第七章陶瓷原料0.ppt

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1、第七章陶瓷类原料7.1粘土类原料7.2石英类原料7.3长石类原料7.4其他天然原料7.5化工原料陶瓷原料按其来源可分为天然原料和化工原料两大类。人类最初使用的陶瓷原料是粘土。我们从天然原料中的粘土开始了解陶瓷原料。7.1粘土类原料粘土是多种微细的矿物的混合体。它主要是由铝硅酸盐类岩石经长期风化而成。粘土：东北的灰色、灰黄色粘土；南方的红壤、黄壤黄土：主要分布在西北、华北页岩、粉砂岩：缺少粘土的山部地区河泥、湖泥：靠近江河湖海的地区各种粘土情况千差万别，但在一定程度上它们或多或少都有可塑性。这种性质是指把粘土细粉加水调匀后，可以塑造成各种形状，干燥后维持原状不变，并且有一定强度

2、。（1）粘土类原料的种类按成因分类按可塑性分类原生粘土：质地较纯，颗粒稍粗，可塑性较差，耐火度较高。次生粘土：颗粒细，杂质多，可塑性较好，耐火度较差。高塑性粘土：分散度大，多呈疏松或板状，如膨润土、木节土等。低塑性粘土：分散度小，呈致密块状或石状，如叶腊石、瓷石等。耐火粘土：耐火度在1580℃以上，杂质较少，灼烧后多呈白色、灰色或淡黄色，为瓷器、耐火制品的主要原料。难熔粘土：耐火度为1350~1580℃，含易熔杂质在10％~15％左右，可作陶器、耐酸制品、装饰砖及瓷砖的原料。易熔粘土：耐火度在l350℃以下，含大量的各种杂质，多用于建筑砖瓦和粗陶等制品。按耐火度分类按粘土的主

3、要矿物高岭石类粘土蒙脱石类粘土伊利石类粘土（2）粘土类原料的组成粘土是含水铝硅酸盐的混合体，无固定的化学组成。化学成分：SiO2、Al2O3、结晶水，同时含少量的碱金属R2O（K2O、Na2O）与碱土金属氧化物（CaO、MgO），以及着色氧化物(Fe2O3、TiO2)等。在自然界中粘土矿物很少以单矿物出现，经常是数种粘土矿物共生形成的多矿物组合。根据结构与组成的不同，工业所用粘土中的主要矿物可分为高岭石类、蒙脱石类及伊利石类。高岭石--最常见的粘土矿物组成：A12O3·SiO2·2H2O晶体构造式：A14(Si4O10)(OH)8晶体呈白色，一般是六方鳞片状、粒状、也有杆状的

4、，二次高岭土中的粒子不规则，边缘折断，尺寸也小。高岭土的吸附能力小，遇水不膨胀，可塑性和结合性较差，杂质少，白度高，耐火度高。加热至400~600℃会排出结晶水。蒙脱石以蒙脱石为主要矿物的粘土叫做膨润土。化学通式：Al2O3·4SiO2·nH2O(n通常大于2)晶体构造式：A14（Si8O20）(OH)4·nH2O蒙脱石呈不规则细粒状或鳞片状，颗粒较小，一般＜0.5微米，结晶程度差，晶体轮廓不清。颜色为白色或淡黄色。比重为2.0~2.5。容易碎裂，颗粒微细，可塑性强，干燥后强度大，但干燥收缩也大。蒙脱石中A12O3的含量较低，又吸附了其他阳离子，杂质较多,因此烧结温度较低，蒙

5、脱石的离子交换力很强。吸水性很强，吸水后体积膨胀。Montmorillon伊利石：一种云母类矿物晶体构造式：K2(AI,Fe,Mg)4(Si,A1)8O20(OH)4·nH2O。结构上，伊利石和蒙脱石相似。电子显微显微图像一般呈带有尖角的片状。也有呈边界圆滑的片状及板条状。一般可塑性差、干后强度低，干燥收缩小、烧结温度低，一般在800℃左右开始烧结，完全烧结在1000~1150℃。粘土的颗粒组成颗粒组成是指粘土中含有不同大小颗粒的百分比含量。粘土矿物直径一般小于1~2微米。颗粒组成对工艺性质的影响如下：粘土的细颗粒(＜1um的颗粒)愈多则可塑性愈强、干燥收缩大、干后强度高，而

6、且烧结温度低。片状结构比杆状结构的颗粒堆积致密、塑性大、强度高。结晶程度差的颗粒可塑性也大。测定粘土颗粒大小的方法有显微镜，电子显微镜，水簸法，混浊计法，吸附法等。最常用的方法是筛分析(0.06mm以上)与沉降法(1~50um)。（3）粘土的工艺性质粘土原料的工艺性质主要取决于其化学、矿物与颗粒组成；粘土的工艺性质是工业生产中合理选择粘土原料的重要指标。可塑性结合性触变性收缩性烧结温度与烧结范围可塑性可塑性是指粘土与适量水混练后形成的泥团，在外力作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力除去以后，仍能保持该形状不变的性能。粘土坯料与可塑性的关系塑性限度(塑限)液性限度(液限)塑

7、性指数相应含水率结合性结合性：它是指粘土能结合非塑性原料形成良好的可塑泥团、有一定的干燥强度的能力。结合性与可塑性的关系：一般情况下，可塑性强的粘土，其结合性也大。粘土的结合性的检测：通常以能够形成可塑泥团时所加入标准石英砂(颗粒组成为：0.25~0.15毫米70％，0.15~0.09毫米30％)的数量及干后抗折强度来反映。触变性触变性：粘土泥浆或可塑泥团在静置以后变稠或凝固，当受到搅拌或振动时，粘度降低而流动性增加，再放置一段时间后又能恢复原来状态，这种性质称为触变性。产生触变性的原因:颗粒表面荷电是