陶瓷坯釉料制备技术培训课件.ppt

1、分类依据为吸水率分类依据为吸水率。陶瓷又可细分为陶瓷又可细分为粗陶器粗陶器（吸水率（吸水率1515）、）、普通陶普通陶器器（吸水率（吸水率1515）、）、精陶器精陶器（吸水率（吸水率1212）、）、炻器炻器（吸水率（吸水率1313）、）、普通瓷器普通瓷器（吸水率（吸水率11）和）和细瓷器细瓷器（吸水率（吸水率0.50.5）等。）等。陶瓷及其它硅酸盐制品所用原料陶瓷及其它硅酸盐制品所用原料大部分是天然的矿物或岩大部分是天然的矿物或岩石，其中多为硅酸盐矿物石，其中多为硅酸盐矿物 。早期的陶瓷制品，均是用单一的黏土矿物原料制作的，后早期的陶瓷制品，均是用单一的黏土矿物原料制作的，后来，随着陶瓷工艺技

2、术的发展及对制品性能要求的提高，人来，随着陶瓷工艺技术的发展及对制品性能要求的提高，人们逐渐地在坯料中加入了其它矿物原料，即除用们逐渐地在坯料中加入了其它矿物原料，即除用黏土作为可黏土作为可塑性原料塑性原料以外，还适当引入以外，还适当引入石英作为瘠性原料石英作为瘠性原料，引入，引入长石以长石以及其它含碱金属及碱土金属的矿物作为熔剂原料及其它含碱金属及碱土金属的矿物作为熔剂原料。一：陶瓷原料一：陶瓷原料 陶瓷坯体的主要矿物原料有三大类三大类:(1)可塑性原料可塑性原料,如:高岭土、木节土、膨润土、瓷土、陶土、紫砂泥等；(2)瘠性原料瘠性原料,如:石英、长石（长石既是瘠性原料，也是熔剂性原料）、蛋

3、白石、叶腊石、黏土煅烧后的熟料、废瓷粉等硬质原料；(3)熔剂性原料熔剂性原料,如:长石、滑石、以及钙、镁的碳酸盐等能降低陶瓷坯釉料烧成温度的原料。陶瓷釉料的主要原料除与坯体的原料相同与坯体的原料相同的外，还有石灰石、白云石、釉果（适用于制釉的瓷石）、氧化锌等。在低温釉在低温釉时还广泛使用硼砂、硼酸、氧化铅、铅丹、碳酸钠、碳酸钾等。在颜色釉在颜色釉中要用到着色剂如氧化钴、氧化铜、氧化铬、氧化铁、氧化锰等金属氧化物，以及合成的陶瓷彩料。此外、陶瓷工业还需要一些辅助材料辅助材料，主要是石膏和耐火材料，其次是外加剂，如助磨剂、助滤剂、解凝剂（稀释剂）、增塑剂、增强剂等。（二）可塑性原料（二）可塑性原料

4、 可塑性原料在日用陶瓷、建筑卫生陶瓷的坯料配方中用量常达可塑性原料在日用陶瓷、建筑卫生陶瓷的坯料配方中用量常达20%20%60%60%，在土器、陶器和炻瓷中用量，在土器、陶器和炻瓷中用量还可增多还可增多，釉料配方中达，釉料配方中达3%3%10%10%或更多，是陶瓷工业的主要原料之一。或更多，是陶瓷工业的主要原料之一。可塑性原料的主要成分是可塑性原料的主要成分是黏土矿物黏土矿物，通常含量在，通常含量在50%50%以上，它们以上，它们的颗粒极细，一般在的颗粒极细，一般在1 12m2m以下。同时还伴生有以下。同时还伴生有杂质矿物杂质矿物，它们的，它们的颗粒大小常在颗粒大小常在2m2m以上，可以与黏土

5、矿物区分。此外，含有少量以上，可以与黏土矿物区分。此外，含有少量有有机物质和可溶性盐类机物质和可溶性盐类，因此往往，因此往往统称为黏土统称为黏土。所以，在陶瓷工业中，所以，在陶瓷工业中，黏土成为可塑性原料黏土成为可塑性原料的代名称。的代名称。1.1.黏土的矿物组成黏土的矿物组成:分成两大类：分成两大类：黏土矿物和杂质矿物黏土矿物和杂质矿物。（1 1）黏土矿物黏土矿物 高岭石类：主要由高岭石组成的较纯净的黏土称为高岭石类：主要由高岭石组成的较纯净的黏土称为高岭土高岭土。高岭石的高岭石的矿物实验式为：矿物实验式为：AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O O，纯度越高的高岭

6、土其纯度越高的高岭土其耐火度越高，烧后越洁白，莫来石晶体发育耐火度越高，烧后越洁白，莫来石晶体发育越多，机械强度、热稳定性、化学稳定性越好。但其分散度较小，可越多，机械强度、热稳定性、化学稳定性越好。但其分散度较小，可塑性较差塑性较差。反之，杂质越多，反之，杂质越多，耐火度越低，烧后不够洁白，莫来石晶体较少，耐火度越低，烧后不够洁白，莫来石晶体较少，但可能其分散度较大，可塑性较好但可能其分散度较大，可塑性较好。我国高岭土资源丰富。江苏苏州阳西产的苏州土、陕西的上店土、我国高岭土资源丰富。江苏苏州阳西产的苏州土、陕西的上店土、山西的大同土、湖南的界牌土、江西的星子土等都是以高岭石为主要山西的大同

7、土、湖南的界牌土、江西的星子土等都是以高岭石为主要矿物的高岭土。矿物的高岭土。蒙脱石类：以蒙脱石为主要矿物的黏土叫膨润土。蒙脱石类：以蒙脱石为主要矿物的黏土叫膨润土。矿物实验式：矿物实验式：AlAl2 2O O3 34SiO4SiO2 2nHnH2 2O O（n n通常大于通常大于2 2）。）。蒙脱石容易碎裂，故其颗粒极细，可塑性好，干燥强度大，但干蒙脱石容易碎裂，故其颗粒极细，可塑性好，干燥强度大，但干燥收缩大。蒙脱石的特性是能够吸收大量的水，体积膨胀。以蒙脱燥收缩大。蒙脱石的特性是能够吸收大量的水，体积膨胀。以蒙脱石为主要成分的膨润土吸水后体积可石为主要成分的膨润土吸水后体积可膨胀膨胀20

8、30倍倍，这就是膨润土，这就是膨润土的名称由来。的名称由来。膨润土的可塑性大，因此常被用作陶瓷生产中的膨润土的可塑性大，因此常被用作陶瓷生产中的增塑剂增塑剂。当在坯。当在坯料中掺用适量的膨润土时，可显著增加坯料的可塑性与干燥强度，料中掺用适量的膨润土时，可显著增加坯料的可塑性与干燥强度，从而可减少其他塑性黏土的用量而增大高岭土的用量，以提高制品从而可减少其他塑性黏土的用量而增大高岭土的用量，以提高制品白度。白度。蒙脱石容易碎裂，故其颗粒极细，可塑性好，干燥强度大，但蒙脱石容易碎裂，故其颗粒极细，可塑性好，干燥强度大，但干燥收缩大。由于蒙脱石中的干燥收缩大。由于蒙脱石中的AlAl2 2O O3

9、3含量较低，又吸附了其它阳离子，含量较低，又吸附了其它阳离子，杂质较多，故烧结温度较低，烧后色泽较差。杂质较多，故烧结温度较低，烧后色泽较差。在陶瓷坯料中膨润土在陶瓷坯料中膨润土使用量不宜过多，一般在使用量不宜过多，一般在5%5%左右。釉浆中可掺用少量膨润土作为左右。釉浆中可掺用少量膨润土作为悬悬浮剂浮剂。膨润土的另一特性，是具有较强的胶凝性和触变厚化性。因而膨润土的另一特性，是具有较强的胶凝性和触变厚化性。因而不能用于注浆泥料不能用于注浆泥料，因为它能使泥浆在模型中过早凝固。，因为它能使泥浆在模型中过早凝固。蒙脱石矿物的产地在我国分布很广。辽宁黑山膨润土、江苏祖蒙脱石矿物的产地在我国分布很广

10、。辽宁黑山膨润土、江苏祖堂山泥、浙江宁海黏土都是以蒙脱石为主要矿物的黏土。堂山泥、浙江宁海黏土都是以蒙脱石为主要矿物的黏土。水云母类：水云母（又称伊利石）类矿物是白云母经强烈的化水云母类：水云母（又称伊利石）类矿物是白云母经强烈的化学风化作用转变为蒙脱石或高岭石的中间产物，其组成成分与白云学风化作用转变为蒙脱石或高岭石的中间产物，其组成成分与白云母相似，具有黏土性质，是南方瓷石中的主要黏土矿物之一。母相似，具有黏土性质，是南方瓷石中的主要黏土矿物之一。伊利石类矿物的基本伊利石类矿物的基本结构虽与蒙脱石相仿结构虽与蒙脱石相仿，但因其无膨胀性，但因其无膨胀性，且其结晶也比蒙脱石粗，因此可塑性较低、

11、干燥强度小，而干燥收且其结晶也比蒙脱石粗，因此可塑性较低、干燥强度小，而干燥收缩较小，烧结温度比高岭石低。缩较小，烧结温度比高岭石低。我国南方各地区生产传统细瓷的瓷石原料，即由石英和绢云母我国南方各地区生产传统细瓷的瓷石原料，即由石英和绢云母（白云母的一种，兼有长石和黏土的作用，能单独成瓷（白云母的一种，兼有长石和黏土的作用，能单独成瓷 ）及少量其及少量其它矿物所组成它矿物所组成。河北邢台章村土由伊利石和少量石英、钠长石、白云母等矿物河北邢台章村土由伊利石和少量石英、钠长石、白云母等矿物组成；湖南醴陵默然塘泥为水云母类黏土，它含有少量杆状高岭石组成；湖南醴陵默然塘泥为水云母类黏土，它含有少量杆

12、状高岭石和游离石英。和游离石英。水铝英石类：水铝英石的组成变动无水铝英石类：水铝英石的组成变动无常，常，SiOSiO2 2/Al/Al2 2O O3 3的摩尔数比在的摩尔数比在0.480.48之间之间变化。水铝英石在自然界并不多见，往变化。水铝英石在自然界并不多见，往往少量地往少量地包含在其它黏土中，能提高黏包含在其它黏土中，能提高黏土的可塑性土的可塑性。（2 2）杂质矿物杂质矿物 石英及母岩残渣石英及母岩残渣 石英是常见的杂质之一。一般以较粗的颗粒混在黏石英是常见的杂质之一。一般以较粗的颗粒混在黏土中，对黏土的可塑性和干燥后强度产生不良影响。土中，对黏土的可塑性和干燥后强度产生不良影响。工厂

13、多采用工厂多采用淘洗法（或用水力旋流器）淘洗法（或用水力旋流器）将黏土中的将黏土中的粗颗粒杂质除去。对于含石英较多的黏土，若在原料细粗颗粒杂质除去。对于含石英较多的黏土，若在原料细碎和配方上采取措施，也碎和配方上采取措施，也可不经淘洗，直接配料可不经淘洗，直接配料。碳酸盐及硫酸盐类碳酸盐及硫酸盐类 黏土中常含有较多的钙质、镁质不纯物，常以碳酸盐、硫酸黏土中常含有较多的钙质、镁质不纯物，常以碳酸盐、硫酸盐等形式存在，如方解石盐等形式存在，如方解石CaCOCaCO3 3、石膏、石膏CaSOCaSO4 42H2H2 2O O、白云石、白云石CaCOCaCO3 3MgCOMgCO3 3等。等。如果这些

14、矿物是以微细的颗粒均匀分布于黏土中，其影响不大如果这些矿物是以微细的颗粒均匀分布于黏土中，其影响不大。如以粗颗粒存在，导致产品的炸裂和出现熔洞如以粗颗粒存在，导致产品的炸裂和出现熔洞。有机杂质有机杂质 很多黏土中含有一定数量的有机质，故很多黏土中含有一定数量的有机质，故多呈灰色，甚至黑色多呈灰色，甚至黑色。有机质是因植物残骸沉积起来与黏土共生的结果。有机质是因植物残骸沉积起来与黏土共生的结果。有机质多，可有机质多，可增加黏土的可塑性，但过多会造成产品表面的针孔和气泡增加黏土的可塑性，但过多会造成产品表面的针孔和气泡。铁和钛的化合物铁和钛的化合物 黏土中的铁常以赤铁矿黏土中的铁常以赤铁矿FeFe

15、2 2O O3 3、磁铁矿、磁铁矿FeFe3 3O O4 4、黄铁矿、黄铁矿FeSFeS2 2、褐铁矿褐铁矿FeFe2 2O O3 3nHnH2 2O O等形式存在。等形式存在。铁的化合物都能使坯体呈色。特别是黄铁矿，因其硬度大，铁的化合物都能使坯体呈色。特别是黄铁矿，因其硬度大，不易粉碎，其颗粒在烧成时会不易粉碎，其颗粒在烧成时会使坯体形成黑色斑点（烧成后颗使坯体形成黑色斑点（烧成后颗粒可膨胀粒可膨胀1515倍以上）。倍以上）。钛常以金红石、锐钛矿和板钛矿（钛常以金红石、锐钛矿和板钛矿（TiOTiO2 2）等形式存在于黏）等形式存在于黏土中。钛与铁的化合物共存时，在土中。钛与铁的化合物共存时

16、，在还原焰中烧成呈灰色，在氧还原焰中烧成呈灰色，在氧化焰中烧成呈浅黄或象牙色化焰中烧成呈浅黄或象牙色。总之，黏土在自然界中分布广泛，种类总之，黏土在自然界中分布广泛，种类繁多，储量丰富，是一种宝贵的天然资源。繁多，储量丰富，是一种宝贵的天然资源。其其化学成分化学成分主要是主要是SiO2、A12O3和和H2O，也，也含有少量的含有少量的Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O和和Na2O等。黏土除可塑性外，通常还具等。黏土除可塑性外，通常还具有较高的耐火度、良好的吸水性、膨胀性和有较高的耐火度、良好的吸水性、膨胀性和吸附性。吸附性。2.2.黏土的分类黏土的分类 （1 1）按成因分类）按成因分

17、类 1 1）原生黏土：又称一次黏土、残留）原生黏土：又称一次黏土、残留黏土，其质地较纯，耐火度高，但黏土，其质地较纯，耐火度高，但颗粒大颗粒大小不一，可塑性差小不一，可塑性差。高岭土常为原生黏土高岭土常为原生黏土。2 2）次生黏土：又称二次黏土、沉积）次生黏土：又称二次黏土、沉积黏土，其黏土，其颗粒很细颗粒很细，可塑性较好，但烧结可塑性较好，但烧结温度低，耐火度差温度低，耐火度差。如：北方的紫木节土。如：北方的紫木节土 （2 2）按可塑性分类）按可塑性分类 1 1）高可塑性黏土：又称软质黏土、结合黏土，其）高可塑性黏土：又称软质黏土、结合黏土，其分散度大，多呈疏松土状。分散度大，多呈疏松土状。

18、多用于建筑砖瓦和粗陶器等多用于建筑砖瓦和粗陶器等制品。制品。如如黏性土、膨润土、木节土、球土黏性土、膨润土、木节土、球土等。等。2 2）中等可塑性黏土：中等可塑性黏土较软，可塑中等可塑性黏土：中等可塑性黏土较软，可塑性中等，分散度较大，多呈疏松状、板状，难熔，可作性中等，分散度较大，多呈疏松状、板状，难熔，可作炻器、陶器、耐酸制品、装饰砖、瓷砖及卫生洁具等的炻器、陶器、耐酸制品、装饰砖、瓷砖及卫生洁具等的原料。原料。如瓷土、红矸、苏州阳山高岭土如瓷土、红矸、苏州阳山高岭土等。等。3 3）低可塑性黏土：又称硬质黏土，其分散度小，）低可塑性黏土：又称硬质黏土，其分散度小，多呈致密块状、石状。如多呈

19、致密块状、石状。如叶腊石、焦宝石、碱叶腊石、焦宝石、碱石、瓷石石、瓷石。为细瓷、耐火制品、耐酸制品的主要原料。为细瓷、耐火制品、耐酸制品的主要原料。3.3.黏土的工艺性能黏土的工艺性能 黏土的工艺性质主要取决于黏土的黏土的工艺性质主要取决于黏土的矿物组成、化学组成和颗矿物组成、化学组成和颗粒组成粒组成，其，其矿物组成是基本因素矿物组成是基本因素。膨润土膨润土细颗粒含量较多，表现出粘性强，成形水分高，收缩细颗粒含量较多，表现出粘性强，成形水分高，收缩大，烧结温度低等特性。大，烧结温度低等特性。苏州高岭土苏州高岭土由于其含有大量杆状结构外形的高岭石，因而可由于其含有大量杆状结构外形的高岭石，因而可

20、塑性低，干燥气孔率高，干燥强度低，烧成收缩大，泥浆流动时塑性低，干燥气孔率高，干燥强度低，烧成收缩大，泥浆流动时的含水量多，且呈强烈触变性等特性。的含水量多，且呈强烈触变性等特性。紫木节土紫木节土，由于其黏土矿物高岭石的结晶程度较差，颗粒细，由于其黏土矿物高岭石的结晶程度较差，颗粒细，含有机质较多，所以可塑性及泥浆性能良好。含有机质较多，所以可塑性及泥浆性能良好。（1 1）黏土的可塑性）黏土的可塑性 黏土与适量的水混练后形成泥团，这种泥团在外黏土与适量的水混练后形成泥团，这种泥团在外力作用下产生变形但不开裂，当外力去除以后，仍力作用下产生变形但不开裂，当外力去除以后，仍然保持其形状不变，黏土的

21、这种性质然保持其形状不变，黏土的这种性质称为可塑性称为可塑性。可塑性是黏土的主要技术指标，是可塑性是黏土的主要技术指标，是黏土能够可塑黏土能够可塑成形的基础成形的基础。黏土具有可塑性的黏土具有可塑性的必要条件是有液体存在必要条件是有液体存在。影响黏土可塑性的主要因素有：影响黏土可塑性的主要因素有：黏土颗粒的分散度、黏土颗粒黏土颗粒的分散度、黏土颗粒的形状、水的用量等的形状、水的用量等。颗粒越小，分散程度越大，比表面积越大，。颗粒越小，分散程度越大，比表面积越大，可塑性就越好。可塑性就越好。如黏土中含有胶体物质，则可塑性大大提高。薄片状颗粒比棱如黏土中含有胶体物质，则可塑性大大提高。薄片状颗粒比

22、棱角形颗粒易于结合和相对滑动，故有较好的可塑性。角形颗粒易于结合和相对滑动，故有较好的可塑性。黏土与水之间，黏土与水之间，必须按照一定的数量比例配合，才能产生良好的可塑性。必须按照一定的数量比例配合，才能产生良好的可塑性。水量不够，水量不够，可塑性体现不出来或不完全，水量过多则变为泥浆又失去可塑性。可塑性体现不出来或不完全，水量过多则变为泥浆又失去可塑性。各种黏土的可塑水量，可通过实验测定。各种黏土的可塑水量，可通过实验测定。可塑性太差不易成形，可塑性太高则调和水多，其可塑性太差不易成形，可塑性太高则调和水多，其结合性好，但干燥收缩大，易引起变形和开裂。结合性好，但干燥收缩大，易引起变形和开裂

23、。提高可塑性的措施有：提高可塑性的措施有：淘洗除去非可塑性矿物组成；淘洗除去非可塑性矿物组成；多次练泥，陈腐处理；加入适当的胶体物质或强可塑性多次练泥，陈腐处理；加入适当的胶体物质或强可塑性原料原料。降低可塑性的措施有：降低可塑性的措施有：加入减粘原料，如熟瓷粉、加入减粘原料，如熟瓷粉、石英、瘠性黏土等；部分黏土预烧作为熟料使用石英、瘠性黏土等；部分黏土预烧作为熟料使用。（2 2）黏土的结合性）黏土的结合性 黏土的结合性是指黏土的结合性是指黏土能粘结一定细度的瘠性物黏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料形成可塑泥团，并有一定干燥强度的性能。这一性。这一性能是坯体干燥

24、、修坯、上釉等能能是坯体干燥、修坯、上釉等能够进行的基础够进行的基础，也是，也是配料调节泥料性质的重要因素。配料调节泥料性质的重要因素。一般说来，可塑性好的黏土结合性也好，反之亦一般说来，可塑性好的黏土结合性也好，反之亦然，但也有例外。黏土的然，但也有例外。黏土的结合性与可塑性是两个概念结合性与可塑性是两个概念，是两个不完全相同的工艺性质。是两个不完全相同的工艺性质。分 类仍能保持可塑泥团的最高加砂量/%结合黏土50可塑黏土2050非可塑黏土20石状黏土不能形成可塑泥团 生产上常用测定由黏土制作的生坯的抗折强度来间接测定生产上常用测定由黏土制作的生坯的抗折强度来间接测定黏土的结合性。实验中通常

25、是在黏土中加入标准石英砂（标准黏土的结合性。实验中通常是在黏土中加入标准石英砂（标准石英砂的颗粒组成：石英砂的颗粒组成：0.250.15mm0.250.15mm为为70%70%，0.150.09mm0.150.09mm为为30%30%），），以其能保持可塑泥团时的最高加砂量来表示。加入的砂量越多，以其能保持可塑泥团时的最高加砂量来表示。加入的砂量越多，结合能力越强。结合能力越强。（3 3）黏土的触变性）黏土的触变性 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，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，静置后又逐渐恢复原状。这种性质静置后又逐渐恢复原状。这种性质称为触变

26、性称为触变性。黏土的触变性在生产中对泥料的输送和成形加工有较大影响。黏土的触变性在生产中对泥料的输送和成形加工有较大影响。生产中一般希望泥料有一定触变性。泥料触变性过小时，成形后生生产中一般希望泥料有一定触变性。泥料触变性过小时，成形后生坯的强度不够，影响脱模与修坯的质量。而触变性过大的泥浆在管坯的强度不够，影响脱模与修坯的质量。而触变性过大的泥浆在管道输送过程中会带来不便，注浆成形时回浆困难，成形后生坯也易道输送过程中会带来不便，注浆成形时回浆困难，成形后生坯也易变形。变形。黏土的触变性主要取决于黏土的黏土的触变性主要取决于黏土的矿物组成、颗粒大小与形状、矿物组成、颗粒大小与形状、含水量、使

27、用电解质种类与数量、泥料（包括泥浆）的温度含水量、使用电解质种类与数量、泥料（包括泥浆）的温度等。等。蒙脱石的蒙脱石的遇水膨胀遇水膨胀要比高岭石和伊利石高，矿物颗粒也较细，要比高岭石和伊利石高，矿物颗粒也较细，其触变性较大。其触变性较大。黏土黏土颗粒愈细颗粒愈细，活性边表面愈多，形状愈不对称，愈易呈触变性。，活性边表面愈多，形状愈不对称，愈易呈触变性。球状颗粒球状颗粒不易显示触变性。不易显示触变性。泥浆泥浆含水量大含水量大的泥浆，不易形成触变结构，反之易呈触变现象。的泥浆，不易形成触变结构，反之易呈触变现象。温度升高温度升高，使触变现象减弱。，使触变现象减弱。黏土泥浆的触变性以黏土泥浆的触变性

28、以厚化度（也称稠化度）厚化度（也称稠化度）来表示。即：来表示。即：泥浆厚化度泥浆厚化度=t=t30min30min/t/t30s30s 式中：式中：t t30min30min-100ml-100ml泥浆放置泥浆放置30min30min后，由恩氏粘度计中流出的时间；后，由恩氏粘度计中流出的时间；t t30s30s-100ml-100ml泥浆放置泥浆放置30s30s后，由恩氏粘度计中流出的时间。后，由恩氏粘度计中流出的时间。泥浆的厚化度可以调节。厚化度大的泥浆，可加泥浆的厚化度可以调节。厚化度大的泥浆，可加入一定量的解凝剂（如腐植酸钠、水玻璃等），厚化入一定量的解凝剂（如腐植酸钠、水玻璃等），厚化

29、度太小的泥浆可加入少量絮凝剂（如度太小的泥浆可加入少量絮凝剂（如NH4Cl等）或增等）或增加塑性原料的用量。加塑性原料的用量。（4 4）黏土的收缩性）黏土的收缩性 黏土泥料干燥时，因水分蒸发，颗粒之间的距离缩小而产黏土泥料干燥时，因水分蒸发，颗粒之间的距离缩小而产生体积收缩，生体积收缩，称为干燥收缩称为干燥收缩。烧成时，由于产生液相填充于空隙中，并生成了某些结晶烧成时，由于产生液相填充于空隙中，并生成了某些结晶物质，又使体积进一步收缩，称为物质，又使体积进一步收缩，称为烧成收缩烧成收缩。两种收缩构成黏。两种收缩构成黏土的土的总收缩总收缩。黏土的收缩情况主要取决于它的组成、含水量、吸附离子黏土的

30、收缩情况主要取决于它的组成、含水量、吸附离子及其它工艺性质等。细颗粒及呈纤维状粒子的黏土收缩大。一及其它工艺性质等。细颗粒及呈纤维状粒子的黏土收缩大。一般片状高岭石、伊利石类矿物干燥收缩小，而蒙脱石、多水高般片状高岭石、伊利石类矿物干燥收缩小，而蒙脱石、多水高岭石类矿物干燥收缩大。岭石类矿物干燥收缩大。4.4.黏土在陶瓷生产中的作用黏土在陶瓷生产中的作用 （1）黏土在陶瓷坯料中的作用）黏土在陶瓷坯料中的作用 1 1）黏土赋予坯泥一定的）黏土赋予坯泥一定的可塑性可塑性，是陶瓷坯体可塑成形的工，是陶瓷坯体可塑成形的工艺基础。艺基础。2 2）黏土使注浆泥料及釉料具有）黏土使注浆泥料及釉料具有悬浮性和

31、稳定性悬浮性和稳定性。3 3）黏土在坯料中）黏土在坯料中结合其它非可塑性原料结合其它非可塑性原料，使坯泥具有一定的，使坯泥具有一定的干坯强度。干坯强度。4）黏土是陶瓷坯体烧结时的主体）黏土是陶瓷坯体烧结时的主体 5 5）黏土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源，黏土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源，莫来石晶体的存在及其数量多少决定着瓷器的许多使用性能。莫来石晶体的存在及其数量多少决定着瓷器的许多使用性能。（2 2）黏土在陶瓷釉料中的作用）黏土在陶瓷釉料中的作用 使釉料具有悬浮性和稳定性。使釉料具有悬浮性和稳定性。提高釉料的附着力，使釉与坯体结合紧密，不剥落。提高釉料的附

32、着力，使釉与坯体结合紧密，不剥落。黏土是釉料中黏土是釉料中AlAl2 2O O3 3的主要来源。的主要来源。AlAl2 2O O3 3能提高釉的弹性，降能提高釉的弹性，降低膨胀系数，提高热稳定性，提高釉的抗腐蚀能力。低膨胀系数，提高热稳定性，提高釉的抗腐蚀能力。釉料中黏土不能过多使用，过多会影响釉面光泽和釉浆性能。釉料中黏土不能过多使用，过多会影响釉面光泽和釉浆性能。根据黏土的可塑性，一般用量为根据黏土的可塑性，一般用量为5%5%10%10%，如要多用，则应采用，如要多用，则应采用煅烧黏土。煅烧黏土。（二）瘠性原料（二）瘠性原料 瘠性原料又称瘠性原料又称非可塑性原料非可塑性原料，是指加入水后不

33、具有可塑性的原，是指加入水后不具有可塑性的原料。这一类陶瓷原料很多，有石英、长石、方解石、白云石、熟料料。这一类陶瓷原料很多，有石英、长石、方解石、白云石、熟料等。等。在陶瓷生产中常按原料的用途来区分，在陶瓷生产中常按原料的用途来区分，把石英、熟料列为非可塑把石英、熟料列为非可塑性原料，而把长石、方解石、白云石等列为熔剂原料。性原料，而把长石、方解石、白云石等列为熔剂原料。这是因为长这是因为长石、方解石等原料虽然不具有可塑性，但在陶瓷坯釉料中主要起着石、方解石等原料虽然不具有可塑性，但在陶瓷坯釉料中主要起着降低熔融温度的作用。降低熔融温度的作用。可以说，可以说，非可塑性原料是指加水后不具有可塑

34、性和不具有助熔性非可塑性原料是指加水后不具有可塑性和不具有助熔性的原料。的原料。1.1.石英原料石英原料 二氧化硅（二氧化硅（SiO2）在地壳中的丰度约为）在地壳中的丰度约为60。含二氧化硅的矿物种类很多，部分以硅酸盐化合物含二氧化硅的矿物种类很多，部分以硅酸盐化合物的状态存在，构成各种矿物、岩石。另一部分则以的状态存在，构成各种矿物、岩石。另一部分则以独立状态存在，成为单独的矿物实体，其中结晶态独立状态存在，成为单独的矿物实体，其中结晶态二氧化硅统称为石英。二氧化硅统称为石英。（1）石英的主要类型）石英的主要类型 石英又称硅石石英又称硅石，习惯上是所有天然二氧化硅矿物的统称。石，习惯上是所有

35、天然二氧化硅矿物的统称。石英的化学组成为英的化学组成为SiOSiO2 2，是自然界中构成地壳的主要成分。，是自然界中构成地壳的主要成分。SiOSiO2 2在自然界的存在形式有两种：在自然界的存在形式有两种：一种以硅酸盐矿物状态存在，一种以硅酸盐矿物状态存在，另一部分则以独立状态存在另一部分则以独立状态存在，成为单独的矿物体。，成为单独的矿物体。SiOSiO2 2有有多种状态和同质多象变体多种状态和同质多象变体。从最纯的结晶态二氧化硅。从最纯的结晶态二氧化硅（水晶）到无定形的二氧化硅（蛋白石）均属于石英的范畴。（水晶）到无定形的二氧化硅（蛋白石）均属于石英的范畴。如：如：水晶、脉石英、石英砂、砂

36、岩、石英岩、隐晶质石英以及硅藻土等。水晶、脉石英、石英砂、砂岩、石英岩、隐晶质石英以及硅藻土等。石英的外观视其种类不同而异，石英的外观视其种类不同而异，有的呈乳白色，有有的呈乳白色，有的呈灰色，半透明状态的呈灰色，半透明状态。断面具玻璃光泽或脂肪光泽，。断面具玻璃光泽或脂肪光泽，莫氏硬度为莫氏硬度为7 7，相对密度依晶形而异，变动于，相对密度依晶形而异，变动于2.212.652.212.65之间，但硅藻土的相对密度只有之间，但硅藻土的相对密度只有1.92.41.92.4。因石英的硬度较高，不易粉碎，若工艺需要因石英的硬度较高，不易粉碎，若工艺需要可先经可先经10001000左右煅烧急冷后，使内

37、部发生崩裂，便于粉碎左右煅烧急冷后，使内部发生崩裂，便于粉碎。（2 2）石英的性质）石英的性质 石英具有石英具有很强的耐酸性很强的耐酸性，除氢氟酸外，一，除氢氟酸外，一切酸类（包括王水）对它都不产生作用。切酸类（包括王水）对它都不产生作用。当石英和碱性物质接触时，能起反应生成当石英和碱性物质接触时，能起反应生成可溶性硅酸盐，在高温中与碱金属氧化物作用可溶性硅酸盐，在高温中与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质。生成硅酸盐与玻璃态物质。（3）石英的晶型转化）石英的晶型转化 石英具有许多结晶形态，在加热过程中，会发生一系列的晶型石英具有许多结晶形态，在加热过程中，会发生一系列的晶型转化，在转化过

38、程中可以产生八种变体，同时，体积也会发生变化。转化，在转化过程中可以产生八种变体，同时，体积也会发生变化。石英晶型具体转化过程见图石英晶型具体转化过程见图1-3：870 1470 1713-石英石英-磷石英磷石英-方石英方石英熔融石英熔融石英 573 163 180270 -石英石英 -磷石英磷石英 -方石英方石英 117 -磷石英磷石英 图图1-3 石英晶型转化图石英晶型转化图 因此，制品在烧成与冷却过程中，在晶型转化的温度阶段因此，制品在烧成与冷却过程中，在晶型转化的温度阶段（500600500600时，体积膨胀时，体积膨胀0.82%0.82%，转化迅速且可逆，此时制品易开转化迅速且可逆，

39、此时制品易开裂），应适当控制升温和冷却速度，以保证制品不致开裂。裂），应适当控制升温和冷却速度，以保证制品不致开裂。（4 4）石英在陶瓷生产中的作用）石英在陶瓷生产中的作用 1 1）在烧成前石英是瘠性原料在烧成前石英是瘠性原料，可调节泥料的可塑性，能降低坯，可调节泥料的可塑性，能降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形。体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形。2 2）在烧成时，石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响在烧成时，石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响。在高温下石英能部分溶解于液相中，增加熔体的粘度，而未溶解的在高温下石英能部分溶解于液相中，增加熔体的粘度，而未溶解的石英

40、颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷。石英颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷。3 3）在瓷中在瓷中，合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度。同时，合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度。同时，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。4 4）在釉在釉中石英是生成玻璃质的主要组份中石英是生成玻璃质的主要组份，增加釉料中石英含量，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与粘度，并减少釉的热膨胀系数。同时它是决能提高釉的熔融温度与粘度，并减少釉的热膨胀系数。同时它是决定釉的机械强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性等性质的主要原料。定釉的机械

41、强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性等性质的主要原料。2.2.瓷石瓷石 瓷石的主要矿物是瓷石的主要矿物是石英和水云母类矿物（绢云母、伊利石），石英和水云母类矿物（绢云母、伊利石），并含有若干高岭土、长石及少量碳酸盐并含有若干高岭土、长石及少量碳酸盐。瓷石的化学组成瓷石的化学组成接近一般瓷器成分接近一般瓷器成分，我国古代唐宋时期的瓷，我国古代唐宋时期的瓷器就只用一种瓷石掺入极少量的高岭土作为制坯原料。清初以后器就只用一种瓷石掺入极少量的高岭土作为制坯原料。清初以后有所改进，除瓷石外，同时采用多量高岭土。有所改进，除瓷石外，同时采用多量高岭土。采用瓷石与黏土的配料，完全可以不用长石和石英而生产出采用瓷

42、石与黏土的配料，完全可以不用长石和石英而生产出很好的瓷器。很好的瓷器。瓷石中由于绢云母的存在，使它具有一定的可塑瓷石中由于绢云母的存在，使它具有一定的可塑性，在烧成时，绢云母中的性，在烧成时，绢云母中的K2O和长石中的碱性成分和长石中的碱性成分产生熔剂作用，游离石英起减黏作用，使得生产瓷器产生熔剂作用，游离石英起减黏作用，使得生产瓷器的的三种作用兼而有之三种作用兼而有之，是一种很好的陶瓷原料。，是一种很好的陶瓷原料。在在釉料中釉料中，瓷石更可，瓷石更可一身兼三任一身兼三任（代替长石、石英（代替长石、石英和黏土），只要另加一些碳酸盐等熔剂即可应用。在和黏土），只要另加一些碳酸盐等熔剂即可应用。在

43、景德镇，把适宜于配釉的瓷石称为景德镇，把适宜于配釉的瓷石称为“釉石釉石”或或“釉釉果果”。3.3.熟料和瓷粉熟料和瓷粉 熟料加入坯料中，能熟料加入坯料中，能降低坯料的可塑性降低坯料的可塑性，同时，同时能能减少坯料的收缩减少坯料的收缩，有利于，有利于减少坯体的变形和开裂减少坯体的变形和开裂。在坯料中加入废瓷粉能和石英一样起瘠化作用，在坯料中加入废瓷粉能和石英一样起瘠化作用，减少干燥收缩减少干燥收缩，在烧成中能，在烧成中能起熔剂作用起熔剂作用，并，并减少坯减少坯体的灼减量和烧成收缩体的灼减量和烧成收缩，有利于，有利于克服产品的变形克服产品的变形。在釉料中加入废瓷粉能在釉料中加入废瓷粉能增加坯釉适应

44、性增加坯釉适应性，提高釉的提高釉的始熔温度始熔温度，减少釉层中的气泡减少釉层中的气泡，从而提高釉面光泽度。，从而提高釉面光泽度。废瓷粉在坯料中的使用量可达废瓷粉在坯料中的使用量可达12%20%12%20%，最好用，最好用没有施釉的素坯或与坯料配方组成相同的瓷垫片。在没有施釉的素坯或与坯料配方组成相同的瓷垫片。在釉料使用量为釉料使用量为10%25%10%25%，不论施釉或未施釉的废瓷都可，不论施釉或未施釉的废瓷都可使用，但已经彩绘的废瓷不能使用。使用，但已经彩绘的废瓷不能使用。（三）熔剂性原料（三）熔剂性原料 熔剂原料是指熔剂原料是指能降低陶瓷坯釉料烧成温度，促进产品烧结的原料能降低陶瓷坯釉料烧

45、成温度，促进产品烧结的原料。天然矿物原料主要有天然矿物原料主要有长石、方解石、白云石、滑石、萤石、含锂矿物长石、方解石、白云石、滑石、萤石、含锂矿物等。等。1.长石长石（1）长石的种类）长石的种类 长石是一种碱金属（长石是一种碱金属（K、Na）或碱土金属（）或碱土金属（Ca、Ba）的无水铝硅酸盐。）的无水铝硅酸盐。长石的主要类型有四种。长石的主要类型有四种。四种长石在自然界中以前三种居多，钡长石较少见以前三种居多，钡长石较少见。钠长石钠长石 NaNa2 2OAlOAl2 2O O3 36SiO6SiO2 2 钾长石钾长石 K K2 2OAlOAl2 2O O3 36SiO6SiO2 2 钙长石

46、钙长石 CaOAlCaOAl2 2O O3 32SiO2SiO2 2 钡长石钡长石 BaOAlBaOAl2 2O O3 32SiO2SiO2 2 由于长石的由于长石的互溶特性互溶特性，故地壳中单一的长石很少见，多数是，故地壳中单一的长石很少见，多数是几几种长石的互溶物种长石的互溶物：1 1）钾钠长石系列）钾钠长石系列 透长石：其成分中含钠长石可达透长石：其成分中含钠长石可达50。正长石：其成分中含钠长石可达正长石：其成分中含钠长石可达30%。微斜长石：其成分中含钠长石可达到微斜长石：其成分中含钠长石可达到20。2 2）钠钙长石系列）钠钙长石系列 钠长石与钙长石的互溶物称钠长石与钙长石的互溶物称

47、斜长石系列斜长石系列 钠长石（含钙长石钠长石（含钙长石10%10%）、）、斜长石（含钙长石斜长石（含钙长石10%90%10%90%）钙长石（含钙长石钙长石（含钙长石90%90%）。）。生产中生产中般所称谓的钾长石，般所称谓的钾长石，实际上是含钾为主的钾钠长石；实际上是含钾为主的钾钠长石；而而所谓的钠长石所谓的钠长石，实际上是含钠为主的钾钠长石。，实际上是含钠为主的钾钠长石。一般含钙的斜长一般含钙的斜长石、钡长石在日用陶瓷生产中较少用。石、钡长石在日用陶瓷生产中较少用。(熔融温度过高熔融温度过高)（2 2）长石的熔融特性）长石的熔融特性 熔融温度范围：熔融温度范围：钾长石钾长石 11301450

48、11301450；钠长石钠长石1020125010201250；钙长石钙长石 1250155012501550。钾长石熔融后形成粘度较大的熔体，并且随着温度升高熔钾长石熔融后形成粘度较大的熔体，并且随着温度升高熔体的粘度逐渐降低的特性，在陶瓷生产中有利于烧成控制和防体的粘度逐渐降低的特性，在陶瓷生产中有利于烧成控制和防止变形。止变形。所以在陶瓷坯料中以选用正长石或微斜长石（钾长石）所以在陶瓷坯料中以选用正长石或微斜长石（钾长石）为宜。为宜。钠长石钠长石在高温时对石英、黏土、莫来石的溶解速度快，溶解在高温时对石英、黏土、莫来石的溶解速度快，溶解度也大，度也大，故用于配釉时较为合适故用于配釉时较为

49、合适。钾长石熔融成玻璃体后，其中含有许多气体，呈乳浊状，钾长石熔融成玻璃体后，其中含有许多气体，呈乳浊状，故故透明度较钠长石的差透明度较钠长石的差。由于长石类矿物的互相混溶，由于长石类矿物的互相混溶，钾长石中总会掺入钠长石钾长石中总会掺入钠长石。在。在钾钠长石中若钾钠长石中若K K2 2O O含量多，熔融温度较高，熔融后液相的粘度也大。含量多，熔融温度较高，熔融后液相的粘度也大。若钠长石较多，则完全熔化成液相的温度就剧烈降低，即熔融温若钠长石较多，则完全熔化成液相的温度就剧烈降低，即熔融温度范围变窄。度范围变窄。另外，若另外，若加入加入CaOCaO和和MgOMgO，则能显著地降低长石的熔化温度

50、和，则能显著地降低长石的熔化温度和粘度粘度。（注意：（注意：一般认为一般认为在坯料中使用钠长石容易引起产品变形；在坯料中使用钠长石容易引起产品变形；也也有人认为有人认为钠长石的熔融温度低，粘度小，助熔作用更为良好，有钠长石的熔融温度低，粘度小，助熔作用更为良好，有利于提高瓷坯的瓷化程度和半透明性）利于提高瓷坯的瓷化程度和半透明性）（4 4）长石在陶瓷生产中的作用）长石在陶瓷生产中的作用 1 1）常温时起减粘作用常温时起减粘作用：长石与石英一样是非可塑性原料，在坯：长石与石英一样是非可塑性原料，在坯体中起瘠化作用，可缩短干燥时间，减少干燥收缩和变形。体中起瘠化作用，可缩短干燥时间，减少干燥收缩和