05第二章 制备陶瓷材料的原料

《05第二章 制备陶瓷材料的原料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第二章制备陶瓷材料的原料陶瓷材料为多相的无机非金属材料，所用原料大部分是天然的矿物原料或岩石原料，其中多为硅酸盐矿物。大多数先进陶瓷对原料的要求很高，需要采用均一、高纯度的人工合成原料。1、原料分类通常，陶瓷原料的分类是根据不同的工艺特性、传统习惯及原料性质等不同角度进行的。（1）根据原料的工艺特性分为：可塑性原料；非可塑性原料（或瘠性原料）；熔剂性原料。（2）根据原料的用途分为：瓷坯原料；瓷釉原料；色料及彩料原料。（3）根据原料的矿物组成分为：粘土类原料；硅质原料；长石质原料；钙质原料；镁质原料。（4）根据原料的获得方式分为：矿物原料；化工原料。一般，我们把所需的陶瓷原料归纳为三大类

2、原料，即具有可塑性的粘土类原料，具有非可塑性的石英类原料，熔剂原料。2、陶瓷原料的选择:陶瓷所用原料的选择，首先是保证其经加工后能生成制品所需的各种晶相和玻璃相等组成，其次是保证能适应在加工处理过程中所需的各种工艺性能。具体说来，结构中晶相的生成，就需要一类能生成晶相的原料：如能生成莫来石晶相的高岭土或粘土，能生成石英晶相的石英原料，能生成斜顽火辉石的滑石类原料，能生成刚玉晶相的氧化铝或高铝原料，以及能生成磷酸三钙晶相的骨灰原料等等；另一类是能生成玻璃相的所谓熔剂原料：如长石、滑石、钙镁的磷酸盐等等。而加工过程所需的工艺性能，则往往希望陶瓷原料具有能进行塑性加工的可塑性原料，能减少干燥

3、和烧成中收缩的非可塑性原料(也称瘠性原料)等。1第一节粘土类原料一.粘土的成因1、粘土的定义粘土是多种微细矿物的混合体，其矿物的粒径多数小于2um，主要是由粘土矿物和其他矿物组成的并具有一定特性的(其中主要是具有可塑性)的土状岩石。粘土矿物：主要是一些含水铝硅酸盐矿物，其晶体结构是由[SiO4]四面体组成的(Si2O5)n层和由铝氧八面体组成的A1O(OH)2层相互以顶角联接起来的层状结构。这种结构在很大程度上决定了粘土矿物的各种性能。2、粘土的外观：形态上：有的呈疏松柔软的土状，有的成致密块状。颜色：有白、灰、黄、黑、红等各种颜色。各种粘土情况千差万别，但在一定程度上它们或多或少都具

4、有可塑性，这是陶瓷成型的基础。3、粘土的成因：粘土是由富含长石等铝硅酸盐矿物的岩石（如长石、伟晶花岗岩、斑岩、片麻岩等）经过漫长地质年代的风化作用或热液蚀变作用而形成的。经风化或蚀变作用而生成粘土的岩石统称为粘土的母岩。母岩经风化作用而形成的粘土产于地表或不太深的风化壳以下。母岩经热液蚀变作用而形成的粘土常产于地壳较深处。风化作用：有机械的(物理的)、化学的和生物的等类型。机械风化作用：由于温度变化、冰冻、水力和风力的破坏而将庞大而硬的岩石粉碎成细块和微粒，并给化学风化作用创造了大侵袭面积。化学风化作用：能使组成岩石的矿物发生质的变化。在大气中的CO2、日光和雨水、河水、海水、氯化物、

5、硝酸盐、硫酸盐等长时间的共同作用，有时还加上矿泉、火山喷出的气体，含有腐植质酸的地下水的侵蚀，长石类矿石会发生一系列水化和去硅作用，最后形成粘土矿物。生物风化作用：由一些原始生物残骸，吸收空气中的碳素和氮素，逐渐变成腐植土，使植物可以在岩石的隙缝中滋长，继续对岩石进行侵蚀。3、粘土的分类：23.1按成因分类(1)原生粘土:又称一次粘土、残留粘土，是母岩风化崩解后在原地残留下来的粘土。特点：此种粘土因由风化而产生的可溶性盐类溶于水中，被雨水冲走，只剩下粘土矿物和石英砂等，故质地较纯，耐火度较高，但往往含有母岩杂质(石英、云母、石膏、方解石、黄铁矿等)，颗粒较粗，因而可塑性较差。高岭土常为

6、原生粘土。（2）次生粘土：又称二次粘土、沉积粘土，是由风化形成的粘土，经雨水、河流的漂流(有时也有风力作用)，迁移至盆地或湖沼水流缓慢的地方沉积下来，而形成的粘土层。特点：由于漂流迁移而沉积下来的粘土颗粒很细，而且在漂流和沉积过程中夹带了有机物质和其他杂质，因而可塑性较好，耐火度较差，并因混入呈色杂质而显色。3.2按可塑性分类(1)高可塑性粘土。又称软质粘土或结合粘土。其分散度大，多呈疏松状、板状或页状。如粘性土、膨润土、木节土、球土等。(2)低可塑性粘土又称硬质粘土。其分散度小，多呈致密块状如：焦宝石、碱石、瓷石等。3.3按耐火度分类(1)耐火粘土。耐火度在1580℃以上，是比较纯的

7、粘土，含杂质较少，为细陶瓷、耐火制品、耐酸制品的重要原料。(2)难熔粘土。耐火度介于1350-1580℃之间，含易熔杂质在10-15%。可作炻瓷器、陶器、耐酸制品、装饰砖及瓷砖的原料。(3)易熔粘土。耐火度在l380℃以下，含有大量的各种杂质，其中危害最大的是黄铁矿，在一般烧成温度下它能使制品产生气泡、溶洞等缺陷，多用于建筑砖瓦和粗陶等制品。3.4根据其主要矿物组成类型进行分类粘土矿物是具有层状结构硅酸盐矿物，其基本结构单位是硅氧四面体层和铝氧