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时间:2020-09-27
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1、一陶瓷的概念与分类传统陶瓷(普通陶瓷)“陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉碎、混炼、成形、烧成等过程而制成的各种制品。传统陶瓷的主要原料:取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等),所以传统陶瓷可归属于硅酸盐类材料和制品。陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同属“硅酸盐工业”的范畴。第一节原料概述1原料的分类根据原料的获得方式分:矿物原料,化工原料。根据工艺特性分:可塑性原料,非可塑性原料(瘠性),熔剂性原料。根据使用用途分:坯用原料,釉用原料,色料和彩料。根据矿物组成分:粘土质原料,硅质原料,长石质原料,钙质原料,镁质原料等。陶瓷工艺学陶瓷工艺
2、学粘土的分类按成因分:一次粘土(残留粘土或原生粘土)—风化残积型二次粘土(沉积粘土或次生粘土)—沉积型陶瓷工艺学(1)高可塑性粘土(软质粘土、结合粘土):特点:颗粒较细,水中易分散,可塑性好,含杂质较多,多呈疏松状或板状(2)低可塑性粘土(硬质粘土、瘠性粘土):特点:在水中不易分散,可塑性较小,多呈致密块状、石状按可塑性分:陶瓷工艺学⑴耐火粘土(耐火度>1580C):较纯,杂质少——瓷器、耐火材料⑵难熔粘土(耐火度1350~1580C):杂质10~15%——炻器、陶器等⑶易熔粘土(耐火度<1350C):大量杂质——建筑砖瓦和粗陶按耐火度分二粘土的组成粘土的性能取决于粘土的组
3、成,包括粘土的化学组成、矿物组成和颗粒组成。1、粘土的化学组成SiO2,Al2O3,Fe2O3,TiO2,CaO,MgO,K2O,Na2O,I.L.陶瓷工艺学陶瓷工艺学根据化学组成,可初步估计出粘土的矿物组成、粘土耐火度的高低、粘土的颜色及工艺性能等。陶瓷工艺学2矿物组成粘土是多矿物组成的混合物,含有二种或二种以上的粘土矿物和在形成过程中由于风化不完全或在冲刷漂移过程中混入其它杂质矿物。陶瓷工艺学特点:吸附能力小,可塑性和结合性较差,杂质少、白度高、耐火度高。(1)高岭石类矿物陶瓷工艺学多水高岭石(埃洛石、叙永石)特性:易吸附水化离子与有机物,其可塑性、结合性比高岭石强,干燥收缩
4、大。陶瓷工艺学以蒙脱石为主要矿物的粘土称膨润土。特点一:吸水性强、吸水后体积膨胀特点二:吸附性、离子交换能力很强特点三:易粉碎,颗粒细小,可塑性好,触变厚化性强,干燥收缩较大,干燥强度高。坯体中用量不宜太多,一般在5%左右。(2)蒙脱石类矿物陶瓷工艺学陶瓷工业常用的原料。叶蜡石无可塑性、吸附性差、硬度低。叶腊石含结晶水较少,总收缩不大,线膨胀系数小,可配制快速烧成的陶瓷坯体。叶腊石(蜡石)陶瓷工艺学绢云母特性:一种水化不完全的白云母,是白云母与伊利石之间的过渡产物,能单独成瓷。陶瓷工艺学瓷石可塑性不高,结合强度不大,干燥速度快。绢云母起粘土及长石的作用,促进成瓷及烧结。可配制釉料
5、,称为“釉果”或“釉石”。陶瓷工艺学定义:指粘土中含不同大小颗粒的百分含量(体积百分比或质量分数)。意义:可初步判断工艺性能。可初步判断矿物类型。判断粘土本身矿物类型。3、颗粒组成陶瓷工艺学三粘土的工艺性质1可塑性定义:粘土-水系统形成泥团,在外力作用下泥团发生变形而不开裂,当外力解除后,仍能保持其形状不变,这种性质称为可塑性。陶瓷工艺学表示方法:可塑性指数,可塑性指标。可塑性——可塑性指数陶瓷工艺学可塑性限度(塑限)W1:粘土或(坯料)由粉末状态进入塑性状态时的含水量。液性限度(液限)W2:粘土或(坯料)由塑性状态进入流动状态时的含水量。可塑性指数:液限与塑限之差;W=W2-W
6、1陶瓷工艺学可塑性——可塑性指标可塑性指标: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。根据粘上可塑指数或可塑指标大小可将其分为以下几类:强塑性粘土中塑性粘土弱塑性粘土非塑性粘土陶瓷工艺学2结合性定义:粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团,并且有一定干燥强度的能力。表征:粘土结合瘠性原料的结合力的大小来衡量。陶瓷工艺学定义:粘土颗粒吸附的离子被其它同性电荷的离子置换,发生离子交换的性质称为粘土的离子交换性。3离子交换性陶瓷工艺学影响离子交换能力的因素:离子性质;粘土矿物的种类;粘土矿物的有序度及分散度;有机物质的含量;粘土矿物结晶程
7、度。陶瓷工艺学4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,静置后能恢复原来状态。反之,泥料放置一段时间后,在维持原有水分的情况下会增加粘度,出现变稠和固化现象。这种性质统称为触变性。陶瓷工艺学产生触变性的原因:粘土片状颗粒的活性边面上尚残留少量电荷未被完全中和,以致形成局部边-边或边-面结合,使粘土颗粒之间常组成封闭的网络状结构。大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中,使整个粘土-水系统好像水分减少,粘度增加,变稠及固化现象网络状结构是疏松和不稳定的
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