无机非金属材料第一节天然矿物原料1ppt课件

1、天然矿物原料粘土类粘土类长石类石英类石英类钙质类其他矿物类无机非金属资料原料据获得方式分为：无机非金属资料原料据获得方式分为：天然矿物原料、化工原料、合成原料。天然矿物原料、化工原料、合成原料。第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料重点内容重点内容1可塑性2结合性3离子交换性4触变性5收缩6烧结性及耐火度第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料粘土clay是自然界中硅酸盐岩石经长期风化作用而构成的疏松状或胶状密实的块状矿物，是多种微细矿物和杂质的混合体。第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料二、石英类原料二、石英类原料 石英是一种结晶状石英是一种结晶状SiO2SiO2的天然矿物，地球上四处可见，

2、的天然矿物，地球上四处可见，存在的形状很多，以原生态存在的有水晶、脉石英、玛瑙，存在的形状很多，以原生态存在的有水晶、脉石英、玛瑙，以次生态存在的有砂岩、粉砂、燧石。以次生态存在的有砂岩、粉砂、燧石。 二氧化硅二氧化硅SiO2SiO2在地壳中的丰度约为在地壳中的丰度约为6060。由于阅。由于阅历的地质作用及成矿条件不同，石英呈现多种形状，并有历的地质作用及成矿条件不同，石英呈现多种形状，并有不同的纯度。不同的纯度。1.1.类型类型 石英矿物石英矿物水晶结晶良好的水晶结晶良好的石英石英水晶结晶良好的石英水晶结晶良好的石英第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料石英种类石英种类在陶瓷、玻璃、耐火资料

3、在陶瓷、玻璃、耐火资料消费中采用消费中采用 水晶水晶 脉石英脉石英 砂岩砂岩 石英岩石英岩 石英砂石英砂 硅藻土硅藻土 隧石隧石第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料外观：视其种类不同而异，大多呈乳白色，有的呈灰白色，半外观：视其种类不同而异，大多呈乳白色，有的呈灰白色，半 透明形状，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。透明形状，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。硬度：莫氏硬度为硬度：莫氏硬度为7 7。密度：晶型不同密度不同，变动范围密度：晶型不同密度不同，变动范围2.22-2.652.22-2.65。化学组成：主成分化学组成：主成分SiO2SiO2，常含有少量杂质成分，如，常含有少量杂质成分，如Al2O3

4、Al2O3、Fe2O3Fe2O3、 CaO CaO、MgOMgO、TiO2TiO2等等 杂质矿物引入杂质矿物引入化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力除化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力除HFHF外；与碱作用，生成外；与碱作用，生成 可溶性硅酸盐；与碱金属氧化物作用生成硅酸盐可溶性硅酸盐；与碱金属氧化物作用生成硅酸盐 与玻璃态物质。与玻璃态物质。熔融温度范围：熔融温度范围：1400140017701770C C，由，由SiO2SiO2的形状和杂质含量决议。的形状和杂质含量决议。2.2.石英的性质石英的性质第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料石英 石英有低温暖高温两种。常

5、见的工业用石英是低温石英三方晶系，常压下573转变为高温型六方晶系。 此转变仅是原子的位置和键角的适当调整，为位移式转变；但已有较大的体积变化0.8%。比容：单位质量的物质所占有的容积称为比容，比容：单位质量的物质所占有的容积称为比容， 其数值是密度的倒数。其数值是密度的倒数。 第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料B. 方石英 是晶质石英的一种变体，超越1200保温，就会变成方石英。 此为重构转化，在转变过程中需结合键断裂才干构成新的构造。 转变时比容很大，因此在陶瓷中的作用也很大。高、低温晶型转变温度为270-位移型转化第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料C. 磷石英 也是晶质石英的一种

6、变体。高于100有两个折点，也是晶型转化的标志。第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料 -石英石英 -石英石英 0.82% 573熔融态石英熔融态石英 -方石英方石英 -磷石英磷石英8701713147016%4.7% -磷石英磷石英 -磷石英磷石英1630.2%0.2%117117 -方石英方石英2.8%180270石英玻璃急冷急冷石英的实际晶型转变石英的实际晶型转变高温型的缓慢转化横向转化或一级转化高温型的缓慢转化横向转化或一级转化 重建式转变涉及键的破裂和重建重建式转变涉及键的破裂和重建低温型的快速转化纵向转化或二级转变低温型的快速转化纵向转化或二级转变 位移式转变只是键长和键角的调整位

7、移式转变只是键长和键角的调整第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料vSiO2SiO2多晶转变的特点多晶转变的特点1 1高温型的缓慢转化横向转化或一级转化高温型的缓慢转化横向转化或一级转化 由外表向内部逐渐进展，构造变化。虽体积变化大，由外表向内部逐渐进展，构造变化。虽体积变化大，但由于其转化速度慢，转化时间很长，且在高温下有液但由于其转化速度慢，转化时间很长，且在高温下有液相存在，对坯体影响不大。相存在，对坯体影响不大。2 2低温型的快速转化纵向转化或二级转变低温型的快速转化纵向转化或二级转变 由表及里瞬间同时转化，构造不发生特殊变化；虽由表及里瞬间同时转化，构造不发生特殊变化；虽体积变化小，

8、但转化速度快，瞬间完成，体积效应大，体积变化小，但转化速度快，瞬间完成，体积效应大，无液相，对坯体影响大，必需严厉控制。无液相，对坯体影响大，必需严厉控制。第一节第一节 天然矿物原料天然矿物原料vSiO2SiO2晶型转化与消费运用晶型转化与消费运用 石英预烧，利于粉碎：1000 C煅烧 急冷 变松， 利用石英573 C晶型转化时的体积变化效应。 炻器、建材、彩釉砖，尽量减少石英用量，或使石英颗 粒尽量细，以顺应快速烧成的特点。 陶瓷消费过程中必需留意升降温速度的问题：在制品烧 成和冷却时，处于晶型转化的温度阶段，应适当控制升 温与冷却速度，以保证制品不开裂。 第一节第一节 天然矿物原料天然矿物

9、原料u 釉料中釉料中,SiO2,SiO2是玻璃质的主要成分，提高釉料的机械强度，是玻璃质的主要成分，提高釉料的机械强度， u 硬度，耐磨性，耐化学侵蚀性；提高釉料的熔融温度与硬度，耐磨性，耐化学侵蚀性；提高釉料的熔融温度与粘粘 u 度。度。u 烧成前，石英是瘠性料，可调理泥料的可塑性，为生坯水分烧成前，石英是瘠性料，可调理泥料的可塑性，为生坯水分 u 快速排除提供通路，添加了生坯的渗水性，有利于施釉工快速排除提供通路，添加了生坯的渗水性，有利于施釉工 u 艺，且减少成型水分，降低枯燥收缩并加快枯燥。艺，且减少成型水分，降低枯燥收缩并加快枯燥。u 烧成时，石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩；高温时烧成时，石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩；高温时 u 石英部分溶解于液相，添加熔体的粘度，未溶解的石英石英部分溶解于液相，添加熔体的粘度，未溶解的石英颗颗u 粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。u 可提高坯体的机械强度，透光度，白度。可提高坯体的机械强度，