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1、第一节粘土类原料一.粘土的定义、成因与分类1.粘土的定义：与水拌和后具有一定可塑性，可以塑造成各种形状，干燥后能保持其形状不变且有一定机械强度，煅烧后具有岩石般坚硬性质的，颜色多样的，细分散的，多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。第一章原料2.粘土的成因含铝硅酸盐矿物的岩石（称为母岩，主要是长石、伟晶岩等）经分化、水解或热液蚀变变成粘土。风化残积型热液蚀变型沉积型3.分类二.粘土的组成第一章原料主要矿物（一）矿物组成杂质矿物（二）化学组成（三）颗粒组成类型种类结构特点性质高岭石类矿物高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O1:1层状结构,层间以氢键结合,晶格内较
2、少离子置换层间易解理，离子交换量小，可塑性较差多水高岭石Al2O3·2SiO2·nH2On=4～6结构同高岭石，层间充满水（称层间水），层间以分子键结合可塑性、结合性优于高岭石，干燥收缩也大，低温时大量脱水易使坯体开裂蒙脱石类蒙脱石Al2O3·4SiO2·nH2On>22:1层状结构，层间O-O联系力小，易形成层间水，[AlO6]中Al3+易置换易吸水,吸水后体积膨胀,易粉碎,可塑性强,干燥后强度大,但收缩也大,阳离子交换容量大叶蜡石Al2O3·4SiO2·H2O2:1层状结构，层间以氢键结合晶格内无离子置换不吸收水分,加热总收缩小,热膨胀系数小,用于低
3、温快烧伊利石类白云母水化产物,结构与蒙脱石相似,层间嵌入K+，晶格结构牢固可塑性低,干后强度小,收缩小,烧结温度低,范围窄水铝英石Al2O3·nSiO2·nH2On≥1不常见,可提高粘土的可塑性和结合性2.杂质矿物石英、铁质矿物、碳酸盐、硫酸盐、长石、云母等（二）化学组成：SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2和灼减量（I.L）（三）颗粒组成粘土中不同大小颗粒的体积百分比三、粘土的工艺性质（一）可塑性﹡（二）结合性﹡（三）离子交换性（C.E.C）（四）触变性（五）收缩﹡（六）烧结性能﹡（七）耐火度第一章原料1.定义2
4、.表征“可塑性指数”：液限与塑限之差即W2—W1。“塑限”是指粘土或坯料由粉末状态进入塑性状态时的含水量W1。“液限”是指粘土或坯料由塑性状态进入流动状态时的含水量W2。“可塑性指标”指在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，同时表明相应的含水率。S＝（D－h）·PKg·cm粉末泥浆塑限W1液限W2含水率W%应变应力第一章原料粘土的可塑性能根据可塑指数或指标分为：强塑性粘土：指数＞15或指标＞3.6中塑性粘土：指数7～15,指标2.5～3.6弱塑性粘土：指数1～7,指标＜2.5非塑性粘土：指数＜1第一章原料4.改善粘土（或坯
5、料）可塑性的措施淘洗、风化、真空练泥、陈腐、加入无机或有机塑化剂以提高坯料的可塑性。3.影响粘土（或坯料）可塑性的因素矿物组成、颗粒大小、液相数量及性质第一章原料2.表征：①实验室通常以能够形成可塑泥团时所加入标准砂（颗粒组成0.25-0.15mm占70%，0.15-0.09mm占30%）的数量及干后抗折强度来反映。②生产上常用测定由粘土制作的生坯的抗折强度来间接的表示粘土的结合力。1.定义：粘土能粘结一定细度的瘠性物料形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能。通常可塑性强的粘土，其结合性也大。（二）结合性（三）离子交换性（C.E.C）分散在水溶液中的粘土胶粒
6、带有电荷，不仅可以吸附反电荷离子，而且可以在不破坏粘土本身结构的情况下，同溶液中的其它离子进行离子交换。粘土的阳离子交换顺序为:H＋>AL3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+粘土进行离子交换的能力（即交换容量，以毫克当量/100克干粘土表示）随其矿物组成不同而异。表1-1不同粘土的阳离子交换容量（mmol/g）矿物高岭土蒙脱石伊利石阳离子交换容量（毫克当量/100克粘土）3～1575～15010～40（四）触变性定义：粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低而流动性增加，静置后又能恢复原来状态；反之，相同的泥
7、料放置一段时间后，在维持原有水分的情况下会增加粘度，出现变稠和固化的现象。上述情况可以重复无数次。第一章原料表征：泥浆厚化系数以泥浆静置30分钟和30秒钟后相对粘度的比值表示。稠固性愈大，表示该泥浆愈易沉积。泥团的厚化系数为静置一定时间后，球体或圆锥体压入泥团达一定深度时剪切强度增加的百分数。陶瓷生产中希望泥料有一定的触变性。触变性过大的泥浆管道输送不便；过小，生坯强度不够，影响成型、脱模。影响因素第一章原料（五）收缩①干燥收缩试样成型后干燥至105～110℃的尺寸变化；干燥收缩S干=(L0-L1)/L0②烧成收缩干燥后试样与煅烧后试样尺寸的变化；烧成收
8、缩S体=(L1-L2)/L1③总收缩试样成型后经烧成的尺寸总变化。总收缩S总=(
