熱材料，多孔陶瓷可做絕熱材料，多孔陶瓷等。等。2 2、石英的性質(zhì)、石英的性質(zhì)2.1 物理性質(zhì)物理性質(zhì)（ 1）外觀特性：石英的外觀視其種類不同而異，大多）外觀特性：石英的外觀視其種類不同而異，大多 呈乳呈乳白色，有的呈灰白色，半透明狀態(tài)，斷面具有玻璃白色，有的呈灰白色，半透明狀態(tài)，斷面具有玻璃 光澤或脂光澤或脂肪光澤。肪光澤。（ 2）莫氏硬度為）莫氏硬度為7。 （ 3）密度：石英晶型不同密度不同，變動范圍）密度：石英晶型不同密度不同，變動范圍2.222.65。 （4）化學(xué)穩(wěn)定性）化學(xué)穩(wěn)定性 具有強(qiáng)耐酸侵蝕力，

8、除具有強(qiáng)耐酸侵蝕力，除HF； 與堿作用，生成可溶性硅酸鹽；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)。與堿金屬氧化物作用生成硅酸鹽與玻璃態(tài)物質(zhì)。 （5）熔融溫度范圍：）熔融溫度范圍：1400 C1770 C，由，由SiO2的形態(tài)和雜的形態(tài)和雜 質(zhì)含量決定質(zhì)含量決定。117163870180-270171314705732.2 石英的晶型轉(zhuǎn)化石英的晶型轉(zhuǎn)化高溫型緩慢轉(zhuǎn)化高溫型緩慢轉(zhuǎn)化低溫型快速轉(zhuǎn)化低溫型快速轉(zhuǎn)化石英晶型轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)石英晶型轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)（1）高溫型的緩慢轉(zhuǎn)變高溫型的緩慢轉(zhuǎn)變（橫向轉(zhuǎn)變，又稱一級轉(zhuǎn)（橫向轉(zhuǎn)變，又稱一級轉(zhuǎn)變）變） 轉(zhuǎn)變由表及里緩慢進(jìn)行，體積變化大

9、，構(gòu)型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變由表及里緩慢進(jìn)行，體積變化大，構(gòu)型轉(zhuǎn)變（涉及到變（涉及到 鍵的破裂和重組為重建型轉(zhuǎn)變）。鍵的破裂和重組為重建型轉(zhuǎn)變）。 （2）低溫型的快速轉(zhuǎn)變低溫型的快速轉(zhuǎn)變（縱向轉(zhuǎn)變，又稱二級轉(zhuǎn)（縱向轉(zhuǎn)變，又稱二級轉(zhuǎn)變）變） 轉(zhuǎn)變表里瞬間同時進(jìn)行，體積變化小，位移型轉(zhuǎn)變表里瞬間同時進(jìn)行，體積變化小，位移型轉(zhuǎn)變（鍵之轉(zhuǎn)變（鍵之 間的角度稍做變動為位移型轉(zhuǎn)變），間的角度稍做變動為位移型轉(zhuǎn)變），可可逆逆。 （3）石英多晶轉(zhuǎn)變的體積效應(yīng)石英多晶轉(zhuǎn)變的體積效應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)化緩慢轉(zhuǎn)化計算轉(zhuǎn)化計算轉(zhuǎn)化時的溫度時的溫度體積變化體積變化率率 (%)快速轉(zhuǎn)化快速轉(zhuǎn)化計算轉(zhuǎn)化計算轉(zhuǎn)化時的溫度時的溫度體積變化體積變化率率 (

10、%) 石英石英 鱗石英鱗石英1000+16.00石英石英 石英石英573+0.82石英石英 方石英方石英1000+15.04鱗石英鱗石英 鱗石英鱗石英117+2.0石英石英 石英玻璃石英玻璃1000 +15.05鱗石英鱗石英 鱗石英鱗石英 163+2.0石英玻璃石英玻璃 方石英方石英1000 -0.09方石英方石英 方石英方石英 150+2.80石英多晶轉(zhuǎn)變的石英多晶轉(zhuǎn)變的體積體積效應(yīng)效應(yīng) 一級轉(zhuǎn)變一級轉(zhuǎn)變的體積變化大，但由于其轉(zhuǎn)化速度小，的體積變化大，但由于其轉(zhuǎn)化速度小，破壞作用小，且在高溫下有液相存在，破壞作用小，且在高溫下有液相存在，對坯體影響不對坯體影響不大。大。 二級轉(zhuǎn)變二級轉(zhuǎn)變的體

11、積變化小，但轉(zhuǎn)化速度大，瞬間完的體積變化小，但轉(zhuǎn)化速度大，瞬間完成，破壞作用大無液成，破壞作用大無液相相對坯體影響大，必須嚴(yán)格控制。對坯體影響大，必須嚴(yán)格控制。 石英石英理論晶型轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)條件理論晶型轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)條件：慢升溫，維持晶：慢升溫，維持晶型轉(zhuǎn)化在型轉(zhuǎn)化在 平衡態(tài)下進(jìn)行。平衡態(tài)下進(jìn)行。 不同晶型存在有不同溫度范圍。不同晶型存在有不同溫度范圍。3 3、瓷胎中的石英變體、瓷胎中的石英變體 以標(biāo)準(zhǔn)硬瓷為例：以標(biāo)準(zhǔn)硬瓷為例： 石英石英 20%30% 粘土粘土 50%60% 燒成溫度燒成溫度 長石長石 10%30% 1300 C1400 C 相組成：相組成： 玻璃相玻璃相 40%60% 莫來石莫來

12、石 10%30% 殘余石英殘余石英 8%12% 氣孔氣孔0.5% 有些含有些含6%10%的方石英（石英總量達(dá)的方石英（石英總量達(dá)15%20%）石英實(shí)際轉(zhuǎn)化示意圖石英實(shí)際轉(zhuǎn)化示意圖 石石 英英 石英石英 半安定方石英半安定方石英無礦化劑無礦化劑有礦化劑有礦化劑干轉(zhuǎn)化干轉(zhuǎn)化濕轉(zhuǎn)化濕轉(zhuǎn)化半安定方石英半安定方石英 方石英方石英 鱗石英鱗石英1050 開始，開始， 12001300 強(qiáng)烈強(qiáng)烈 700900 開始，開始， 12001470 明顯明顯1470 12001400 明顯明顯（1）實(shí)際轉(zhuǎn)化時升溫快，常出現(xiàn)過渡狀態(tài)（半安定）實(shí)際轉(zhuǎn)化時升溫快，常出現(xiàn)過渡狀態(tài)（半安定方石英）方石英） 但無論但無論是否有

13、礦化劑是否有礦化劑， 石英的轉(zhuǎn)化過程石英的轉(zhuǎn)化過程都經(jīng)過半安定方石英階段。都經(jīng)過半安定方石英階段。 （2）有礦化劑存在有礦化劑存在，最終有鱗石英形成。，最終有鱗石英形成。無礦化劑無礦化劑最終形最終形 成方石英。成方石英。 礦化劑：礦化劑：RO(CaO，MgO，F(xiàn)eO，Mn) R2O(Na2O，K2O) 礦化劑的來源：熔劑性原料。礦化劑的來源：熔劑性原料。結(jié)論結(jié)論4 4、晶型轉(zhuǎn)化與生產(chǎn)、晶型轉(zhuǎn)化與生產(chǎn)（1）石英煅燒，易于粉碎。石英煅燒，易于粉碎。 1000 C煅燒煅燒 急冷急冷 變松變松 利用石英利用石英573 C晶型轉(zhuǎn)化。利用石英各向異性，晶型轉(zhuǎn)化。利用石英各向異性，在在600 C到到800

14、C時在兩個方向上體積效應(yīng)不同。垂時在兩個方向上體積效應(yīng)不同。垂直于直于c 軸軸 1.7%2%，平行，平行 c軸軸 0.8%1.2%。（2）燒成后冷卻階段，燒成后冷卻階段，到到573 C附近晶型轉(zhuǎn)化，附近晶型轉(zhuǎn)化， 坯坯體易體易 開裂。如日用瓷彩烤冷卻。開裂。如日用瓷彩烤冷卻。 對燒成的前期即坯體升溫過程影響不大。對燒成的前期即坯體升溫過程影響不大。 原因：原因： 升溫過程中，升溫過程中，573 C附近晶型轉(zhuǎn)化的膨脹可附近晶型轉(zhuǎn)化的膨脹可彌補(bǔ)坯彌補(bǔ)坯 體本身的空隙。體本身的空隙。（3 3）硅磚的生產(chǎn)硅磚的生產(chǎn) 硅磚中二氧化硅的含量大于硅磚中二氧化硅的含量大于70%70%，燒成時要控，燒成時要控制

15、制好升溫速度，否則易炸裂。好升溫速度，否則易炸裂。 （4 4）炻器、建材、彩釉磚，盡量）炻器、建材、彩釉磚，盡量減少石英用量減少石英用量，或，或使使石英顆粒盡量細(xì)石英顆粒盡量細(xì)，以適應(yīng)快速燒成的特點(diǎn)。，以適應(yīng)快速燒成的特點(diǎn)。（1）燒成前燒成前石英為石英為瘠性料瘠性料，調(diào)節(jié)泥料的可塑性，降，調(diào)節(jié)泥料的可塑性，降低坯體的干燥收縮，縮短干燥時間，防止坯體變形。低坯體的干燥收縮，縮短干燥時間，防止坯體變形。 （2）燒成時燒成時，石英的加熱膨脹可部分，石英的加熱膨脹可部分抵消坯體的收抵消坯體的收縮。縮。當(dāng)當(dāng) 玻璃質(zhì)大量出現(xiàn)時，石英部分溶解于液相，玻璃質(zhì)大量出現(xiàn)時，石英部分溶解于液相，增加熔體的粘度，增加

16、熔體的粘度， 未溶解的石英顆粒構(gòu)成坯體的骨未溶解的石英顆粒構(gòu)成坯體的骨架，防止坯體軟化變形。架，防止坯體軟化變形。 （3）石英可）石英可提高坯體機(jī)械強(qiáng)度提高坯體機(jī)械強(qiáng)度，透光度，白度透光度，白度（高（高石英配方中，石英料中含石英配方中，石英料中含F(xiàn)e量低時）。量低時）。 （4）釉料釉料中，玻璃質(zhì)的主要成分。中，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)侵提高釉料的機(jī)械強(qiáng)度，硬度，耐磨性，耐化學(xué)侵蝕性；蝕性； 提高釉料的熔融溫度與粘度。提高釉料的熔融溫度與粘度。5 5、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用6 6、石英的質(zhì)量控制、石英的質(zhì)量控制（1）控制控制 SiO2含

17、量，保證其純度在含量，保證其純度在85% 90%。 因產(chǎn)品的要求不同而定。細(xì)瓷，釉料，高壓電瓷因產(chǎn)品的要求不同而定。細(xì)瓷，釉料，高壓電瓷 大大于于 98%； 墻地磚要求低些。墻地磚要求低些。 （2）控制控制 Fe2O3 + TiO2 含量含量 高檔白瓷高檔白瓷 ，白度，白度 大于大于75 ， Fe2O3 0.3% 高壓電瓷，高壓電瓷， Fe2O3 + TiO2 0.6% Fe2O3 0.3%（ Fe2O3高溫分解，有氣體產(chǎn)生，留高溫分解，有氣體產(chǎn)生，留下氣孔，高壓下易被擊穿。）下氣孔，高壓下易被擊穿。） 其它炻器、衛(wèi)生瓷據(jù)其它炻器、衛(wèi)生瓷據(jù)白度白度而定。而定。1、常見的石英的類型？、常見的石英

18、的類型？ 2、石英橫向和縱向晶型轉(zhuǎn)化的體積變化率和破壞作、石英橫向和縱向晶型轉(zhuǎn)化的體積變化率和破壞作 用？用？ 3、石英的外觀特征？、石英的外觀特征？ 4、在長石質(zhì)瓷中石英實(shí)際轉(zhuǎn)化的情況如何？、在長石質(zhì)瓷中石英實(shí)際轉(zhuǎn)化的情況如何？ 5、在陶瓷生產(chǎn)過程中石英的晶型轉(zhuǎn)化對生產(chǎn)有哪些、在陶瓷生產(chǎn)過程中石英的晶型轉(zhuǎn)化對生產(chǎn)有哪些 影響？影響？ 6、石英的作用？、石英的作用？ 7、在生產(chǎn)高檔細(xì)瓷時對石英成分的要求？、在生產(chǎn)高檔細(xì)瓷時對石英成分的要求？作業(yè)：作業(yè)：第三節(jié)第三節(jié) 長石類原料長石類原料 長石是陶瓷原料中最常見的熔劑性原料，在陶瓷長石是陶瓷原料中最常見的熔劑性原料，在陶瓷生產(chǎn)中用作生產(chǎn)中用作坯料

19、、釉料、色料、熔劑坯料、釉料、色料、熔劑等的基本組分，等的基本組分，用量較大，是陶瓷三大原料之一。也稱為用量較大，是陶瓷三大原料之一。也稱為熔劑性原料熔劑性原料。 熔劑性原料：熔劑性原料：小于小于1400 C燒成溫度范圍內(nèi)，某一燒成溫度范圍內(nèi)，某一原料本身原料本身產(chǎn)生熔體產(chǎn)生熔體，或，或與其它原料共熔形成熔體與其它原料共熔形成熔體，由，由于熔體的產(chǎn)生使產(chǎn)品在低溫下燒成，具有這一特性的于熔體的產(chǎn)生使產(chǎn)品在低溫下燒成，具有這一特性的原料叫熔劑性原料。原料叫熔劑性原料。 據(jù)產(chǎn)生熔體的方式不同可分為：據(jù)產(chǎn)生熔體的方式不同可分為： 自熔性熔劑自熔性熔劑：在燒成溫度下，原料本身自動產(chǎn)生：在燒成溫度下，原料

20、本身自動產(chǎn)生熔熔 體，形成液相。如：長石體，形成液相。如：長石 共熔性熔劑共熔性熔劑：在燒成溫度下，不能形成液相，而：在燒成溫度下，不能形成液相，而與其它原料共熔形成熔體。如：骨灰：與其它原料共熔形成熔體。如：骨灰：1700 C 骨灰骨灰+ 石英：石英：1240 C 定義：定義： 1 1、長石、長石(feldspar)(feldspar)類熔劑類熔劑1.1 種類種類 鉀長石鉀長石 KAS6 1150 C 不一致熔融不一致熔融 鈉長石鈉長石NaAS6 1100 C 一致熔融一致熔融 鈣長石鈣長石CaAS2 1550 C 一致熔融一致熔融 鋇長石鋇長石 BaAS2 1715 C 一致熔融一致熔融(

21、幾乎不用。幾乎不用。) 共生礦物有：石英，云母，霞石，角閃石。其中共生礦物有：石英，云母，霞石，角閃石。其中云母，角閃石為有害雜質(zhì)。云母，角閃石為有害雜質(zhì)。小于小于10%鈣長石鈣長石高溫互溶高溫互溶低溫分離低溫分離互溶互溶互溶互溶2 2、長石之間互溶特性、長石之間互溶特性鈉長石鈉長石鉀長石鉀長石不互溶不互溶 鉀長石鉀長石+ 鈉長石鈉長石 高溫互溶，低溫分離。高溫互溶，低溫分離。 鈉長石含量鈉長石含量 50% 透長石透長石 鈉長石含量鈉長石含量 30% 正長石正長石 鈉長石含量鈉長石含量 20% 微斜長石微斜長石鉀長石鉀長石鈉長石鈉長石 高溫下任意比互溶，低溫下也不分離。高溫下任意比互溶，低溫下

22、也不分離。 鈉長石鈉長石 90% 鈉長石鈉長石 鈣長石鈣長石 90% 鈣長石鈣長石 其余稱斜長石。其余稱斜長石。 實(shí)際生產(chǎn)中，常用的為鉀鈉長石。所謂的實(shí)際生產(chǎn)中，常用的為鉀鈉長石。所謂的鉀長石鉀長石指以鉀長石為主的的鉀鈉長石。所謂的指以鉀長石為主的的鉀鈉長石。所謂的鈉長石鈉長石指指 以鈉長石為主的鉀鈉長石。以鈉長石為主的鉀鈉長石。 鈉長石鈉長石 + 鈣長石鈣長石 鉀長石和鈣長石鉀長石和鈣長石 鉀長石和鈣長石的固溶性差，鉀長石鉀長石和鈣長石的固溶性差，鉀長石小于小于10%，在任何溫度下幾乎不互溶。在任何溫度下幾乎不互溶。 在實(shí)際應(yīng)用時，鉀長石中可引入少量鈣長石，可在實(shí)際應(yīng)用時，鉀長石中可引入少量

23、鈣長石，可降低鉀長石的熔融溫度（降低鉀長石的熔融溫度（1150 C 1050 C ），所以），所以調(diào)整配方時，調(diào)整配方時，鉀長石中加入少量鈣長石，利于降低燒鉀長石中加入少量鈣長石，利于降低燒成溫度，尤其利于釉的熔化和鋪展成溫度，尤其利于釉的熔化和鋪展。3 3、長石原料的性質(zhì)、長石原料的性質(zhì)3.1 物理性質(zhì)物理性質(zhì)鉀鈉長石鉀鈉長石：（含鉀長石較多）：（含鉀長石較多） 外觀：為肉紅色，粉紅，個別為白，灰，淺黃。外觀：為肉紅色，粉紅，個別為白，灰，淺黃。 密度：密度： 2.56 2.59 硬度：硬度： 6 6.5 斷口呈玻璃光澤，解理清楚。斷口呈玻璃光澤，解理清楚。 鈉鈣長石鈉鈣長石 外觀：顏色一般

24、為白色，灰白色。外觀：顏色一般為白色，灰白色。 其它物理性質(zhì)與鉀鈉長石相似。其它物理性質(zhì)與鉀鈉長石相似。3.2 熔融特性熔融特性 長石在坯料和釉料中做為主要成分，起熔劑的作用。長石在坯料和釉料中做為主要成分，起熔劑的作用。 在坯體中：較低的熔化溫度，較寬的熔化溫度范圍。在坯體中：較低的熔化溫度，較寬的熔化溫度范圍。 在釉料中：較高的始熔溫度，較寬的熔融溫度范圍。在釉料中：較高的始熔溫度，較寬的熔融溫度范圍。 被熔解的物質(zhì)被熔解的物質(zhì)13001300的溶解度的溶解度15001500的溶解度的溶解度鉀長石鉀長石鈉長石鈉長石鉀長石鉀長石鈉長石鈉長石粘土分解產(chǎn)物粘土分解產(chǎn)物石英石英1520152051

25、05102533253381581540504050152515256070607018281828 長石熔體對粘土、石英的溶解度（單位：長石熔體對粘土、石英的溶解度（單位：%）要求要求: :具有良好的熔劑作用，具有較高粘度。具有良好的熔劑作用，具有較高粘度。熔點(diǎn)與熔化溫度范圍熔點(diǎn)與熔化溫度范圍 鉀長石鉀長石 1130 C 1450 C T=320 C 鈉長石鈉長石 1120 C 1250 C T= 130 C 鈣長石鈣長石 1250 C 1550 C T=300 C 從以上可以看出：從以上可以看出： 鉀長石的始熔溫度不是太高，且其熔融溫度范圍鉀長石的始熔溫度不是太高，且其熔融溫度范圍寬，寬，

26、 這與鉀長石熔融反應(yīng)有關(guān)。這與鉀長石熔融反應(yīng)有關(guān)。 KAS6 KAS4（白榴石）（白榴石）+2SiO2 鉀鈣長石互溶性差，但鉀鈣長石互溶性差，但在鉀長石中引入少量鈣長在鉀長石中引入少量鈣長石，熔化溫度從石，熔化溫度從1150 C 1050 C 。 長石原料的高溫粘度與高溫粘度系數(shù)長石原料的高溫粘度與高溫粘度系數(shù) 粘度系數(shù)：粘度隨溫度的變化率。粘度系數(shù)：粘度隨溫度的變化率。 要求：長石的高溫粘度大，高溫粘度系數(shù)小。要求：長石的高溫粘度大，高溫粘度系數(shù)小。 高溫粘度越大，不易變形；高溫粘度系數(shù)越小，高溫粘度越大，不易變形；高溫粘度系數(shù)越小，熔融溫度范圍越寬。熔融溫度范圍越寬。 鉀長石粘度鉀長石粘度

27、 鈉長石粘度鈉長石粘度 鈣長石粘度鈣長石粘度 鉀長石高溫粘度系數(shù)鉀長石高溫粘度系數(shù) 鈉長石高溫粘度系數(shù)鈉長石高溫粘度系數(shù) 鈣鈣長石高溫粘度系數(shù)長石高溫粘度系數(shù) 粘度差異形成的原因粘度差異形成的原因 KAS6 KAS4（白榴石）（白榴石）+ SiO2（熔體）（熔體） 1130C開始軟化，在開始軟化，在1220C時分解，時分解，白榴石新晶白榴石新晶相相和二氧化硅熔體的生成使其粘度變大，高溫粘度系和二氧化硅熔體的生成使其粘度變大，高溫粘度系數(shù)變小，不易變形。數(shù)變小，不易變形。 鈉長石升溫，始融溫度低于鉀長石，無新晶相產(chǎn)鈉長石升溫，始融溫度低于鉀長石，無新晶相產(chǎn)生，隨溫度升高粘度變小，溶解快，易變形。

28、但其對生，隨溫度升高粘度變小，溶解快，易變形。但其對莫來石，石英，粘土，溶解能力大（約為鉀長石的莫來石，石英，粘土，溶解能力大（約為鉀長石的1.5倍）倍）,溶解速度快（為溶解速度快（為23倍）。所以鈉長石利于坯體致倍）。所以鈉長石利于坯體致密，機(jī)械性能和電性能增強(qiáng)，使瓷化程度提高，半透密，機(jī)械性能和電性能增強(qiáng)，使瓷化程度提高，半透明性提高。明性提高。 適宜比例：適宜比例： 鉀長石：鈉長石鉀長石：鈉長石= 3：14 4、陶瓷工業(yè)對長石質(zhì)量要求、陶瓷工業(yè)對長石質(zhì)量要求4.1 高溫粘度和高溫粘度系數(shù)要求高溫粘度和高溫粘度系數(shù)要求 一般要求高溫粘度大，高溫粘度系數(shù)小。一般要求高溫粘度大，高溫粘度系數(shù)小

29、。 但對于快速燒成的，則高溫粘度不應(yīng)太大，高溫但對于快速燒成的，則高溫粘度不應(yīng)太大，高溫粘度系數(shù)不宜太小。所以常用鈉長石達(dá)到低溫快燒的粘度系數(shù)不宜太小。所以常用鈉長石達(dá)到低溫快燒的目的。目的。 細(xì)瓷要求高溫粘度盡可能大，因其玻璃相在細(xì)瓷要求高溫粘度盡可能大，因其玻璃相在60%左右，只有高溫粘度盡可能大，高溫下制品才不變形。左右，只有高溫粘度盡可能大，高溫下制品才不變形。 4.2 組成的要求組成的要求4.2.1 化學(xué)組成（國標(biāo)規(guī)定）化學(xué)組成（國標(biāo)規(guī)定） 一級長石一級長石可做高級細(xì)瓷的坯釉?？勺龈呒壖?xì)瓷的坯釉。二級長石二級長石可做普可做普通白瓷，不可做釉。通白瓷，不可做釉。成成 分分 %K2O+

30、Na2ONa2OFe 2O3Al2O3MgO+CaO一一 級級 品品11 40.217 2二二 級級 品品110517 2注意注意 控制鉀鈉的比例，要求控制鉀鈉的比例，要求K2O: Na2O = 4:12 1 日用瓷日用瓷 34，小而薄的制品比值要大。，小而薄的制品比值要大。 電瓷電瓷 3，大而厚的制品要小。，大而厚的制品要小。 由于由于CaO 和和MgO 能明顯降低能明顯降低 KNa 長石二元系長石二元系統(tǒng)熔融溫度和高溫粘度，對于精細(xì)白瓷統(tǒng)熔融溫度和高溫粘度，對于精細(xì)白瓷CaO1%， 原因，鈣長石高溫體積穩(wěn)定性差，易變形，所原因，鈣長石高溫體積穩(wěn)定性差，易變形，所以要嚴(yán)格控制以要嚴(yán)格控制Ca

31、O 的含量。的含量。 Fe2O30.5%可生產(chǎn)高檔白瓷?？缮a(chǎn)高檔白瓷。4.2.2 礦物組成的要求礦物組成的要求 坯料：對于云母含量高的長石坯料，要慎用，禁坯料：對于云母含量高的長石坯料，要慎用，禁用。云母不易研磨（片狀結(jié)構(gòu)，片層薄），且云母使用。云母不易研磨（片狀結(jié)構(gòu)，片層?。以颇甘古黧w易炸裂。坯體易炸裂。 釉料：在熔塊釉中，白云母影響不大，黑云母禁釉料：在熔塊釉中，白云母影響不大，黑云母禁用。黑云母高溫溶解為粘稠液體，且不與長石互溶，用。黑云母高溫溶解為粘稠液體，且不與長石互溶，而以黑斑獨(dú)自存在，影響白度。而以黑斑獨(dú)自存在，影響白度。 鑒定礦物純度的方法：鑒定礦物純度的方法：長石加熱到

32、長石加熱到1260 C，看，看 是否有星斑，為夾雜礦物，可除。如果發(fā)綠，為夾含是否有星斑，為夾雜礦物，可除。如果發(fā)綠，為夾含鐵固溶物，不易除。發(fā)白，為較純礦物，質(zhì)量好。鐵固溶物，不易除。發(fā)白，為較純礦物，質(zhì)量好。4.2.3 物理性能的控制物理性能的控制 熔點(diǎn)的控制：熔點(diǎn)的控制：長石的熔化溫度長石的熔化溫度 30 C50 C。 主要表現(xiàn)為：熔融和熔化其他物質(zhì)的性質(zhì)。主要表現(xiàn)為：熔融和熔化其他物質(zhì)的性質(zhì)。 5 5、長石的作用、長石的作用 5.長石在高溫下熔融，形成粘稠的玻璃體，是坯料長石在高溫下熔融，形成粘稠的玻璃體，是坯料中堿金屬氧化物的主要來源，能降低陶瓷坯體組分的中堿金屬氧化物的主要來源，能

33、降低陶瓷坯體組分的熔化溫度，利于成瓷和降低燒成溫度。熔化溫度，利于成瓷和降低燒成溫度。 5.熔融后的長石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和熔融后的長石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒。液相中石英顆粒。液相中Al23和和Si2互相互相作用，促進(jìn)莫來作用，促進(jìn)莫來石的形成和長大，提高瓷體的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。石的形成和長大，提高瓷體的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。5.長石熔體能填充在各結(jié)晶顆粒間，使坯體致密，長石熔體能填充在各結(jié)晶顆粒間，使坯體致密，減少空隙。冷卻后長石熔體構(gòu)成玻璃基質(zhì)，增加透明減少空隙。冷卻后長石熔體構(gòu)成玻璃基質(zhì)，增加透明度，提高機(jī)械性能，電性能。度，提高機(jī)械性能，電性能。 5.在釉

34、料中做熔劑。在釉料中做熔劑。 5.長石作為瘠性料，縮短坯體的干燥時間。減少坯長石作為瘠性料，縮短坯體的干燥時間。減少坯體的干燥收縮和變形。體的干燥收縮和變形。6.1 偉晶花崗巖偉晶花崗巖 礦物成分：礦物成分：石英，長石及少量的雜質(zhì)。其中石石英，長石及少量的雜質(zhì)。其中石英的成分英的成分 波動大。由石英和雜質(zhì)的含量決定能否使波動大。由石英和雜質(zhì)的含量決定能否使用。用。 當(dāng)石英在當(dāng)石英在25%30%，長石在，長石在60%70%，雜，雜質(zhì)較少時。（一質(zhì)較少時。（一 般要求：般要求：Fe2O3在在0.5%以下，堿成以下，堿成分不小于分不小于8% ，CaO不大于不大于2% ，K2O/Na2O質(zhì)量比質(zhì)量比不

35、小于不小于2。）。）6 6、其它熔劑性原料、其它熔劑性原料 6.2 霞石正長巖霞石正長巖 礦物成分：礦物成分：長石，霞石長石，霞石(Na,K)AlSiO4，雜質(zhì)。，雜質(zhì)。 特點(diǎn)特點(diǎn): (1)1060 C開始熔化，隨堿含量的不同在開始熔化，隨堿含量的不同在1150 1200 C范圍內(nèi)波動。范圍內(nèi)波動。K2O為主要成分，高溫粘度系數(shù)為主要成分，高溫粘度系數(shù)小。小。 (2) Al2O3的含量比正長石高（一般在的含量比正長石高（一般在23%左右），左右），幾乎不含游離石英，且高溫下能溶解石英，所以，熔幾乎不含游離石英，且高溫下能溶解石英，所以，熔融后高溫粘度大。融后高溫粘度大。 (3) 含鐵多，需精選

36、。含鐵多，需精選。 結(jié)論：結(jié)論： 適于快燒，且燒成溫度范圍寬，霞石正長巖代適于快燒，且燒成溫度范圍寬，霞石正長巖代替長石，使坯體生產(chǎn)燒成時不易沉塌變形，熱穩(wěn)定性替長石，使坯體生產(chǎn)燒成時不易沉塌變形，熱穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度高。好，機(jī)械強(qiáng)度高。6.3 鋰質(zhì)礦物原料鋰質(zhì)礦物原料 鋰云母和鋰輝石鋰云母和鋰輝石6.3.1 鋰輝石鋰輝石 鋰輝石結(jié)構(gòu)式為鋰輝石結(jié)構(gòu)式為LiAl（SiO3）2，理論組成為：，理論組成為：Li2O 8.02% ， SiO264.58% ， Al2O327.4% ，此外，此外，還有鉀，鈉，鎂，錳，鐵等雜質(zhì)。還有鉀，鈉，鎂，錳，鐵等雜質(zhì)。 鋰輝石加熱到鋰輝石加熱到850 C開始由開始由

37、 鋰輝石轉(zhuǎn)變?yōu)殇囕x石轉(zhuǎn)變?yōu)?鋰輝石。鋰輝石。1000 C時轉(zhuǎn)化趨于完全，此時出現(xiàn)亞時轉(zhuǎn)化趨于完全，此時出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)的穩(wěn)態(tài)的 鋰輝石，鋰輝石，1100 C時時 鋰輝石轉(zhuǎn)化為鋰輝石轉(zhuǎn)化為 鋰輝石，加熱到鋰輝石，加熱到1430 C時達(dá)到不一致熔融，其中視時達(dá)到不一致熔融，其中視雜質(zhì)含量的多少可成為雜質(zhì)含量的多少可成為 鋰輝石固熔體。鋰輝石固熔體。 鋰云母又稱鱗云母，是一種富含揮發(fā)成分的三鋰云母又稱鱗云母，是一種富含揮發(fā)成分的三層型結(jié)構(gòu)的硅酸鹽，其構(gòu)造式為層型結(jié)構(gòu)的硅酸鹽，其構(gòu)造式為KLi Al（OHF）2 Al（SiO3）3，化學(xué)組成不定。，化學(xué)組成不定。 鋰云母為單斜晶系，晶體呈板狀或短柱狀，通鋰云

38、母為單斜晶系，晶體呈板狀或短柱狀，通常以片狀或細(xì)鱗片狀集合體產(chǎn)出。顏色為玫瑰色，常以片狀或細(xì)鱗片狀集合體產(chǎn)出。顏色為玫瑰色，淺紫色，有時為白色。淺紫色，有時為白色。 硬度為硬度為2.54，比密度為，比密度為2.82.9。燒后為黃玉。燒后為黃玉色，于色，于1300 C完全熔化。完全熔化。6.3.2 鋰云母鋰云母 作業(yè)作業(yè) 1、比較鉀長石和鈉長石的熔融特性。、比較鉀長石和鈉長石的熔融特性。 2、長石的作用、長石的作用 。3、常見的長石代用品、常見的長石代用品粘土的成因與分類粘土的成因與分類粘土的組成粘土的組成粘土的工藝性質(zhì)粘土的工藝性質(zhì)粘土的加熱變化粘土的加熱變化粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用粘土在陶瓷生

39、產(chǎn)中的作用第四節(jié)第四節(jié) 粘土原料粘土原料1 1、粘土的成因、粘土的成因粘土的成因與分類粘土的成因與分類 粘土是由各種富含長石等鋁硅酸鹽礦物的巖石粘土是由各種富含長石等鋁硅酸鹽礦物的巖石經(jīng)漫長的地質(zhì)年代的風(fēng)化，水解，熱液蝕變等作用經(jīng)漫長的地質(zhì)年代的風(fēng)化，水解，熱液蝕變等作用而形成的。而形成的。2KAlSi3O8+H2O+H2CO3=Al2Si2O5(OH)4+SiO2+K2CO3Al2Si2O5(OH)4=Al2O3nH2 O+SiO2nH2O 水鋁石水鋁石 蛋白石蛋白石CaAl2Si2O8+H2O+H2CO3=Al2Si2O5(OH)4+CaCO3 鈣長石鈣長石2KAl3Si3O10(H2O)

40、2+3H2O+H2CO3=3Al2Si2O5(OH)4+K2CO3 絹云母絹云母高嶺石高嶺石2 2、粘土的分類、粘土的分類2.1 按成因分：按成因分： 原生粘土（一次粘土）原生粘土（一次粘土） 次生粘土（二次粘土）次生粘土（二次粘土）2.2 按可塑性分：高可塑性按可塑性分：高可塑性 中等可塑性中等可塑性 低可塑性低可塑性 2.3 按耐火度分：耐火粘土（耐火度按耐火度分：耐火粘土（耐火度1580 C) 難熔粘土（耐火度難熔粘土（耐火度13501580 C ） 易熔粘土（耐火度易熔粘土（耐火度1350 C ）化學(xué)組成化學(xué)組成耐火度耐火度成型性能成型性能一次粘土一次粘土較純較純較高較高塑性低塑性低二

41、次粘土二次粘土雜質(zhì)含量高雜質(zhì)含量高較低較低塑性高塑性高粘土組成粘土組成 3方面（三大組成）方面（三大組成）礦物組成礦物組成 化學(xué)組成化學(xué)組成 顆粒組成顆粒組成1 1、礦物組成、礦物組成粘土礦物粘土礦物 雜雜 質(zhì)質(zhì)1.1 粘土礦物粘土礦物高嶺石類高嶺石類蒙脫石類蒙脫石類伊利石類伊利石類水鋁英石水鋁英石 1.1.1 高嶺石類高嶺石類 主要礦物：主要礦物：高嶺石和多水高嶺石高嶺石和多水高嶺石 化學(xué)式：化學(xué)式：高嶺石高嶺石Al2O32SiO22H2O （Al2Si2O5 ( OH)2） 多水高嶺石多水高嶺石 Al2O32SiO22H2OnH2O (n=24) 理論組成：理論組成：l23 39.5%，i

42、2 46.54%，2 13.96晶晶 系：系：三斜晶系。細(xì)分散的晶體，外形呈片狀、粒三斜晶系。細(xì)分散的晶體，外形呈片狀、粒狀、桿狀，假六方片狀。狀、桿狀，假六方片狀。 高嶺石晶體結(jié)構(gòu)式：高嶺石晶體結(jié)構(gòu)式：Al4Si4O10（OH）8，1:1型層型層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，SiO四面體層和四面體層和Al（O，OH）八面體層通過共用氧原子聯(lián)系成雙層結(jié)構(gòu)，構(gòu)成結(jié)八面體層通過共用氧原子聯(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，結(jié)合力較小，所以晶構(gòu)單元層。層間以氫鍵相連，結(jié)合力較小，所以晶體解理完全并缺乏膨脹性。體解理完全并缺乏膨脹性。 高嶺石離子吸附與置換：高嶺石離子吸附與置換：晶格內(nèi)部離子

43、很少置換，在晶格內(nèi)部離子很少置換，在破裂時，邊緣上有斷鍵電荷不平衡時，才吸附其它破裂時，邊緣上有斷鍵電荷不平衡時，才吸附其它陽離子陽離子OH-中的中的H+可被可被+或或Na+取代。取代。高嶺土晶體結(jié)構(gòu)高嶺土晶體結(jié)構(gòu)多水高嶺石多水高嶺石( (埃洛石，敘永石）埃洛石，敘永石） 結(jié)構(gòu)單元層間多層間水，使單元層間距加大，范結(jié)構(gòu)單元層間多層間水，使單元層間距加大，范德華力和氫鍵變?nèi)?，所以，層間結(jié)合力小。為彎曲卷德華力和氫鍵變?nèi)?，所以，層間結(jié)合力小。為彎曲卷狀。原因，層間距增大，層間結(jié)合力降低。狀。原因，層間距增大，層間結(jié)合力降低。多水高嶺石多水高嶺石高嶺石高嶺石桿桿狀狀高高嶺嶺石石片片狀狀高高嶺嶺石石1

44、.1.2 蒙脫石類蒙脫石類化學(xué)通式：化學(xué)通式：AlAl2 2OO3 34SiO4SiO2 2nHnH2 2OO（n n通常通常2 2）晶體構(gòu)造式晶體構(gòu)造式：AlAl4 4 (Si (Si8 8OO2020) (OH) (OH)4 4nHnH2 2OO晶晶 系：系：單斜晶系，結(jié)晶程度差，顆粒極細(xì)小，屬單斜晶系，結(jié)晶程度差，顆粒極細(xì)小，屬膠體微粒，故晶體輪廓不清。膠體微粒，故晶體輪廓不清。2:12:1型層狀結(jié)構(gòu)，兩端型層狀結(jié)構(gòu)，兩端SiO4四面體，中間夾一個四面體，中間夾一個AlO6八面體，構(gòu)成單元八面體，構(gòu)成單元層。單元層間靠層。單元層間靠O鍵相連，結(jié)合力較小，水分子及其鍵相連，結(jié)合力較小，水分

45、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)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。量是可變的?？煽山唤粨Q換陽陽離離子子一一層層水水分分子子 蒙脫石特點(diǎn)一：蒙脫石特點(diǎn)一：蒙脫石顯著的特點(diǎn)是能吸收大量的水，蒙脫石顯著的特點(diǎn)是能吸收大量的水，體積膨脹，如以蒙脫石為主的膨潤土其吸水后體積可體積膨脹，如以蒙脫石為主的膨潤土其吸水后體積可膨脹膨脹2030倍，這就是膨潤土的名稱的由來。倍，這就是膨潤土的名稱的由來。 蒙脫石特點(diǎn)二：蒙脫石特點(diǎn)二：離子交換能力強(qiáng)，晶格中的四面體層離子交換能力強(qiáng)，晶格中的四面體層i4+部分被部分被l3+、5+置換。八面體層中置換。八面體層中l(wèi) l3+3

46、+被被g2+、e3+、n2+、i+等置換，使晶格中電價不平衡。晶等置換，使晶格中電價不平衡。晶層之間吸附陽離子如層之間吸附陽離子如 a a2+2+、a a+ +等，又增加了蒙脫等，又增加了蒙脫石的離子交換能力。根據(jù)吸附離子不同分為石的離子交換能力。根據(jù)吸附離子不同分為a a蒙脫蒙脫石，石，a a蒙脫石。蒙脫石。 蒙脫石晶粒呈不規(guī)則的細(xì)顆粒狀，鱗片狀，顆粒蒙脫石晶粒呈不規(guī)則的細(xì)顆粒狀，鱗片狀，顆粒較小，結(jié)晶程度差。蒙脫石易碎，分散度好，可塑性較小，結(jié)晶程度差。蒙脫石易碎，分散度好，可塑性好，干燥強(qiáng)度大，干燥收縮大。雜質(zhì)含量大，燒結(jié)溫好，干燥強(qiáng)度大，干燥收縮大。雜質(zhì)含量大，燒結(jié)溫度低，燒后色澤深。

47、坯料配方中用量度低，燒后色澤深。坯料配方中用量5%5%。釉料中少。釉料中少量使用作為懸浮劑。量使用作為懸浮劑。 葉蠟石與蒙脫石結(jié)構(gòu)相似，屬熱液型粘土。但無可塑性。無層間水，雜質(zhì)少，所以總收縮小，線脹系數(shù)小，適于快速燒成。（因其在升溫過程中脫水極為緩慢，不會對坯體造成大的應(yīng)力，可做對尺寸要求高的制品如內(nèi)墻磚。）1.1.3 伊利石類伊利石類化學(xué)通式：化學(xué)通式：(K,H3O) 15153.63.6中可塑性中可塑性7157152.53.62.53.6弱可塑性弱可塑性17172.52.5非可塑性非可塑性1AlAl3+3+BaBa2+2+SrSr2+2+CaCa2+2+MgMg2+2+NHNH4+4+KK

48、+ +NaNa+ +LiLi+ + 除陽離子交換能力外，陰離子也會被粘土顆粒吸除陽離子交換能力外，陰離子也會被粘土顆粒吸附，但吸附能力較小，只發(fā)生在粘土礦物顆粒的棱附，但吸附能力較小，只發(fā)生在粘土礦物顆粒的棱邊上，取代順序如下：邊上，取代順序如下： OHOH- -COCO3 32-2-PP2 2O O7 74-4-CNSCNS- -II- -BrBr- -ClCl- -NONO3 3- -FF- -SOSO4 42-2- 影響離子交換能力的因素：影響離子交換能力的因素： 離子性質(zhì)；離子性質(zhì)； 粘土礦物的種類和有序度及分散度，有序度高則交粘土礦物的種類和有序度及分散度，有序度高則交換能力差；換能

49、力差； 有機(jī)物質(zhì)的含量和粘土礦物結(jié)晶程度，一些活性基有機(jī)物質(zhì)的含量和粘土礦物結(jié)晶程度，一些活性基因因-OH-OH，- -COOHCOOH具有吸附陽離子的能力。結(jié)晶程度差，具有吸附陽離子的能力。結(jié)晶程度差，交換能力強(qiáng)。交換能力強(qiáng)。不同不同離子對粘土性能有影響。離子對粘土性能有影響。4 4、觸變性、觸變性定義：定義：粘土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動或攪拌時，粘粘土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動或攪拌時，粘度會降低而流動性增加，靜置后能恢復(fù)原來狀態(tài)。度會降低而流動性增加，靜置后能恢復(fù)原來狀態(tài)。反之，相同泥漿放置一段時間后，在維持原有水分反之，相同泥漿放置一段時間后，在維持原有水分的情況下會增加粘度，出現(xiàn)變稠和固化

50、現(xiàn)象，上述的情況下會增加粘度，出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象，上述現(xiàn)象可重復(fù)無數(shù)次，統(tǒng)稱為觸變性?，F(xiàn)象可重復(fù)無數(shù)次，統(tǒng)稱為觸變性。泥料泥料觸觸變性過小時，成形后生坯的強(qiáng)度不夠，影變性過小時，成形后生坯的強(qiáng)度不夠，影響脫模與修坯的品質(zhì)。而過大的泥漿在管道輸送過響脫模與修坯的品質(zhì)。而過大的泥漿在管道輸送過程中會帶來不便，成形后生坯也易變形。程中會帶來不便，成形后生坯也易變形。產(chǎn)生觸變性的原因：產(chǎn)生觸變性的原因：由于粘土片狀顆粒的活性邊面上由于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)邊或邊面結(jié)合，使粘土

51、顆粒之間常組成封閉的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。這時，泥料中的大量的自由水被分隔和絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。這時，泥料中的大量的自由水被分隔和封閉在網(wǎng)絡(luò)的空隙中，使整個粘土水系統(tǒng)好像水封閉在網(wǎng)絡(luò)的空隙中，使整個粘土水系統(tǒng)好像水分減少，粘度增加，變稠及固化分減少，粘度增加，變稠及固化 現(xiàn)象，但這樣的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)是疏現(xiàn)象，但這樣的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)是疏 松和不穩(wěn)定的，當(dāng)稍有剪切力的松和不穩(wěn)定的，當(dāng)稍有剪切力的 作用或振動時，網(wǎng)絡(luò)即被破壞，作用或振動時，網(wǎng)絡(luò)即被破壞， 水滲入晶體之間，又呈流動狀態(tài)。水滲入晶體之間，又呈流動狀態(tài)。影響觸變性的因素影響觸變性的因素 粘土的觸變性主要取決于粘土的礦物組成、粒度粘土的觸變性主要取決于粘土的礦物組成、

52、粒度大小與形狀、水分含量、使用電解質(zhì)種類與用量，以大小與形狀、水分含量、使用電解質(zhì)種類與用量，以及泥料及泥料( (包括泥漿包括泥漿) )的溫度等。的溫度等。泥漿觸變性泥漿觸變性厚化系數(shù)厚化系數(shù) 泥漿厚化系統(tǒng)：泥漿厚化系統(tǒng)：觸變厚化現(xiàn)象可以用泥漿粘度變化之觸變厚化現(xiàn)象可以用泥漿粘度變化之比或剪切應(yīng)力變化的百分?jǐn)?shù)來表示。比或剪切應(yīng)力變化的百分?jǐn)?shù)來表示。 泥漿厚化系數(shù)泥漿厚化系數(shù)30min30min30s 30s 30min100ml30min100ml泥漿靜置泥漿靜置3030分鐘后由恩式粘度計分鐘后由恩式粘度計中流出的時間；中流出的時間； 30s100ml30s100ml泥漿靜置泥漿靜置3030秒

53、鐘后由恩式粘度計中秒鐘后由恩式粘度計中流出的時間。流出的時間。泥團(tuán)觸變性泥團(tuán)觸變性厚化系數(shù)厚化系數(shù) 可塑泥團(tuán)的厚化系數(shù)為靜置一段時間后，球體或錐可塑泥團(tuán)的厚化系數(shù)為靜置一段時間后，球體或錐體壓入泥團(tuán)達(dá)一定深度時剪切強(qiáng)度增加的百分?jǐn)?shù)。體壓入泥團(tuán)達(dá)一定深度時剪切強(qiáng)度增加的百分?jǐn)?shù)。 泥料厚化系數(shù)（泥料厚化系數(shù)（n n - -0 0）0 0100100 0 0泥團(tuán)開始承受的負(fù)荷泥團(tuán)開始承受的負(fù)荷g g n n泥團(tuán)靜置一定時間后，球體或圓錐體泥團(tuán)靜置一定時間后，球體或圓錐體壓力相同深度時，泥團(tuán)承受的負(fù)荷壓力相同深度時，泥團(tuán)承受的負(fù)荷g g 泥料觸變性隨時間變化不均勻，開始粘度增加快，泥料觸變性隨時間變化

54、不均勻，開始粘度增加快，以后慢。以后慢。原因：原因：泥團(tuán)中的結(jié)合水，粘土顆粒的水化膜水分排泥團(tuán)中的結(jié)合水，粘土顆粒的水化膜水分排出，使顆?？繑n。出，使顆?？繑n。 影響因素：影響因素：收縮情況與組成，含水量，陽離子交換收縮情況與組成，含水量，陽離子交換能力，細(xì)度及其它工藝性質(zhì)有關(guān)。能力，細(xì)度及其它工藝性質(zhì)有關(guān)。 表示方法：表示方法：線收縮率線收縮率與體積收縮與體積收縮S SV V率率。 5 5、干燥收縮和燒成收縮、干燥收縮和燒成收縮 干燥及燒成收縮干燥及燒成收縮 線收縮率：線收縮率：（- -）100% 100% 試樣成型后的原始尺寸長度試樣成型后的原始尺寸長度 試樣干燥后或燒成后的長度試樣干燥后

55、或燒成后的長度 體積收縮率：體積收縮率：S SV V （ V V V V） V V 100% 100% V V試樣成型后的原始體積試樣成型后的原始體積 V V試樣干燥后或燒成后的體積試樣干燥后或燒成后的體積干燥及燒成收縮干燥及燒成收縮 線收縮與體積收縮的關(guān)系式為：線收縮與體積收縮的關(guān)系式為： 由于干燥收縮以成型后試樣的長度為標(biāo)準(zhǔn)，燒成由于干燥收縮以成型后試樣的長度為標(biāo)準(zhǔn)，燒成線收縮以燒成后試樣的長度為基準(zhǔn)，因此總收縮線收縮以燒成后試樣的長度為基準(zhǔn)，因此總收縮t t并不等于干燥線收縮并不等于干燥線收縮S SLdLd與燒成線收縮與燒成線收縮S SLfLf之和。之和。 干燥線收縮與燒成線收縮之間的關(guān)

56、系：干燥線收縮與燒成線收縮之間的關(guān)系： f f（t td d）（）（100100d d）100%100% 3100(11) 100%vSlS 燒結(jié)性：燒結(jié)性：是指將成型的固體粉狀高嶺土坯體加熱至是指將成型的固體粉狀高嶺土坯體加熱至接近其熔點(diǎn)接近其熔點(diǎn)( (一般超過一般超過1000)1000)時，物質(zhì)自發(fā)地填充粒時，物質(zhì)自發(fā)地填充粒間隙而致密化的性能。間隙而致密化的性能。燒結(jié)溫度：燒結(jié)溫度：氣孔率下降到最低值，密度達(dá)到最大值氣孔率下降到最低值，密度達(dá)到最大值的狀態(tài)，稱為燒結(jié)狀態(tài)，相應(yīng)的溫度稱為燒結(jié)溫度。的狀態(tài)，稱為燒結(jié)狀態(tài)，相應(yīng)的溫度稱為燒結(jié)溫度。 軟化溫度：軟化溫度：繼續(xù)加熱時，試樣中的液相不

57、斷增加，繼續(xù)加熱時，試樣中的液相不斷增加，試樣開始變形，此時溫度即稱軟化溫度。試樣開始變形，此時溫度即稱軟化溫度。燒結(jié)溫度范圍：燒結(jié)溫度范圍：燒結(jié)溫度與軟化溫度的范圍稱燒結(jié)燒結(jié)溫度與軟化溫度的范圍稱燒結(jié)范圍。范圍。6 6、燒結(jié)溫度和燒結(jié)溫度范圍、燒結(jié)溫度和燒結(jié)溫度范圍 T1 T2 T3溫度溫度 200 800 1200 1400 160030 930 920 620 610 310 3收收縮縮率率% %氣氣孔孔率率% %收收縮縮率率氣氣孔孔率率開始燒結(jié)溫度開始燒結(jié)溫度( (T1)T1)：開始出現(xiàn)液相，氣孔率明顯下開始出現(xiàn)液相，氣孔率明顯下降，收縮急劇增加。降，收縮急劇增加。 燒結(jié)溫度燒結(jié)溫度(

58、 (T2)T2)： 液相達(dá)到一定的數(shù)量，收縮達(dá)最液相達(dá)到一定的數(shù)量，收縮達(dá)最大，氣孔率降到最低大，氣孔率降到最低- -燒結(jié)。燒結(jié)。 軟化溫度軟化溫度( (T3)T3)：隨溫度升高，液相繼續(xù)增加，開始隨溫度升高，液相繼續(xù)增加，開始變形，氣孔率、收縮率反常變形，氣孔率、收縮率反常 。 燒結(jié)變化過程燒結(jié)變化過程1 1氣孔率明顯減小，體積劇烈收縮，溫度超氣孔率明顯減小，體積劇烈收縮，溫度超過過800800。 2 2溫度繼續(xù)升高，液相有一定數(shù)量并填充于溫度繼續(xù)升高，液相有一定數(shù)量并填充于氣孔中，開口氣孔降至最低，收縮率達(dá)最大。此時氣孔中，開口氣孔降至最低，收縮率達(dá)最大。此時試樣致密度最高。試樣致密度最高

59、。 3 3溫度繼續(xù)升高，液相不斷變多，以致不能溫度繼續(xù)升高，液相不斷變多，以致不能維持試樣原有形狀而發(fā)生變形時的最低溫度。維持試樣原有形狀而發(fā)生變形時的最低溫度。 2 2T T3 3 燒結(jié)溫度范圍燒結(jié)溫度范圍。燒結(jié)影響因素：燒結(jié)影響因素：從化學(xué)組成來看，堿性成分多、游離從化學(xué)組成來看，堿性成分多、游離石英少的粘土易于燒結(jié)，燒結(jié)溫度也低；從礦物組成石英少的粘土易于燒結(jié)，燒結(jié)溫度也低；從礦物組成來看，膨潤土、伊利石類粘土比高嶺土易于炔結(jié)，燒來看，膨潤土、伊利石類粘土比高嶺土易于炔結(jié)，燒結(jié)后的吸水率（結(jié)后的吸水率（5%5%）也較低。）也較低。燒結(jié)溫度和燒結(jié)范圍燒結(jié)溫度和燒結(jié)范圍在陶瓷工業(yè)中是決定坯料

60、配方、在陶瓷工業(yè)中是決定坯料配方、選擇窯爐類型的重要參數(shù)。試料以燒結(jié)溫度低、燒結(jié)選擇窯爐類型的重要參數(shù)。試料以燒結(jié)溫度低、燒結(jié)范圍寬范圍寬(100150)(100150)為宜，工藝上可以用摻配助熔劑為宜，工藝上可以用摻配助熔劑及將不同類型的高嶺土按比例摻配的方法控制燒結(jié)溫及將不同類型的高嶺土按比例摻配的方法控制燒結(jié)溫度及燒結(jié)溫度范圍。度及燒結(jié)溫度范圍。定義：定義：耐火性指粘土抵抗高溫不致熔化的能力。耐火性指粘土抵抗高溫不致熔化的能力。耐火度指在高溫下發(fā)生軟化并開始熔融時的溫度。耐火度指在高溫下發(fā)生軟化并開始熔融時的溫度。耐火度測定方法：耐火度測定方法： 三角錐法：將一定細(xì)度的粘土原料（三角錐法