陶瓷材料工艺学配料计算

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1、陶瓷材料工艺学（1）——坯料组成、设计及配料计算一、坯料组成的表示方法二、设计配方的依据三、配料计算主要内容一、坯料组成的表示方法（1）配料比（量）表示法（2）矿物组成(又称示性矿物组成)表示（3）化学组成表示（4）实验公式(赛格式)表示（5）分子式表示法（1）配料比（量）表示法这是最常见的方法，列出每种原料的重量百分比。刚玉瓷的配方：工业氧化铝95.0％、苏州高岭土2.0％、海城滑石3.0％。卫生瓷乳浊釉的配方：长石33.2％、石英20.4％、苏州高岭土3.9％、广东锆英石13.4％、氧化锌4.7％、煅烧滑石9.4％、石灰石9.5％、碱石5.5％。优点：具体反映原料的名称和数量，便

2、于直接进行生产或试验。缺点：各工厂所用及各地所产原料成分和性质不相同或即使是同种原料，只要成分不同，配料比例也须作相应变更。无法互相对照比较或直接引用。（1）配料比（量）表示法（2）矿物组成(又称示性矿物组成)表示普通陶瓷生产中，常把天然原料中所含的同类矿物含量合并在一起，用粘土矿物、长石类矿物及石英三种矿物的重量百分比表示坯体的组成。依据：同类型的矿物在坯料中所起的主要作用基本上是相同。优点：用矿物组成进行配料计算时较为简便。缺点：矿物种类很多，性质有所差异。它们在坯料中的作用也是有差别的。这种方法只能粗略地反映一些情况。（3）化学组成表示根据化学全分析的结果，用各种氧化物及灼烧减

3、量的重量百分比反应坯和釉料的成分。例：SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OZnO灼减量日用瓷坯66.8821.630.47－0.610.372.940.62－5.47日用瓷釉70.1012.520.31－2.721.535.852.521.442.95缺点：由于原料和产品中这些氧化物不是单独和孤立存在的，它们之间的关系和反应情况又比较复杂，因此这种方法也有其局限性。优点：利用这些数据可以初步判断坯、釉的一些基本性质。再用原料的化学组成可以计算出符合既定组成的配方。（3）化学组成表示（4）实验公式(赛格式)表示根据坯和釉的化学组成计算出各氧化物的分子式，按照碱

4、性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的顺序列出它们的分子数。这种式子称为坯式或釉式。坯式通常以中性氧化物R2O3为基准，令其分子数为1，则可写成下列形式：（x·R2O+y·RO）1·R2O3·z·SiO2釉式以碱金属及碱土金属氧化物R2O及RO的分子数之和为基准，令其为1，则釉式可写成：1·（R2O+RO）m·R2O3·n·SiO2电子工业用的陶瓷常用分子式表示其组成。例如最简单的锆—钛—铅固溶体的分子式为：Pb（ZrxTi1-x）O3它表示PbTiO3中的Tj有x％分子被Zr取代。如：Pb0.920Mg0.040Sr0.025Ba0.015（Zr0.53Ti0.47）O3+0.500％

5、重量CeO2+0.225％重量MnO2上式表示：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%分子被Ba取代；在PbTiO3中的Ti有53％分子被Zr取代，或者说PbTiO3中的Zr有47％被Ti取代。外加的CeO2和MoO2为改性物质。（5）分子式表示二、设计配方的依据确定陶瓷配方时，应注意下列几个问题：产品的物理—化学性质、使用要求是考虑坯、釉料组成的主要依据。在拟定配方时可采用一些工厂或研究单位积累的数据和经验，这样可以节省试验时间，提高效率。了解各种原料对产品性质的影响是配料的基础。配方要能满足生产工艺的要求。希望采用的原料

6、来源丰富，质量稳定、运输方便、价格低廉。三、配料计算1.基本项目的计算2.由化学组成计算配方3.由矿物组成计算配方4.由实验公式坯式(或分子式）计算配方5.更换原料时配方计算1.基本项目的计算目的：掌握坯式、釉式、原料及坯料矿物组成的计算是配方计算的基本训练。由坯、釉的化学组成计算坯、釉式由坯、釉式计算它们的化学组成由化学组成计算矿物组成由坯、釉的化学组成计算坯、釉式计算步骤：（1）用氧化物的百分含量除以其分子量，得到各氧化物的分子数。（2）坯式：以各氧化物的分子数除以R2O3分子数。釉式：各氧化物的分子数除以（R2O＋RO）的分子数之和所得到的数字就是坯式或釉式中各氧化物前面的系数

7、（相对分子数）。（3）按照碱性氧化物、中性氧化物及酸性氧化物顺序列出各氧化物的相对分子数，即坯釉式。（4）若原始组成中含有灼减量，则应先换算为不含灼减的组成，再按上述步骤计算。[例1]某瓷坯的化学组成如表1所示，试求该瓷坯的实验式。表1某瓷坯的化学组成O67.0726.330.861.220.342.172.00100Al2O3摩尔数：26.33/101.96=0.2582；Fe2O3摩尔数：0.86/159.7=0.00540.2582+0.0054=0