石英、長石類原料課件

1.陶瓷是指

的統(tǒng)稱。2.粘土按成因可分為

和

，前者雜質(zhì)含量

，耐火度

；后者雜質(zhì)含量

，可塑性

。3.粘土原料的主要化學(xué)組成氧化

、

和

，三種最主要的粘土類型包括

、

和

。4.陶器和瓷器可根據(jù)吸水率進(jìn)行區(qū)分，若吸水率小于

％則是瓷器。5.粘土的組成通常是指

組成、

組成和

組成。6.（）粘土中的雜質(zhì)礦物包括石英、鐵質(zhì)礦物、碳酸鹽及硫酸鹽礦物、含堿礦物。7.（）制品的總收縮等于干燥線收縮與燒成線收縮之和。8.（）通?？伤苄詮?qiáng)的粘土，其結(jié)合性也大。

第二節(jié)石英類原料

一、種類水晶（最純），產(chǎn)量少，陶瓷工業(yè)不采用脈石英（SiO2＞98%）,最常用，硬度高砂巖（SiO2＝90～95%），雜質(zhì)較多，不常用石英巖（SiO2≈97%），石英砂巖變質(zhì)再結(jié)晶長大，一般陶瓷制品用石英砂，雜質(zhì)含量多，但顆粒細(xì)，不用破碎燧石，用作球磨機(jī)的內(nèi)襯和研磨介質(zhì)石英水晶－結(jié)晶良好的石英水晶－結(jié)晶良好的石英石英晶型轉(zhuǎn)化的體積變化晶型轉(zhuǎn)化溫度(℃)體積膨脹(%)β石英→α石英5730.82α石英→α鱗石英87016.0α鱗石英→α方石英14704.7α方石英→熔融石英17130.1α鱗石英→β鱗石英1630.2β鱗石英→γ鱗石英1170.2β方石英→α方石英1502.8石英晶型轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)：1）高溫型的緩慢轉(zhuǎn)化（橫向轉(zhuǎn)化）：轉(zhuǎn)化由表面開始逐步向內(nèi)部進(jìn)行，轉(zhuǎn)化后發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，因此轉(zhuǎn)化進(jìn)程緩慢，體積變化大，并需要較高的溫度和較長的時(shí)間，轉(zhuǎn)化不可逆。2）低溫型的快速轉(zhuǎn)化（縱向轉(zhuǎn)化）：轉(zhuǎn)化迅速，達(dá)到轉(zhuǎn)化溫度后，晶體表里瞬間同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后結(jié)構(gòu)不發(fā)生特殊變化，體積變化不大，轉(zhuǎn)化可逆。石英晶型轉(zhuǎn)化結(jié)果引起一系列物理變化，如體積、相對(duì)密度等，其中對(duì)陶瓷生產(chǎn)影響較大的是體積變化。石英晶型轉(zhuǎn)化過程中的體積變化可由相對(duì)密度的變化計(jì)算出其轉(zhuǎn)化的體積效應(yīng)。屬緩慢轉(zhuǎn)化的體積效應(yīng)值大，例如在α-石英向α-鱗石英的轉(zhuǎn)化中，體積膨脹達(dá)到16%。而屬快速轉(zhuǎn)化的體積變化則很小，如573℃時(shí)，β-石英的體積膨脹僅0.82%。單純從數(shù)值上看，緩慢轉(zhuǎn)化似乎會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重問題，但實(shí)際上由于：1）它們的轉(zhuǎn)化速度非常緩慢，2）轉(zhuǎn)化時(shí)轉(zhuǎn)化時(shí)間也很長，3）液相的緩沖作用，因此使得體積的膨脹進(jìn)行緩慢，抵消了固體膨脹應(yīng)力所造成的破壞作用，對(duì)生產(chǎn)過程的危害反而不大。在低溫下的快速轉(zhuǎn)化，雖然體積膨脹很小，但因其轉(zhuǎn)化迅速，又是在無液相出現(xiàn)的所謂干條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因此破壞性強(qiáng)，危害性大，很容易使陶瓷制品產(chǎn)生變形和開裂的后果。三、在陶瓷生產(chǎn)中的作用

1.加快干燥

在燒成前，石英是瘠性原料，可降低泥料的可塑性，減少成型水分，降低干燥收縮并加快干燥；

2.減少坯體變形

石英在高溫時(shí)部分溶于液相，提高液相粘度，石英晶型轉(zhuǎn)變的體積膨脹可抵消坯體的部分收縮，從而減少坯體變形；第一章原料第三節(jié)長石類原料一、種類

鉀長石K2O·Al2O3·6SiO2鈉長石Na2O·Al2O3·6SiO2鈣長石CaO·Al2O3·2SiO2鋇長石BaO·Al2O3·2SiO2第一章原料類型鉀鈉長石族斜長石族透長石正長石微斜長石斜長石基本特點(diǎn)鈉長石含量≥50%單斜晶系

鈉長石含量≥30%單斜晶系

鈉長石含量≥20%三斜晶系鈉長石與鈣長石形成的連續(xù)固溶體

由于長石的互熔特性，故地殼中單一的長石少見，多數(shù)是幾種長石的互熔物，按其化學(xué)成分和結(jié)晶化學(xué)特點(diǎn)，可以分為兩個(gè)亞族：

二、長石的熔融特性

理論上：鉀長石的熔融溫度為1190℃,鈉長石的熔融溫度為1100℃;實(shí)際上：因原料中含有少量的CaO、MgO、Fe2O3和少量的石英、云母等礦物雜質(zhì)，使長石只能在一定溫度范圍內(nèi)逐漸軟化熔融，變?yōu)殚L石玻璃。第一章原料鉀長石一般從1150℃左右開始分解熔融，生成白榴子石和硅氧玻璃，到1530℃全部變成液相，熔融范圍很寬,高溫下熔體粘度大，且粘度隨溫度的升高降低的慢。K2O·Al2O3·6SiO2K2O·Al2O3·4SiO2＋2SiO2鈉長石熔化溫度較低,其熔融溫度范圍約為1100～1200℃,無新晶相產(chǎn)生,高溫下液相粘度小,熔融范圍比鉀長石窄的多。熔劑作用強(qiáng),有利于瓷化和透明性增強(qiáng)；但產(chǎn)品易變形。鉀長石、鈉長石熔融特性比較第一章原料鈣長石的熔化溫度約為1550℃,熔融范圍很小，高溫下熔體粘度小，冷卻時(shí)易析晶，化學(xué)穩(wěn)定性差。Al2O3·2SiO2·2H2O+BaCO3

1280～1340℃BaO·Al2O3·2SiO2＋CO2＋2H2O鋇長石的熔融溫度約為1715℃,熔融范圍不寬，普通陶瓷一般不采用。電瓷中的鋇長石瓷的主要原料，形成鋇長石主晶相，不起熔劑作用，電學(xué)性能好。自然界中很稀少，多采用合成方法制得。三、長石在陶瓷生產(chǎn)中的作用長石在陶瓷原料中是作為熔劑使用的，因此它在陶瓷生產(chǎn)中的作用主要表現(xiàn)為它的熔融和熔化其它物質(zhì)的性質(zhì)。①長石在高溫下熔融，形成粘稠的玻璃熔體，能降低陶瓷坯體組分的熔化溫度，有利于成瓷和降低燒成溫度。②熔融后的長石熔體能熔解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒。液相中的Al2O3和SiO2相互作用，促進(jìn)莫來石晶體的形成和長大，賦予了坯體的力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。③長石熔體能填充