【文章內(nèi)容簡介】 度高低對生產(chǎn)的影響 ： 耐火度高，燒成時不易變形；但也意味著制品的燒成溫度也高。 d. 影響因素： 主要是化學(xué)組成（鋁硅比、鐵與堿氧化物含量）。 a b c 試錐在不同階段的彎倒情況 a：熔融開始前； b: 在相當(dāng)于耐火度的 溫度下； c: 在高于耐火度的溫度下 2/2/2023 33 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 四、粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用 ，而足夠數(shù)量莫來石的存在，則是制品具有良好使用性能的保證。 167。 11 粘土類原料 ，可以賦予坯料以良好的成型性能。 ，保證成型坯體的強度。 Al2O3 的主要來源，是坯體具有一定耐火度、燒成時不易變形的重要保證。 2/2/2023 34 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 一、石英原料的種類 167。 12 石英類原料 二氧化硅（ SiO2）在地殼中的豐度約為 60％。其中一部分以硅酸鹽化合物的狀態(tài)存在于各種礦物中。另一部分則以獨立狀態(tài)存在，成為單獨的石英礦。但由于經(jīng)歷的地質(zhì)作用及成礦條件不同，石英礦體呈現(xiàn)多種狀態(tài)產(chǎn)出，并有不同的純度。 ： 結(jié)晶良好的純 SiO2。 ： SiO2含量 ＞ 99%。高檔細(xì)瓷用原料。 ： SiO2含量＞ 97%。一般陶瓷生產(chǎn)用主要原料。 ： SiO2含量 90~95%。根據(jù)膠結(jié)物的不同，分石灰質(zhì)、粘土質(zhì)、云母質(zhì)和硅質(zhì)砂巖四種，陶瓷生產(chǎn)僅用硅質(zhì)砂巖。 ： SiO2含量＜ 90%，雜質(zhì)較多，一般不用。 ： 石英沉積巖，隱晶質(zhì)，硬度很大，可用作研磨材料、 球磨機內(nèi)襯。 2/2/2023 35 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 脈石英 水晶－結(jié)晶良好的 石英 水晶－結(jié)晶良好的石英 2/2/2023 36 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 二、石英的性質(zhì) 石英的主要化學(xué)成分為 SiO2，但是常含有少量的 Al2O Fe2O CaO、MgO、 TiO2等雜質(zhì)成分。 石英具有很強耐酸侵蝕能力（氫氟酸除外），但與堿性物質(zhì)接觸時能起反應(yīng)而生成可溶性的硅酸鹽。高溫下，石英易與堿金屬氧化物作用生成硅酸鹽與玻璃態(tài)物質(zhì)。 二氧化硅在常壓下有七種結(jié)晶態(tài)和一個玻璃態(tài)。它們是 α石英、β石英； α鱗石英、 β鱗石英、 γ鱗石英； α方石英、 β方石英。 2/2/2023 37 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 二、石英的性質(zhì) —— 多晶轉(zhuǎn)變 ◆ 兩種轉(zhuǎn)變類型 重建性轉(zhuǎn)變：速度慢，體積效應(yīng)大。 位移性轉(zhuǎn)變：速度快，體積效應(yīng)小。 α石英 亞 穩(wěn) 方石英 α鱗石英 α方石英 熔體 石英玻璃 β鱗石英 γ鱗石英 β石英 β方石英 +% 有礦化劑存在時 +% +% +% + 16% + % 573℃ 870℃ 開始； 1200℃ 以上劇烈 1470℃ 亞 穩(wěn) 方石英 無礦化劑存在時 1050℃ 開始； 1200℃ 以上劇烈 2/2/2023 38 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 二、石英的性質(zhì) —— 多晶轉(zhuǎn)變 ◆ 石英晶型轉(zhuǎn)變與陶瓷生產(chǎn)的關(guān)系 α石英 2/2/2023 39 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 二、石英的性質(zhì) —— 多晶轉(zhuǎn)變 ◆ 石英晶型轉(zhuǎn)變與陶瓷生產(chǎn)的關(guān)系 ? 理論晶型轉(zhuǎn)化的前提： 緩慢升溫，維持晶型轉(zhuǎn)化在平衡態(tài)下進(jìn)行。 ● 實際生產(chǎn)中，由于燒成溫度的限制（一般在 1400 ℃ 以下），因此普通陶瓷制品燒成后，殘留的石英礦物一般以 β石英、鱗石英、（半安定）方石英等形式存在。 ● 實際生產(chǎn)中升溫快，由上圖可見，無論是否有礦化劑， ?— 石英的轉(zhuǎn)化過程都經(jīng)過半安定方石英階段。有礦化劑存在時，最終有鱗石英形成；無礦化劑時，最終形成方石英。 ● 在普通陶瓷生產(chǎn)過程中，對產(chǎn)品燒成質(zhì)量影響最大的是石英的位移性轉(zhuǎn)化，尤其是 β石英和 α石英之間的轉(zhuǎn)變，而不是重建性轉(zhuǎn)化。 2/2/2023 40 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 四、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用 4. 石英可增大釉料的耐磨性、硬度、白度及化學(xué)穩(wěn)定性，降低釉的膨脹系數(shù)。 1. 作為瘠性原料，石英可減小坯體的干燥收縮，縮短干燥時間，并對泥料的可塑性起調(diào)節(jié)作用。 2. 燒成過程中，石英的體積膨脹可部分抵消坯體的燒成收縮，有利于保證坯體的外形。 3. 高溫下石英熔融可增大液相粘度，拓寬坯體燒成范圍，而未熔石英又可保證坯體的強度，防止坯體變形。 2/2/2023 41 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 一、長石的種類 長石是陶瓷生產(chǎn)中的主要熔劑性原料，一般用作坯料、釉料、色料熔劑等的基本成分，用量較大，是陶瓷生產(chǎn)三大原料之一。自然界中長石的種類很多，但都是以下四種純長石的固溶體： 鈉長石 (Ab): Na[AlSi3O8] 或 Na2OAl2O36SiO2 鉀長石 (Or): K[AlSi3O8] 或 K2OAl2O36SiO2 鈣長石 (An): Ca[Al2Si2O8] 或 Ca OAl2O32SiO2 鋇長石 (Cn): Ba[Al2Si2O8] 或 BaOAl2O32SiO2 167。 13 長石類原料 自然界純長石礦體 罕見，尤其是鋇長 石。 鈉長石 鉀長石 鈣長石 鋇長石 2/2/2023 42 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 長石類礦物的化學(xué)組成與礦物物理性質(zhì) 名 稱 鉀長石 鈉長石 鈣長石 鋇長石 化學(xué)通式 K2OAl 2O36SiO 2 Na2OAl 2O36SiO 2 CaOAl 2O32SiO 2 BaOAl 2O32SiO 2 晶體結(jié)構(gòu)式 K[AlSi3O8] Na[AlSi3O8] Ca[Al2Si2O8] Ba[Al2Si2O8] 理論化學(xué)組成(%) SiO2 Al2O3 RO(R2O) K2O Na2O CaO BaO 晶 系 單斜 三斜 三斜 單斜 密度（ g/cm3） ～ ～ ～ 莫氏硬度 6 ～ 6 ～ 6 ～ 6 ～ 顏 色 白、肉紅、淺黃 白、灰 白、灰或無色 白或無色 熱膨脹系數(shù) （ α 108/℃ ） 熔點（ ℃ ） 1150（異元熔融 ） 1100 1550 1725 附 注 堿性長石系列： KAlSi3O8 NaAlSi3O8 包括透長石、正長石，微斜長石、歪長石，條文長石及鈉長石 斜長石系列： NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8 包括鈉長石、更長石、中長石、拉長石、培長石及鈣長石 2/2/2023 43 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 一、長石的種類 167。 13 長石類原料 ● 自然界的純長石礦體罕見，主要是 KNa長石的固溶體和 NaCa長石固溶體。 （一） KNa長石的固溶體 ◆ 鉀、鈉長石僅能形成有限固溶體。根據(jù)鈉長石的固溶度不同，可 以三種單體礦物出現(xiàn)： 微斜長石 正長石 透長石 存在溫度范圍 鈉長石含量 ＜ 650℃ ＞ 950℃ 650～ 950℃ ＜ 20 % ~ 30 % ~ 50 % 2/2/2023 44 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 一、長石的種類 （二） NaCa長石的固溶體 —— 斜長石 ◆ 鈉、鈣長石能形成無限（連續(xù)）固溶體。斜長石實指 Na、 Ca長石含量在 10~90%之間的 NaCa長石固溶體。否則，分別稱之為鈉長石或鈣長石。 鈉長石 斜長石 鈣長石 鈣長石含量 ＜ 10 % ＞ 90 % 10～ 90 % ＜ 10 % 鈉長石含量 ＞ 90 % ● 陶瓷生產(chǎn)中主要利用正長石和微斜長石，即以鉀長石為主要組成的 KNa長石的固溶體。 2/2/2023 45 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 二、長石的熔融特性及生產(chǎn)要求 1. 鉀長石的始熔溫度約為 1150℃ ，熔融范圍約 350℃ （ 1150~1500℃ ）。高溫熔體粘度較大，且粘度隨溫度的升高降低較慢。 2. 鈉長石的始熔溫度約為 1100℃ ，熔融范圍約 150℃ （ 1150~1250℃ ）。高溫熔體粘度較小，且粘度隨溫度的升高降低較快（與鉀長石比較）。 3. 鈣長石的始熔溫度較高（ 1550℃ ），熔融溫度范圍窄，高溫下熔體不透明、粘度也小。冷卻時容易析晶，化學(xué)穩(wěn)定性也差。 （一）熔融特性 （二）生產(chǎn)要求 始熔溫度低（＜ 1200℃ ）；熔融范圍寬；熔體粘度較大，且隨溫度 變化較小。就化學(xué)組成而言： Al2O3 15~20%。 (K2O+Na2O)≥13%, 其中 Na2O＜ 3%, Fe2O3＜ %. 2/2/2023 46 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 三、長石在陶瓷生產(chǎn)中的作用