石英、长石类原料课件

1.陶瓷是指

的统称。2.粘土按成因可分为

和

，前者杂质含量

，耐火度

；后者杂质含量

，可塑性

。3.粘土原料的主要化学组成氧化

、

和

，三种最主要的粘土类型包括

、

和

。4.陶器和瓷器可根据吸水率进行区分，若吸水率小于

％则是瓷器。5.粘土的组成通常是指

组成、

组成和

组成。6.（）粘土中的杂质矿物包括石英、铁质矿物、碳酸盐及硫酸盐矿物、含碱矿物。7.（）制品的总收缩等于干燥线收缩与烧成线收缩之和。8.（）通常可塑性强的粘土，其结合性也大。

第二节石英类原料

一、种类水晶（最纯），产量少，陶瓷工业不采用脉石英（SiO2＞98%）,最常用，硬度高砂岩（SiO2＝90～95%），杂质较多，不常用石英岩（SiO2≈97%），石英砂岩变质再结晶长大，一般陶瓷制品用石英砂，杂质含量多，但颗粒细，不用破碎燧石，用作球磨机的内衬和研磨介质石英水晶－结晶良好的石英水晶－结晶良好的石英石英晶型转化的体积变化晶型转化温度(℃)体积膨胀(%)β石英→α石英5730.82α石英→α鳞石英87016.0α鳞石英→α方石英14704.7α方石英→熔融石英17130.1α鳞石英→β鳞石英1630.2β鳞石英→γ鳞石英1170.2β方石英→α方石英1502.8石英晶型转化的特点：1）高温型的缓慢转化（横向转化）：转化由表面开始逐步向内部进行，转化后发生结构变化，因此转化进程缓慢，体积变化大，并需要较高的温度和较长的时间，转化不可逆。2）低温型的快速转化（纵向转化）：转化迅速，达到转化温度后，晶体表里瞬间同时发生转化，转化后结构不发生特殊变化，体积变化不大，转化可逆。石英晶型转化结果引起一系列物理变化，如体积、相对密度等，其中对陶瓷生产影响较大的是体积变化。石英晶型转化过程中的体积变化可由相对密度的变化计算出其转化的体积效应。属缓慢转化的体积效应值大，例如在α-石英向α-鳞石英的转化中，体积膨胀达到16%。而属快速转化的体积变化则很小，如573℃时，β-石英的体积膨胀仅0.82%。单纯从数值上看，缓慢转化似乎会出现严重问题，但实际上由于：1）它们的转化速度非常缓慢，2）转化时转化时间也很长，3）液相的缓冲作用，因此使得体积的膨胀进行缓慢，抵消了固体膨胀应力所造成的破坏作用，对生产过程的危害反而不大。在低温下的快速转化，虽然体积膨胀很小，但因其转化迅速，又是在无液相出现的所谓干条件下进行转化，因此破坏性强，危害性大，很容易使陶瓷制品产生变形和开裂的后果。三、在陶瓷生产中的作用

1.加快干燥

在烧成前，石英是瘠性原料，可降低泥料的可塑性，减少成型水分，降低干燥收缩并加快干燥；

2.减少坯体变形

石英在高温时部分溶于液相，提高液相粘度，石英晶型转变的体积膨胀可抵消坯体的部分收缩，从而减少坯体变形；第一章原料第三节长石类原料一、种类

钾长石K2O·Al2O3·6SiO2钠长石Na2O·Al2O3·6SiO2钙长石CaO·Al2O3·2SiO2钡长石BaO·Al2O3·2SiO2第一章原料类型钾钠长石族斜长石族透长石正长石微斜长石斜长石基本特点钠长石含量≥50%单斜晶系

钠长石含量≥30%单斜晶系

钠长石含量≥20%三斜晶系钠长石与钙长石形成的连续固溶体

由于长石的互熔特性，故地壳中单一的长石少见，多数是几种长石的互熔物，按其化学成分和结晶化学特点，可以分为两个亚族：

二、长石的熔融特性

理论上：钾长石的熔融温度为1190℃,钠长石的熔融温度为1100℃;实际上：因原料中含有少量的CaO、MgO、Fe2O3和少量的石英、云母等矿物杂质，使长石只能在一定温度范围内逐渐软化熔融，变为长石玻璃。第一章原料钾长石一般从1150℃左右开始分解熔融，生成白榴子石和硅氧玻璃，到1530℃全部变成液相，熔融范围很宽,高温下熔体粘度大，且粘度随温度的升高降低的慢。K2O·Al2O3·6SiO2K2O·Al2O3·4SiO2＋2SiO2钠长石熔化温度较低,其熔融温度范围约为1100～1200℃,无新晶相产生,高温下液相粘度小,熔融范围比钾长石窄的多。熔剂作用强,有利于瓷化和透明性增强；但产品易变形。钾长石、钠长石熔融特性比较第一章原料钙长石的熔化温度约为1550℃,熔融范围很小，高温下熔体粘度小，冷却时易析晶，化学稳定性差。Al2O3·2SiO2·2H2O+BaCO3

1280～1340℃BaO·Al2O3·2SiO2＋CO2＋2H2O钡长石的熔融温度约为1715℃,熔融范围不宽，普通陶瓷一般不采用。电瓷中的钡长石瓷的主要原料，形成钡长石主晶相，不起熔剂作用，电学性能好。自然界中很稀少，多采用合成方法制得。三、长石在陶瓷生产中的作用长石在陶瓷原料中是作为熔剂使用的，因此它在陶瓷生产中的作用主要表现为它的熔融和熔化其它物质的性质。①长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度。②熔融后的长石熔体能熔解部分高岭土分解产物和石英颗粒。液相中的Al2O3和SiO2相互作用，促进莫来石晶体的形成和长大，赋予了坯体的力学强度和化学稳定性。③长石熔体能填充