【正文】 陶瓷原料的評價 ? 普通硅酸鹽材料本身就是混合物。 ? 評價與加工實質(zhì)上是盡可能使上述三種成分達到工藝要求。 ? 很多頻繁變換原料產(chǎn)地，上述工作成了日常的工作，且配方的穩(wěn)定性工作難度較大。 此外 ， 石英和石英砂原礦或粉末經(jīng) 1350℃ 高溫煅燒后 ， 要求一 、 二級潔白或灰白 ， 三級為白色或淡黃色 。 原料評價的總要求 輕工部 《 石英和石英砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 》規(guī)定為石英原礦為塊狀 ， 白色或乳白色 ，透明或半透明 ， 無嚴(yán)重鐵質(zhì)污染 。 原料評價的總要求 長石中含鐵量的要求嚴(yán)格 ， 不僅因為其使制品白度降低 ， 而且由于長石常與云母 、角長石伴生 ， 這些含鐵礦物不在高溫下不能與長石互溶 ， 因而使制品出現(xiàn)黑色斑點 。 礦石或粉末經(jīng) 1350℃ 高溫煅燒后為半透明和乳白色或稍帶淡黃色 ， 無明顯斑點和氣泡 。 鈦質(zhì)礦物：是一種較強的熔劑，對瓷的顏色也有較大的影響，易使粘土呈藍灰色。在氧化性氣氛中燒成，則都成為三價鐵。在還原性氣氛中燒成，將成氧化亞鐵，而使坯體顯藍綠色。 ? 有害組成： 鐵質(zhì)礦物：存在形式褐鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦等。 原料評價的總要求 陶瓷原料中的礦物組成 （ 高嶺土 ） ： ? 有益組成： 高嶺石： 長石－高嶺石之間的中間礦物： 石英：低溫時可削弱粘土質(zhì)的可塑性 、 結(jié)合性 。紅外線譜也可用于 “ 有機 ” 礦物的測試。 原料評價的總要求 《 日用陶瓷用高嶺土標(biāo)準(zhǔn) 》 ： 高嶺土的 Al2O3含量： 一級 ≥35%，二級 ≥32％，三級 ≥28%； 富硅高嶺土 Al2O3含量： 一級 ≥20%，二級 ≥18%，三級 ≥14%。 原料評價的總要求 有害組分：影響產(chǎn)品性能的組分 ， 如Fe2O3和 TiO2， 其主要影響就是使產(chǎn)品產(chǎn)生不希望的顏色 。2H2O 原料評價的總要求 中性成分，有時也可算成是有益組分，如 CaO、 MgO、 K2O、 Na2O，它們也是成瓷的重要組分，但含量高時，會降低高嶺土的耐火度，縮短燒結(jié)范圍，過多時還會引起坯泡。 高嶺土成分： Al2O3 化學(xué)分析靠得住些 ， 但費時 ， 費勁 儀器分析投入大 ， 速度快 ， 發(fā)展方向 ，但要注意校準(zhǔn) 。 原料評價的總要求 陶瓷原料總體要求： 成分穩(wěn)定且長期保持均勻； 有益組分成分可不限制； 成分中雜質(zhì)含量不超限 原料的選用原則 原料的選用 ， 除適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)組成外 ，還必須充分考慮或利用物相在制造和使用過程中的晶形 、 體積變化和與介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng) 原料質(zhì)量的評價 化學(xué)成分是質(zhì)量的重要指標(biāo) ， 反之 ， 有些化學(xué)成分差的原料 ， 工藝性能卻很好 可以通過加工來提高其質(zhì)量 ， 我國歷來就有這種做法 原料蘊藏豐富 、 普遍 ， 而且往往可以就地取材 對于某些劣質(zhì)原料制成的陶瓷 ， 為使其外觀優(yōu)美 ， 可采用 “ 化妝土 ” 原料評價的總要求 問題： 如何確定陶瓷原料中的有益組分和有害組分 ？ 原料評價的總要求 評價陶瓷原料特征的三個參數(shù)（三種成分類型）： 化學(xué)成分 礦物成分 顆粒成分 原料評價的總要求 化學(xué)成分： 化學(xué)分析得出的成分 ， 通常以氧化形式表示 。 工業(yè)廢渣、礦 渣及添加物 可有無機非金屬材料中應(yīng)用的廢渣 鈣質(zhì)工業(yè)廢渣：電石渣 、 糖濾泥 、 堿渣 、造紙廠的白泥 ， 主要成分都是 CaCO3。 工業(yè)廢渣、礦 渣及添加物 精細陶瓷坯料配方中 ， 額外添加或替代一般材料的功能原料有：硅藻土 、 膨潤土 、白云石 、 硅灰石精礦 、 含鋰礦物 、 骨粉和磷酸鹽及其一些聚合物 。 一般 23種廢渣或尾礦同時使用 ， 并加入塑化劑來改善工藝性能 ， 例如采用下面的原料配比：粘土 1020%， 素坯粉 23%， 粉煤灰 3555%， 尾礦517%所生產(chǎn)出的面磚 ， 其各項指標(biāo)均達到了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求 。 在無機非金屬材料的生產(chǎn)過程中 ， 在保證產(chǎn)品質(zhì)量 ， 又不導(dǎo)致新的環(huán)境污染的前提下 ， 要優(yōu)先考慮用固體廢物作為原料 。 隨著工業(yè)的不斷發(fā)展 ， 固體廢物的產(chǎn)生量也不斷地增加 。 年利用率只占當(dāng)年排放量的 1/4左右 ， 其中 70%用于建筑材料 。 工業(yè)廢棄物 據(jù)不完全統(tǒng)計 ， 我國僅煤炭 、 冶金 、 電力 、化工等工業(yè)行業(yè)一年即產(chǎn)生數(shù)億噸固體廢物 。 它品種繁多 ， 數(shù)量巨大 。 石膏： 為天然二水硫酸鈣礦物，主要用來制作模具。ySiO2），俗稱泡花堿，因其溶解于水成玻璃狀，故名水玻璃。 乳濁劑：懸浮式 、 析出式及膠體乳濁式乳濁劑 。 著色劑：前者有離子著色劑 、 膠體著色劑及化合物著色劑 ） ， 后者有 （ 物理脫色與化學(xué)脫色兩類 ） 。 人工原料 氧化物 ： 氧化銅 (CuO)， 氧化鈷常為 (Co2O3) 等 金屬鹽 ： 碳酸鋇 (BaCO3)， 碳酸錳 (MnCO3)， 碳酸鋰 (Li2CO)， 碳酸鈉 (Na2CO3)， 碳酸鈣 (CaCO3)， 碳酸鎂 (MgCO3)， 硫酸鋇 (BaSO4)， 硝酸鉀 (KNO3)， 等 人工原料 氧化物 ： 氧化銅 (CuO)， 氧化鈷常為 (Co2O3) 等 金屬鹽 ： 碳酸鋇 (BaCO3)， 碳酸錳 (MnCO3)， 碳酸鋰 (Li2CO)， 碳酸鈉 (Na2CO3)， 碳酸鈣 (CaCO3)， 碳酸鎂 (MgCO3)， 硫酸鋇 (BaSO4)， 硝酸鉀 (KNO3)， 等 人工原料 鹵化物 ： 氟化鈣（ CaF2，有時可用螢石），氯化銨（ NH4Cl），氯化亞銀（ CuCl2），氯化亞錫（ SnCl2）及氯化鈉 (NaCl,可用食鹽 )等 其它 ： 氫氧化鋁 [Al(OH)3]，氫氧化鐵[Fe(OH)3]]，硼酸（ B2O3 非傳統(tǒng)天然礦物原料 珍珠巖系酸性火山巖漿噴出的玻璃質(zhì)熔巖 ， 它常常用于釉料中 。 在確保產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性 、 抗凍性 、 耐磨性及釉面質(zhì)量的同時還可以降低燒成溫度 ， 縮短燒成時間 ， 減少色劑用量或不用色劑而直接獲得色彩釉面 ， 甚至可以不需預(yù)先燒制熔塊而直接配制生料釉進行快速燒成 ， 從而大大降低生產(chǎn)成本 ， 提高產(chǎn)品的竟?fàn)幜?。 花 1200— 1220℃ 溫度下燒成 ， 瓷體的抗折強度可達到 80— 90%Mpa， 吸水率為 %， 降低了燒成溫度 ， 提高了制品的強和化學(xué)穩(wěn)定性 。 非傳統(tǒng)天然礦物原料 斑狀凝灰?guī)r屬火山碎屑巖類 ， 一般色雜 ，小于 2毫米的火山碎屑物占 70%以上 ， 礦物晶屑多見高溫石英 ， 鉀長石 。 可作為主要原料燒制建筑陶瓷 ，日用陶瓷 ， 其燒成溫度低 ， 速度快 ， 各項技術(shù)指標(biāo)達到要求 。 非傳統(tǒng)天然礦物原料 江西星子絹云母石英片巖在日用陶瓷坯料中的應(yīng)用研究表明 ， 片巖試樣在 1200～1300℃ 溫度范圍內(nèi)燒結(jié)到最大密度而無膨脹 ，其產(chǎn)品性能完全達到了技術(shù)指標(biāo) 。 例如湖北黃梅絹云母石蘊藏量達 500萬噸左右 。 其有益化學(xué)成分硅 、 鋁 、鉀的氧化物與傳統(tǒng)原料接近 ， 有害成分含量不高 ， 符合一般陶瓷原料化學(xué)成分的要求 ，可作為一種新型原料考慮 ， 有廣闊的應(yīng)用前景 。 但它們的推廣并未得到應(yīng)有的重視 。 非傳統(tǒng)天然礦物原料 采用硅灰石替代景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)的釉灰配制玲瓏釉的研究也取得了良好效果 ， 克服了生產(chǎn)玲瓏瓷的玲瓏眼不飽滿等缺陷 。 特 點 非傳統(tǒng)天然礦物原料 例如采用優(yōu)質(zhì)葉臘石替代石英和高嶺土 ，可降低坯胎的變形性 ， 擴大燒結(jié)范圍 ， 提高強度和白度 ， 適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn) 。 采用工業(yè)廢料 (主要用于建筑陶瓷生產(chǎn) )， 前蘇聯(lián) 、 德國 、美國等發(fā)達國家都在大力開發(fā)利用各種工業(yè)廢渣 。 新原料的開發(fā) 采用熔點較低的礦物巖石直接作為熔劑 ， 如硅灰石 、 葉臘石 、 透輝石 、 透閃石 、 (霞石 )正長巖 、 珍珠巖 、 霏細巖 、細晶巖 、 白崗巖 、 松脂巖 、 凝灰?guī)r 、 粗雨巖等 。 其它原料－含硼原料 提供玻璃和陶瓷工業(yè)所需的 B2O3， 主要原料有： 硼砂 （ Na2BO7?10H2O） 硼酸 （ H2BO3） 含硼礦物： 硼鎂石 （ 2MgO?B2O3?H2O） 、 鈉硼解石 （ NaCaB5O9?8H2O） 硅鈣硼石 ? Ca2B2(SiO4)(OH)2? 其它原料－鋯英石（ Zircon） 鋯 英 石 的 化 學(xué) 組 成 為ZrSiO4， 系火成巖深層礦物 ，常形成于堿性巖漿結(jié)晶過程中 ， 或堿性偉晶巖作用過程的初期階段 。 其它原料－鈉質(zhì)原料 主要用于玻璃生產(chǎn)中 。由堿法制備的工業(yè)氧化鋁的主要成分為 γ －Al2O3， 并含有少量的 α－ Al2O3和 β － Al2O3 碳素類原料 原料 1. 焦碳：石油焦、瀝青焦、冶金焦 2. 無煙煤 3. 天然石墨：顯晶質(zhì)石墨、隱晶質(zhì)石墨 4. 炭黑 粘合劑 1. 煤焦油 2. 瀝青 3. 人造樹脂：酚醛樹脂、呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂 其它原料－鐵質(zhì)原料 主要用于水泥生產(chǎn)時的校正原料 ， 要求氧化鐵含量＞ 40%， 如低品位的鐵礦石 。 工業(yè)氧化鋁 工業(yè)氧化鋁是人工制備的 Al(OH)3經(jīng)過 1000－1200℃ 煅燒脫水后的產(chǎn)物 。SiO2。 預(yù)燒溫度以二次莫來石化反應(yīng)完全為準(zhǔn) ， 一般在 1450－ 1550℃ 。再 ， 在 Al2O3的各種變體中 ， 只有 α－ Al2O3是最穩(wěn)定的晶型 ， 其機 、 電 、 熱性能優(yōu)良 。 高鋁原料 －－作用 鋁礬土 在燒結(jié)前 ， 鋁礬土可產(chǎn)生較大的體積收縮；燒結(jié)過程中隨著二次莫來石的形成 ， 體積發(fā)生較大的膨脹而使結(jié)構(gòu)疏松 。 1350～ 1500℃ (再結(jié)晶燒結(jié)階段 )：剛玉和莫來石晶體經(jīng)過再結(jié)晶而發(fā)育長大 。 1250～ 1400℃ (二次莫來石化階段 )， 游離的氧化鋁（ 剛玉 ） 與無定形的 SiO2在液相中形成二次莫來石 ，伴隨膨脹 5－ 10%。 高鋁原料 －－性質(zhì) 鋁礬土在加熱過程中的變化 ～ 900℃ ， 排除結(jié)合水 （ 吸熱 ） ， 體積收縮 。 鋁礬土中常見的粘土礦物是高嶺石 、 其次是地開石 。 呈白色或灰白色 。 高鋁原料 －－類型 鋁礬土 一水硬鋁石 （ 硬鋁石 ） ， 受雜質(zhì)影響 ， 呈黃褐色 、淡紫色 、 灰色 、 黃白色等多種顏色 ， 解理面有珍珠光澤 。 鋁礬土 粘土礦物進一步風(fēng)化的產(chǎn)物，其主要礦物組成可分三部分：鋁土礦物、粘土礦物、鐵鈦雜質(zhì)礦物。 呈細微的鱗片狀和纖維狀集合體 ， 一般較柔軟 ，外觀呈暗綠 、 淺黃 、 淡棕等色 ， 河北邯鄲等地 ， 將蛇紋石經(jīng)過處理 ， 生產(chǎn)出蛇紋石瓷 ， 另外 ， 它還可以代替滑石使用 。2SiO2H2O 其它原料－－ 蛇紋石 蛇紋石屬單斜晶系 ， 具有兩層結(jié)構(gòu)的含水層狀硅酸鹽礦物 ， 其化學(xué)組成與滑石相似 。 可降低燒成溫度 ，促進陶瓷中石英的轉(zhuǎn)化和莫來石的生成 ， 擴大燒成范圍和提高釉面熱穩(wěn)定性等 滑石（ Tale） 滑石是天然的含水硅酸鎂礦物 ， 屬單斜晶系 ， 其結(jié)晶構(gòu)造式為 Mg3(Si4O10)(OH)2， 化學(xué)通式是 3MgOMgCO3， 遇冷 HCl不起泡 。 可代替部分長石使用 ， 降低坯料燒結(jié)溫度 ， 在釉料中的作用和滑石相似 。 在硅灰石坯體上加入 Al2O ZrO SiO2等 ， 可提高坯體液相的粘度 ， 擴大燒成范圍 。 針狀硅灰石晶體 ， 可加快干燥速度 。 干燥收縮和燒成收縮??；燒成時膨脹系數(shù)較低 ， 且是線性均勻膨脹 。 用于陶瓷 ， 可以大幅度降低陶瓷的燒成溫度和縮短燒成時間 ， 而且具有其它許多優(yōu)點 ， 當(dāng)前已引起世界各國的重視 。 主要代表礦山有吉林梨樹礦 。 硅灰石（ Wollaastonite） 1978年以前 ， 中國是一個硅灰石的貧國 ， 現(xiàn)在已探明儲量達 ， 推測遠景儲量達20220萬噸以上 ， 位居世界之首 。SiO2。 原料的化學(xué)成分對產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大 ， 要求： MgO＜ 3%， 從而保證熟料中的 MgO＜ 5%。 但在釉料中配用不當(dāng) ， 則 易 出 現(xiàn) 乳 濁（ 析晶 ） 現(xiàn)象 ， 單獨使用 還 易 在 煤 和 油 窯 中“ 吸煙 ” 。 如含黑云母雜質(zhì) ， 需篩選除去 。 巖石中長石的含量：60～ 70%， 石英： 25～ 80%