第一章-陶瓷工艺学-原料课件

第一章原料第一节原料分类第二节黏土类原料第三节石英类原料第四节长石类原料第五节其他矿物原料第六节陶瓷原料的标准化第一节原料分类一、概述二、原料分类

根据工艺特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性），熔剂性原料。

根据用途分：瓷坯（坯用）原料，瓷釉（釉用）原料，色料和彩料原料。根据矿物组成分：黏土质原料，硅质原料，长石质原料，钙质原料，镁质原料。根据原料的获得方式分：矿物原料，化工原料。坯体所需三大类原料：①可塑性黏土类原料（也能形成结构晶相）②非可塑性石英类原料（也能形成结构晶相）③溶剂原料（同时具有非可塑性）要求1.保证能生成制品所需的各种晶相和玻璃等结构物2.保证能适应加工的工艺性能3.能生成玻璃相的溶剂原料陶瓷制品的结构是决定其性能和品质的内因，而制品的结构是由原料的种类和工艺生产过程来保证的。第二节黏土类原料粘土是无机非金属材料制品生产的重要原料之一。在普通陶瓷、特种陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、砖瓦等行业都离不开粘土原料。粘土是自然界中硅酸盐岩石（主要是长石）经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物，是多种微细矿物和杂质的混合体。自然界的粘土呈白、黄、红、黑、灰等多种颜色，颗粒微细，多数均小于2μm，晶体有片状、管状、球状及六角鳞片状等。将粘土与水拌和能塑成各类形状，干后形状不变，且有一定机械强度，煅烧后坚硬如石。结构：[SiO4]四面体组成的（Si2O5）n和一层由铝氧八面体组成的AlO(OH)2相互以顶角相连的层状结构。铝氧八面体天然蒙脱石外观:白、灰、黄、红、黑硬度：柔软或致密含砂：多或少可塑性：大或小成分：高岭石、多水高岭石、蒙脱石、水云母化学成分：SiO2、Al2O3、H2O特性：较高的耐火度、良好的吸水性、膨胀性、吸附性一、黏土的成因与分类各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化，水解，热液蚀变等作用可变为粘土。

风化残积型热液蚀变型沉积型

风化残积型——一次粘土成因：深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长石岩）在原产地风化后即残留在原地，多成为优质高岭土的矿床，一般称为一次粘土（也称为残留粘土或原生粘土）；粘土的产地不同，其成分也有较大波动。代表：我国南方的高岭土大多属于此类，如：江西星子高岭、景德镇大州高岭、龙岩高岭、广东飞天燕等粘土矿。风化作用：机械风化、化学风化、自然风化。钾长石高岭石蓝色水铝石蛋白石原石

热液蚀变型成因：热液作用于母岩所形成的。热液：高温岩浆冷凝结晶后，残余岩浆含大量挥发分和水分。当温度进一步降低时，水分以液态存在，但其中溶有大量其它化合物。代表：苏州阳山、衡阳界碑等地粘土矿多为热液蚀变型。

沉积型——二次粘土成因：风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后，在低洼地方沉积而成的矿床，成为二次粘土（也称为沉积粘土或次生粘土）。代表：漳州黑泥、山西紫木节等粘土矿。特点：杂质多，塑性好，干燥强度大，收缩大。（二）黏土的分类按成因分：原生粘土（一次粘土）次生粘土（二次粘土）两者区别：

化学组成耐火度成型性能

一次粘土较纯较高塑性低二次粘土杂质含量高较低塑性高按可塑性分：高可塑性粘土：分散度大、多呈疏松状、板状或叶状——膨润土、球土、木节土

低可塑性粘土：分散度小、多呈致密块状、石状——焦宝石、瓷石、叶蜡石

按耐火度分：耐火粘土（耐火度>1580C)

难熔粘土（耐火度1350～1580C

）易熔粘土（耐火度<1350C

）（三）黏土的主要矿物类型陶瓷工业中粘土的主要矿物有：高岭石（多水高岭石）蒙脱石（叶腊石）伊利石（水云母）高岭石化学通式：Ａl2Ｏ3·2ＳiＯ2·2Ｈ2Ｏ理论组成：Ａl2Ｏ339.5%，ＳiＯ246.54%，Ｈ2Ｏ13.96%晶体结构式：Al4(Si4O10)(OH)8晶系：三斜晶系，细分散的晶体，外形呈片状、粒状、杆状，假六方片状。

矿物组成——高岭石类1:1型层状结构硅酸盐，Si－O四面体层和Al－（O，OH）八面体层通过共用氧原子联系成双层结构，构成结构单元层。层间以氢键相连，结合力较小，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。离子吸附与置换：晶格内部离子很少置换，在破裂时，边缘上有断键电荷不平衡时，才吸附其它阳离子［OH-］中的H+可被Ｋ+或Na+取代。高岭土质地细腻，纯者为白色，含杂质为黄、灰、褐色。高岭石族：高岭石、地开石、珍珠陶土、多水高岭石。珍珠陶土的结构特性使它能更好的增强水在层间的渗透性，加大吸附作用和膨胀性质。多水高岭石（埃洛石）特点：①在高岭石的结构晶层间充满了按一定取向排列的水分子（层间水，其数量和位置不定），使之在c轴方向厚度增大。②晶层之间沿a、b轴错开化学通式：Al2O3·2SiO2·nＨ2O(n=4～6)

晶系：单斜晶系或三斜晶系外形常呈微细空管状或卷曲片状，其可塑性、结合性比高岭石强，干燥收缩大。特性：由于层间水的存在，多水高岭石晶格在Ｃ轴方向厚度加大，层间水能抵消大部分氢键结合力，使晶层可靠微弱的分子键相连，层间有一定的自由活动能力，水分子易进入层间形成层间水，易吸附水化离子与有机物，改善可塑性；又因层间距增大，层间结合力降低，晶体易变成弯曲卷状（SEM图）。单斜晶系或三斜晶系外形常呈微细空管状或卷曲片状，其可塑性、结合性比高岭石强，干燥收缩大。总结：高岭土中高岭石类黏土矿物含量越多，杂质越少，化学组成越接近高岭石的理论组成，纯度越高的高岭土其耐火度越高，烧后越洁白，莫来石晶体发育越多，力学强度、热稳定性、化学稳定性越好。但分散度较小，可塑性较差。2.蒙脱石类来历：最早发现于法国蒙托地区，故名。理论化学式：Al2O3·4Si2O·nH2O(n通常大于2)晶体构造式：Al4(Si8O20)(OH)4·nH2O性状：晶粒呈不规则细粒状或鳞片状，颗粒较小，一般小于0.5μm,结晶程度差。颜色：白色或淡黄结构：两层硅氧四面体间夹一层铝氧八面体蒙脱石类特点一：蒙脱石显著的特点是能吸收大量的水，体积膨胀，如以蒙脱石为主的膨润土其吸水后体积可膨胀20～30倍，这就是膨润土的名称的由来。特点二：离子交换能力强，晶格中的四面体层Ｓi4+部分被Ａl3+、Ｐ5+置换。八面体层中Ａl3+被Ｍg2+、Ｆe3+、Ｚn2+、Ｌi+等置换，使晶格中电价不平衡。晶层之间吸附阳离子如Ｃa2+、Ｎa+等，又增加了蒙脱石的离子交换能力。根据吸附离子不同分为Ｎa蒙脱石，Ｃa蒙脱石。特点三：膨润土可塑性大，触变厚化性强，严重影响泥浆性能。煅烧时脱水过程长，收缩大，Ａl2Ｏ3含量低，又吸附了其它阳离子，杂质较多。因此烧结温度低，烧后色泽差，会使坯体软化变形，用量不宜太多，一般在５％左右。特点四：随外界环境的温度和湿度而变化，引起Ｃ轴膨胀与收缩，因此蒙脱石吸水性强，吸水后体积膨胀，容易破裂。颗粒极细，可塑性强，干燥后强度大，干燥收缩也大。蒙脱石族：蒙脱石、贝得石、绿高岭土、皂石我国膨润土矿点主要在东部地区：辽宁黑山膨润土，河北宣化，浙江宁海粘土，福建连城、武平膨润土等，地表部分多为Ｃa－膨润土。叶腊石（又名寿山石）化学通式：Al2O3·4SiO2·H2O

理论组成：Al2O328.30%，SiO266.70%，H2O5.00%。晶系：单斜晶系，2:1型层状硅酸盐，两层[SiO4]四面体中间夹着一层[AlO6]八面体，层间以范德华力结合，强度很弱，但晶格四面体中的Si４+和[AlO6]八面体中的Al3+

并未被其他阳离子置换，故不易吸收水分和吸附阳离子。外形多为片状及弯曲状。由于各晶层间结合力弱，易沿晶层滑动解理，所以硬度低。三层结构，近似蒙脱石类，不同在于三层结构中四面体中的Si4+和八面体中的Al3+并未被置换，晶层间不易吸收水分和吸附阳离子，各层之间靠范德华力联结，结合很弱，容易滑动解理，故硬度低。特性：叶蜡石与蒙脱石结构相似，属热液型粘土，但无可塑性。叶腊石含结晶水较少，总收缩不大，线膨胀系数小，在升温过程中脱水极为缓慢，可做对尺寸要求高的内外墙砖，适于配制快速烧成的陶瓷坯体。产地：浙江青田，昌化，福建寿山等地叶腊石较出名。3.伊利石类化学通式：(K,H3O)<1K2(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)3O20(OH)4

·nH2O化学组成：——水化了的白云母，介于高岭石，白云母之间K2O较低，SiO2、MgO、FeO、H2O较高。结构：单斜晶系，与蒙脱石结构类似，2:1型层状硅酸盐，但[SiO4]四面体中Al3+较蒙脱石多，晶间阳离子常为K+，也有部分被H+，Na+取代，K+半径大小正好嵌入层间，因此晶格结构牢固，不发生膨胀。外观：多呈不规则片状，颜色洁白，黄色，绿色及褐色。特性：伊利石类矿物构成的粘土，一般可塑性低，干后强度大，干燥烧成收缩小，烧结温度低，烧结范围窄。产地：我国河北邢台，江西德兴，湘南等地产伊利石较出名。白云母化学通式：Ｋ2Ｏ·3Ａl2Ｏ3·6ＳiＯ2·Ｈ2Ｏ

结构：单斜晶系，抗风化能力强，常与粘土一起沉积下来，强烈风化可水化成水化白云母，伊利石等。4.水铝英石非晶质含水硅酸盐可能由硅氧四面体和金属离子配位八面体任意排列而成，无任何对称性特点：能溶于盐酸，其他黏土矿物溶于硫酸，不溶于盐酸组成：变动无常二、黏土的组成矿物组成、化学组成、颗粒组成（一）矿物组成黏土中的矿物：黏土矿物：黏土的主体，黏土性质的主要成分杂质矿物：风化未完全，或其他原因混入一些非黏土矿物和有机物质石英和母岩残渣石英常为长石的共生矿物。其他母岩残渣还有长石和云母。一般以较粗的颗粒混在黏土中。对黏土的可塑性和干燥后强度产生不良影响。常用淘洗法去除。碳酸盐及硫酸盐类碳酸盐主要有：方解石（CaCO3）、菱镁矿（MgCO3）硫酸盐主要有：石膏（CaSO4·2H2O）明矾（KAl3(SO4)2(OH)6）可溶性硫酸盐能使制品表面形成一层白霜。（原因）较多的硫酸盐使制品引起坯泡。石膏细块和黏土熔化形成绿色的玻璃质熔洞。3.铁和钛的化合物铁类：种类：黄铁矿、褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿、针铁矿、钛铁矿危害：使坯体着色，降低黏土的耐火度，影响制品的介电性质、化学稳定性去除：淘洗法、电磁选矿法钛类：种类：金红石、锐钛矿、板钛矿4.有机杂质一般能在煅烧时烧掉。故黑色黏土能烧出白色陶瓷。能增加黏土的可塑性和泥浆的流动性。过多能造成陶瓷表面起泡与针孔。（二）化学组成主要成分：SiO2、Al2O3、H2O等(9个项目)其他成分：碱金属氧化物、碱土金属氧化物、Fe2O3、TiO2意义：①鉴定黏土矿物组成的参考（例）②估计黏土耐火度的大小（例）③推断黏土煅烧后的呈色（例、表）④估计黏土的成型性能（例）⑤推断黏土在烧结过程中产生膨胀和起泡的可能性（例）⑥粗略结算黏土矿物组成的示性分析（三）颗粒组成定义：指粘土中含不同大小颗粒的百分含量。意义：通过颗粒组成的分析，可初步判断工艺性能，颗粒越小，可塑性越大，干燥收缩越大，干燥后强度高，烧结温度低，易变形。可初步判断粘土矿物类型，粘土矿物粒径小于1~2微米，非粘土矿物大于1~2微米，多数在10—60

微米。区别相对含量，判断粘土非粘土。判断粘土本身矿物类型，高岭土粗，膨润土细。性质：细颗粒可塑性干燥收缩干后强度易于烧结气孔率力学强度白度透明度片状结构比杆状结构的颗粒堆积密度大、塑性大、强度高测定方法国外：对超细粉体的分级技术研究较早（早在五、六十年代），采用X光透过法、激光法、沉降法先进方法，可以测出0.1～100μm的颗粒，精确度和自动化程度都很高。国内：大多数陶瓷厂家还仅仅使用筛分法来表示和控制原料的细度，此法只能测定粒径大于40μm的大颗粒，较粗糙，精确度不高。方法或仪器名称基本原理测定范围μm特点丝网筛

通过一组筛子将样品分级，称重各粒级，可得粒度重量累积分布38～1000方法简单、快速，可得平均粒径和粒度分布

移液管法

分散在沉降介质中的样品颗粒，其沉降速度是颗粒大小的函数，通过测定分散体因颗粒沉降而发生的浓度变化，测定颗粒大小和粒度分布1～100仪器便宜，方法简单，应用广。缺点是测定时间长，分析、计算德工作量很大

激光粒度分析仪

根据夫琅和费衍射原理测定颗粒粒度和粒度分布2～176自动化程度高、操作简单、测定速度快、重复性好、可用于在线粒度分析X射线透过法

测定因分散浓度变化引起的浊度变化，测定样品的粒度分布0.1～100自动测定，数据不需处理便可得到分布曲线，可用于在线粒度分析常用颗粒度检测方法的对比三、黏土的工艺性质（一）可塑性定义：粘土—水系统形成泥团，在外力作用下泥团发生变形，形变过程中坯泥不开裂，外力解除后，能维持形变，不因自重和振动再发生形变，这种现象称为可塑性。大小：1.主要决定于固相与液相的性质与数量。固体物料类型、颗粒形状、大小、分布、颗粒的离子交换能力液相对固相的浸润能力和液相的黏度

2.固相与液相的相对数量

塑限含水量、液限含水量、工作泥团的可塑含水量测定方法：可塑性指数法可塑性指标法可塑性指数：黏土的液限含水率—塑限含水率表示黏土能形成可塑泥团的水分变化范围，指数大水分范围大可塑性指标：在工作水分下，黏土泥团受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，同时还应测定泥团的相应含水率。表示黏土泥团的成型性能的好坏。指数：强15~中~7~弱~1~非指标：强3.6~中~2.5~弱~提高坯体可塑性的措施：淘洗黏土，出去非可塑性物料，长期风化长期陈腐黏土或坯料真空处理泥料，多次练泥掺入少量强可塑性泥土加入适当的胶体物质降低坯料可塑性的措施：加入非可塑性的原料预先煅烧部分黏土

（二）结合性定义：粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团，并且有一定干燥强度的能力。粘土的结合性由其结合瘠性料的结合力的大小来衡量，而结合力的大小又与粘土矿物的种类、结构等因素有关。一般而言，可塑性强的粘土其结合力也大。指标：实验室中粘土的结合力通常以能够形成可塑泥团时所加入标准石英砂（颗粒组成为:0.25～0.15mm70%，0.15～0.09mm30%）的数量及干后抗折强度来反映。一般加砂量＞50%为结合力强的粘土，加砂量在25%～50%为中等结合力粘土，加砂量＜20％为结合力弱的粘土。（三）离子交换性起因：粘土颗粒带电荷，来源于Si4+被Al3+，Fe2+等置换以及边缘断键，而出现负电荷。表示方法：离子交换能力用交换容量来表示，100g粘土所吸附能够交换的阳离子或阴离子的量，单位：mol×100／g。影响因素：1.黏土中有机物含量和黏土矿物的结晶程度2.吸附离子的种类阳离子交换容量大小：

Ｈ+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+

除阳离子交换能力外，阴离子也会被粘土颗粒吸附，但吸附能力较小，只发生在粘土矿物颗粒的棱边上，阴离子取代顺序如下：

OH->CO32->P2O74->CNS->I->Br->Cl->NO3->F->SO42-

（四）触变性定义：粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低而流动性增加静置后能恢复原来状态。反之，相同泥浆放置一段时间后，在维持原有水分的情况下会增加粘度，出现变稠和固化现象，上述现象可重复无数次，统称为触变性。影响因素：1.黏土的矿物组成

2.粒度大小与形状

3.水分含量

4.使用电解质的种类和用量

5.泥料的温度产生触变性的原因：由于粘土片状颗粒的活性边面上尚残留少量电荷未被完全中和，以致形成局部边－边或边－面结合，使粘土颗粒之间常组成封闭的网络状结构。这时，泥料中的大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中，使整个粘土－水系统好像水分减少，粘度增加，变稠及固化现象，但这样的网络状结构是疏松和不稳定的，当稍有剪切力的作用或振动时，网络即被破坏，又呈流动状态。

触变性——厚化度泥浆厚化系统：触变厚化现象可以用泥浆粘度变化之比或剪切应力变化的百分数来表示。泥浆厚化度＝τ30min／τ30s

τ30min——100ml泥浆静置30分钟后由恩式粘度计中流出的时间

τ30s———100ml泥浆静置30秒钟后由恩式粘度计中流出的时间可塑泥团的厚化度为静置一段时间后，球体或锥体压入泥团达一定深度时剪切强度增加的百分数。泥料厚化度＝（Fn－F0）／F0×100％

F0——泥团开始承受的负荷gFn——泥团静置一定时间后，球体或圆锥体压力相同深度时，泥团承受的负荷g泥料触变性随时间变化不均匀，开始粘度增加快，以后慢。（五）干燥收缩和烧成收缩干燥收缩：黏土泥料干燥时，因包围在黏土颗粒间的水分蒸发，颗粒相互靠拢引起体积收缩，称为干燥收缩烧成收缩：黏土泥料在煅烧时，由于发生一系列的物理化学变化，因而黏土再度收缩，为烧成收缩。总收缩=干燥收缩+烧成收缩影响因素：组成、含水量、吸附离子及其他工艺性质规范吗？收缩测定以直线长度或体积大小的变化来表示。体积收缩近似等于直线收缩的3倍。但有6%~9%的误差。干燥收缩以试样干燥至105~110℃的尺寸变化来表示：

L0：式样的原始长度

L干：式样干燥后的长度

ε干：式样的干燥线收缩率线收缩和体积收缩的关系：干燥灵敏度：表示坯体在干燥时能产生形变和开裂倾向的大小。灵敏度大，干燥过程中容易变形和开裂。

P孔：试样干燥后的总气孔率

K敏：干燥灵敏度

K敏:容易形成缺陷2~中等~1比较安全烧成线收缩：

L干：试样干燥后的长度

L烧：试样烧成后的长度

ε烧：试样的烧成线收缩率T1T2T3温度℃200800120014001600309206103收缩率%气孔率%收缩率气孔率总收缩：（六）烧结温度与烧结范围T1：开始烧结温度。开始出现液相，气孔率明显下降，收缩急剧增加。T2：烧结温度，液相达到一定的数量，收缩达最大，气孔率降到最低。T3：软化温度，随温度升高，液相继续增加，开始变形，气孔率、收缩率反常

烧结变化过程：Ｔ1——气孔率明显减小，体积剧烈收缩，温度超过800℃。

Ｔ2——温度继续升高，液相有一定数量并填充于气孔中，开口气孔降至最低，收缩率达最大。此时试样致密度最高。Ｔ3——温度继续升高，液相不断变多，以致不能维持试样原有形状而发生变形这种情况的最低温度。Ｔ2～T3——

烧结范围。生成中常用吸水率反映黏土的烧结程度。一般要求黏土原料烧结后的吸水率<5%。（七）耐火度原因：粘土加热过程中发生一系列的物理和化学变化。脱水、分解、析晶等较复杂的过程，是制品烧成的基本理论。耐火度：表征粘土原料抵抗高温作用不致融化的性能指标。主要取决于化学组成。表示方法：

烧结性：气孔率、吸水率、体积密度、收缩率耐火度：三角锥三角锥法：将一定细度的粘土原料（<0.2mm）制成一个等边截头三角锥（上底2mm，下底8mm，高30mm，截面正三角形）干燥后，在一定升温制度下，测出三角锥的顶端软化下弯至锥底平面时的温度）。计算法：1.耐火度也可根据粘土的化学成分进行近似计算：

t＝1534＋5.5wA

－30(8.3wＦ+2wMO)×/wA

t——耐火度

wＡ——氧化铝含量％

wＦ——氧化铁含量％

wＭO——TiO2，MgO，CaO和R2O总量％该公式适用于Al2O3含量在15～50%的粘土，各百分含量须换算为无灼减量。2.经验公式

t:耐火度

WA:黏土中Al2O3和SiO2总量换算为100%时，Al2O3的质量分数，%WMO:黏土中Al2O3和SiO2总量换算为100%时，相应带入的其他杂质氧化物的总的质量分数，%

上式适用于Al2O3质量分数为20%~50%的黏土四、黏土的加热变化黏土是陶瓷的主要原料，陶瓷在烧成过程中所发生的一系列物理和化学变化，是在黏土加热变化的基础上进行的，因此黏土的加热变化是陶瓷制品烧成的基本理论基础。黏土在加热过程中的变化包括两个阶段：脱水阶段与脱水后产物的继续转化阶段。（一）脱水阶段黏土干燥后继续加热首先出现的反应是脱水，最主要的是结构水的排出，其排出温度大部分在430~600℃.例：高岭土的加热脱水

100~110℃湿存水（大气吸附水）与自由水排出；

110~400℃其他矿物杂质带入水的排出；

400~450℃结构水开始缓慢排出；

450~550℃结构水快速排出；

550~800℃脱水缓慢下来，最后近于停滞；

800~1000℃残余水排出完毕。黏土脱水时，伴随产生体积变化，从室温开始加热时，黏土会发生膨胀，至100℃以后，当吸附水开始排出时，体积出现一个小收缩，在250℃收缩终止，其后继续膨胀至晶体开始分解，而转为再收缩。黏土脱水后均变为脱水产物，例：高岭石类黏土脱水

Al2O3·2SiO2·2H2O＝Al2O3·2SiO2+2H20（二）脱水后产物继续转化阶段偏高岭石在925℃开始转化为尖晶石结构的产物

2（Al2O3·2SiO2）＝2Al2O3·3SiO2+SiO2使首先脱去SiO2后形成的尖晶石型结构为具有立方晶系的结构，由于这一尖晶石结构比较致密且较偏高岭石稳定，因而在转化过程中能出现收缩率增大以及在差热曲线上出现放热效应。在转化中同时形成的SiO2为非晶质SiO2。这种非晶质SiO2在潮湿的环境下，能发生水化而产生膨胀，这就是黏土脱水产物会产生水化膨胀的原因。铝硅尖晶石结构中空位较多，因而它也是很不稳定的。继续加热会转化为热力学稳定的莫来石而分离出石英：

3（2Al2O3·3SiO2）＝2（3Al2O3·2SiO2

）+5SiO2

转化温度1050℃.五、黏土在陶瓷生成中的作用①赋予泥坯的可塑性；②使注浆料与釉料具有悬浮性和稳定性；③在坯料中结合其它瘠性原料，使具有一定干坯强度及最大堆积密度；④是瓷坯中Al2O3的主要来源，⑤是烧成时生成莫来石晶体的主要来源。六、我国的黏土原料华中及东南沿海为斑岩类喷出岩和酸性侵入岩的风化物华北、东北地区的沉积耐火黏土矿床北方黏土：含Al2O3、TiO2和有机物较多，含游离石英和铁质较少；可塑性好，吸附力强，耐火度高，生坯强度较高，可内外同时上釉，可氧化焰烧成。南方黏土：含游离石英和铁质较多，含TiO2和有机物较少，可塑性较差，耐火度较低，生坯强度较差，分内外两次上釉，还原焰烧成。我国各地主要黏土原料的分布情况（一）(二)(四)(三)（一）东北地区和内蒙古地区特点：耐火黏土，普遍用于耐火材料的生成产地：辽宁复州湾、本溪二区、吉林水曲柳成分：高岭石为主，含不同量的石英和水铝石各地特色：硬质黏土：本溪二区、明山沟软质黏土：吉林水曲柳、辽宁法库土、烟台和复州土白色黏土：东沟高岭土、建平小平房土、义县白土、宝国老瓷土、更刻瓷土、乌可湾瓷土、旧门瓷土、东兴瓷土、百果瓷土、项杖子瓷土、法库瓷土、白泥瓷土内蒙古地区：高岭土：清水河、准旗、包头、石拐、海勃湾、昭盟巴林右旗膨润土：察右后旗、商都县、小佘太水云母：乌拉特前期、武川县、锡林郭勒旗、西乌旗（二）华北地区知名地域：河北邯郸彭城镇、河北曲阳、唐山特色黏土：1.铝矾土或硬质黏土，主要成分为水铝石（Al2O3·H2O）及高岭石，按Al2O3含量高低分为特A级、A级、B级、C级、D级。山西大同土、河北章村土、承德宽城土

2.软质黏土，唐山地区的紫木节和碱干、保定地区徐水县的徐水土、山西的阳泉黏土、邯郸陈窑瓷土、曲阳灵山瓷土、永年上庄瓷土、峰峰矿区常范煤灰石、易县膨润土玉髓一种矿物。又名“石髓”。玉髓其实是一种石英，SiO2的隐晶质体的统称，它是石英（隐晶质）的变种。（三）华东地区知名地域：中国瓷都—江西景德镇、陶都—江苏宜兴、我国陶器和瓷器最早的发源地—浙江、著名细瓷产地—福建德化、现代著名陶瓷产区—山东淄博山东：含铁量低、烧后洁白的高岭土或瓷土不多，但有很好的塑性黏土，如莱阳膨润土、坊子土。含铁量较高的土不少，如焦宝石。其主要成分为高岭石，含一定量的三水铝石（Al2O3·3H2O）或水铝石（Al2O3·H2O）。色瓷—焦宝石瓷江苏：宜兴，主要有甲泥（夹泥）、白泥、嫩泥三类，主要成分为水云母类，夹有高岭土、石英及云母碎屑。苏州阳西产苏州土，主要成分主要为高岭石，共生石英、白云母、蒙脱石、长石。由片状及杆状两种不同的高岭石组成，且杆状颗粒多于片状颗粒，使得其有高的干燥气孔率、低的干燥强度、低可塑性、高泥浆含水量，故烧成收缩大，易开裂。徐州新沂郝湖瓷土、赣榆石桥高岭土、铜山贾汪、利国、三铺、邳县宿羊山；镇江地区宜兴茗岭瓷土、溧阳句容、丹徒膨润土、高淳秀山焦宝石。浙江：温州、龙泉、绍兴。温州马鞍岭瓷土、小京瓷土、北坦陶土。组成为多水高岭石，含较多石英。烧结性良好，成型性较差。钟桐岭瓷土、百尖山瓷石、社头蜡石。龙泉瓷土，组成富含石英、钾钠含量较高。紫金土含铁量高福建：德化白瓷称为建白瓷。江西景德镇：不以黏土—长石—石英为主料，而以高岭土和瓷石作胎，以釉石和釉灰制釉，得水云母质瓷。其原料分为高岭土、瓷石、釉石三类。其含铁量较高、含钛量较低，只适于还原焰烧成。（四）中南地区河南：焦作。湖南：醴陵，毛瓷。一只“7501瓷”调羹10万元一个小瓷碗170万元湖南高岭土以衡阳地区界牌、马迹、东湖为主。其黏土属于杆结构的高岭石和石英混合矿物，烧后白度相当高，为制造高级细瓷的优良原料。

醴陵八里坳焦宝石、辰溪焦宝石、辰溪铝矿土等。广东：石湾、枫溪、高陂、饶平。多属残留黏土，组成除高岭土外，还有较多游离石英、水云母和长石。可塑性较差，干坯强度低，含铁量较高，要还原焰烧成。（五）其他地区陕西：铜川县上店土。四川：瓷泥。台湾：大屯山火山岩系及东部海岸。第三节石英类原料一、石英的种类和性质（一）石英的种类自然界中的二氧化硅结晶矿物统称为石英。

脉石英石英砂砂岩石英岩

燧石硅藻土SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O烧失山东泰安99.480.360.10///痕迹0.03湖南长沙99.500.100.30/////广东潮安99.530.19痕迹/0.04///内蒙包头99.79痕迹0.060.18///0.34山西闻喜98.05///0.10///

全国各地硅质原料举例：脉石英SiO2熔融岩浆在地壳较浅部分急冷凝固形成的致密结晶石英。

致密结晶态，火成岩。外观特点：纯白，半透明呈油脂光泽，断口呈贝壳状。

SiO2>99%，是生产日用细瓷、釉料的良好原料。砂岩

碎屑沉积岩，石英颗粒由胶结物结合，根据胶结物不同分为：石灰质砂岩，粘土质砂岩，石膏质砂岩，云母质砂岩，硅质砂岩。陶瓷中仅用：硅质砂岩。

SiO2

含量90～95%。石英岩

硅质砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶形成的岩石。外观特点：灰白色，光泽鲜明，断面致密，强度大，硬度高。

SiO2

＞97％。加热晶型转变困难。用于制作一般陶瓷，质量好的可做细瓷。石英砂花岗岩、伟晶岩风化的产物，由水流冲激淘汰后自然聚集。杂质多，成分变化波动较大。河床砂用于墙地砖，大缸大生产，可减小其变形。平潭海砂：大量用于玻璃工业生产。东山海砂：是我国水泥行业的标准砂。燧石

隐晶质SiO2

，SiO2

溶液经化学沉积在岩石夹层中形成。硬度高。陶瓷工业常做研磨材料：砌筑球磨机内衬，研磨体球石用。

SiO2>98%。硅藻土

溶于水的部分二氧化硅,被微细的硅藻类水生物吸取,沉淀演变而成为含水的非晶质二氧化硅。具有多孔隙。可做绝热材料，多孔陶瓷等。（二）石英原料的性质外观：视其种类不同而异，大多呈乳白色，有的呈灰白色，半透明状态，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。硬度：莫氏硬度为7。

密度：晶型不同密度不同，变动范围2.22—2.65。

化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力（除HF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与玻璃态物质。

熔融温度范围：1400C—1770C，由SiO2的形态和杂质含量决定。SiO2多晶转变常压下有七种结晶态和一种玻璃态，在一定条件下相互转化：—石英—鳞石英—方石英熔融态石英

—鳞石英石英玻璃—石英—鳞石英—方石英870℃1713℃1470℃573℃

±0.82%

±0.2%117℃163℃±4.7%±0.2%±16%±2.8%180~270℃急冷鳞石英方石英SiO2多晶转变的特点

高温型的迟缓转化（横向转化或一级转化）由表面向内部逐步进行，结构变化。因为形成新的稳定晶型，所以需较高的活化能；转变速度慢；体积变化较大，所以需较高温度及较长时间。低温型的迅速转变（纵向转变或二级转变）由表及里瞬间同时转化，体积变化小，结构不特殊变化，位移型转变（键之间的角度稍做变动为位移型转变），易进行，且转化可逆。

自然界中石英大部分以—石英存在，很少以鳞石英或方石英的介稳状态存在。石英多晶转变的体积效应：一级转变的体积变化大，但由于其转化速度慢，体积效应小，且在高温下有液相存在，对坯体影响不大。二级转变的体积变化小，但转化速度快，瞬间完成，体积效应大，无液相，对坯体影响大，必须严格控制。

石英理论晶型转化的基础条件：慢升温，维持晶型转化在平衡态下进行。

陶瓷生产实际转化情况：升温快（快速烧成），无论是否有矿化剂，都经过半安定方石英这一过渡状态，参见实际转化示意图。SiO2晶型实际转化示意图半安定方石英无矿化剂有矿化剂干转化湿转化半安定方石英—方石英—鳞石英1050℃开始，1200—1300℃强烈1470℃

1200—1400℃700—900℃开始，1200—1470℃明显-石英SiO2晶型实际转变情况

实际转化时升温快，常出现过渡状态（半安定方石英）但无论是否有矿化剂，—石英的转化过程都经过半安定方石英阶段。有矿化剂存在时，最终有鳞石英形成；无矿化剂时，最终形成方石英。矿化剂：RO，R2O；矿化剂来源：熔剂性原料。

在普通陶瓷生产过程中，石英的转化主要是二级转化，而不是一级转化。实际生产中，由于烧成温度的限制（一般在1300℃），最终石英以半安定方石英存在，即所说的方石英。SiO2晶型转化与生产应用

石英预烧，利于粉碎：1000C煅烧急冷变松，利用石英573C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，以适应快速烧成的特点。陶瓷的烧成过程，必须注意升降温速度的问题，之所以要控制升降温速度就是由于一些原材料在加热或冷却过程中伴随着体积的膨胀或收缩。如果控温不当，这些膨胀或收缩在极短的时间完成，会造成坯体或制品开裂。三、石英在陶瓷生产中的作用①烧成前，石英为瘠性料，可调节泥料的可塑性，是生坯水分排出的通道，降低坯体的干燥收缩，增加生坯的渗水性，缩短干燥时间，防止坯体变形；利于施釉。②烧成时，石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩；高温时石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度，未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。③可提高坯体的机械强度，透光度，白度。④釉料中,SiO2是玻璃质的主要成分，提高釉料的机械强度，硬度，耐磨性，耐化学侵蚀性；提高釉料的熔融温度与粘度。第四节长石类原料长石是陶瓷原料中最常用的溶剂类原料，在陶瓷生产中作坯料、釉料、色料、熔剂等的基本组分，是陶瓷的三大组分之一。一、长石的种类和一般性质概况：长石是地壳中分布极广的造岩矿物，约占地壳总重量的50%，广泛分布于岩浆岩、变质岩和沉积岩中。从化学组成来看，它是碱金属或碱土金属的铝硅酸盐，主要是含钾、钠、钙和少量钡的铝硅酸盐。自然界中长石的种类很多，归纳起来都是由钾长石、钠长石、钙长石和钡长石四种简单的长石组合而成。产地：湖南平江，陕西洛南，福建将乐、建宁、仙游。种类：长石(feldspar)为架状硅酸盐结构，据结构特点分为：钾长石：K2O•Al2O3•6SiO2

钠长石：Na2O•Al2O3•6SiO2

钙长石：CaO•Al2O3•2SiO2

钡长石：BaO•Al2O3•2SiO2前三种居多，后一种较少。性状：自然界中，纯的长石较少，共生矿物有：石英，云母，霞石，角闪石。其中云母，角闪石为有害杂质。含石英，霞石的可考虑做原料使用。各自特点钾长石KAS6

：1150±20℃分解为白榴子石，全部熔融，范围宽，高温粘度大。钠长石NaAS6

：1120℃开始熔融，液相稳定，粘度低，易变形；钙长石CaAS2：熔点高达1550℃，熔融范围宽，熔体不透明，机械强度大。钡长石BaAS2：熔点高达1715℃，熔融范围不宽，可人工合成，电学性能好。混熔特性：几种基本类型的长石，由于其结构关系，彼此可混合形成共熔体。混溶情况钾长石+钠长石=微斜长石（高温存在）钠长石+钙长石=斜长石钾长石+钙长石≠钾长石+钡长石钾长石+钠长石：钾长石和钠长石常以固熔体存在钾长石和钠长石高温互溶，低温分离；据含量不同，晶体折射不同；钾钠长石的固熔体，钠长石含量少时形成晶斑；含量多时，形成条纹。实际生产中，常用的为钾钠长石。所谓的钾长石指以钾长石为主的的钾钠长石。所谓的钠长石指以钠长石为主的钾钠长石。钾钠长石的命名方法：钠长石含量50%透长石钠长石含量30%正长石钠长石含量20%微斜长石钠长石+钙长石：钠长石和钙长石高温下任意比互溶，低温下也不分离。钠长石和钙长石命名方法：钠长石

90%钠长石钙长石

90%钙长石其余称斜长石。钾长石+钙长石：钾长石和钙长石的固溶性差，小于10%，在任何温度下几乎不互溶。在实际应用时，钾长石中可引入少量钙长石，可降低钾长石的熔融温度（1150C1050C），所以调整配方时，钾长石中加入少量钙长石，利于降低烧成温度，尤其对于釉，利于釉的熔化和铺展钾钠长石（含钾长石较多的）外观：颜色为肉红色，粉红，个别的为白，灰，浅黄。密度：2.56—2.59

硬度：6—6.5

断口呈玻璃光泽，解理清楚。钠钙长石外观：颜色一般为白色，灰白色。其它物理性质与钾钠长石相似。两个亚族1.钾钠长石亚族自然界中的钾长石都混有钠长石①透长石。含钠长石达50%，单斜晶系，生成温度900~950℃以上，系高温型，产于喷出岩中。②正长石。含钠长石达30%，单斜晶系，生成温度650~900℃以上，系中温型，产于侵入岩和变质岩中。③微斜长石。含钠长石达20%，三斜晶系，生成温度650℃以下，系低温型，多产于伟晶岩和变质岩中。特点：微斜长石熔融温度范围宽，熔体黏度大，熔化缓慢，有利于坯体在高温下不易变形。2.斜长石亚族化学式：（100-n）Na[AlSi3O8]·nCa[Al2Si2O8]n=0~100含钠长石：钠长石~90%~斜长石~10%~钙长石我国几种优质长石的化学组成

名称SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2O烧失海城长石65.5218.590.40/0.58/11.802.490.21平江长石63.4119.180.17//0.7613.972.360.46忻县长石65.6618.380.17///13.372.640.33闻喜长石64.6219.980.170.260.620.328.724.510.35二、长石的熔融特性长石在坯料和釉料中做为主要成分，起熔剂的作用。为使坯体既易烧结，又不变形，则希望长石有较低的熔化温度，较宽的熔化温度范围。为使釉料在坯料烧结温度下成熟，要求釉料具有较高的始熔温度，较宽的熔融温度范围。这就要求在烧成过程中，长石既具有良好的熔剂作用（即较高的溶解其它物质的能力），又使熔融液相具有较高粘度（坯体不易变形坍塌；釉料不易流釉）。熔化温度范围：作为纯的钾钠钙长石有固定的熔点，但实际上常是几种长石的互溶物，加之一些杂质在内，使之无固定熔点，只有一个熔化温度范围：钾长石1130C—1450CT=320C

钠长石1120C—1250CT=130C

钙长石1250C—1550CT=300C从以上可以看出：钾长石的始熔温度不是太高，且其熔融温度范围宽，这与钾长石熔融反应有关。一般要求高温粘度大，高温粘度系数小。但对于快速烧成的，则高温粘度不应太大，高温粘度系数不宜太小。所以常用钠长石达到低温快烧的目的。组成的要求（国标）：%。一级长石可做高级细瓷的坯釉。二级长石可做普通白瓷，不可做釉。对长石质量要求三、长石在陶瓷生产中的作用①在高温下熔融，形成粘稠的玻璃体，是坯料中碱金属氧化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，利于成瓷和降低烧成温度。②熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒；液相中Al2O3和SiO2互相作用，促进莫来石的形成和长大，提高瓷体的机械强度和化学稳定性。③长石熔体能填充坯体孔隙，减少气孔率，增大致密度，提高坯体机械强度，改善透光性能及电学性能。④作为瘠性原料，提高坯体渗水性，提高干燥速度，减少坯体的干燥收缩和变形。⑤在釉料中做熔剂，形成玻璃相。第五节其他矿物原料一、含碱硅酸铝类长石的代用品：伟晶花岗岩钠霞石：Na2O•Al2O3•2SiO2霞石正长岩钾霞石：K2O•Al2O3•2SiO2酸性玻璃熔岩锂霞石：LiO•Al2O3•2SiO2

（一）伟晶花岗岩矿物成分：石英、长石及少量的白云母等杂质。其中石英的成分波动大。大多为岩浆中酸性最大的溶液冷却后的产物。一般要求：Fe2O3在0.5%以下，碱成分不小于8%，CaO不大于2%，K2O/Na2O质量比不小于2；石英：25%—30%，长石：60%—70%。（二）霞石正长岩矿物成分：长石与霞石(Na,K)AlSiO4的固溶体，以及其他杂质。特点：1060C开始熔化，随碱含量的不同在1150—1200C范围内波动；K2O为主要成分，高温粘度系数小。Al2O3的含量比正长石高（一般在23%左右），几乎不含游离石英，且高温下能溶解石英，所以，熔融后高温粘度大；含铁多，需精选。

结论：适于快烧，且烧成温度范围宽，霞石正长岩代替长石，可使坯体生产烧成时不易沉塌变形，热稳定性好，机械强度高。（三）酸性玻璃熔岩矿物成分：属火成玻璃质岩石，主要由玻璃质组成，含SiO2、碱金属氧化物较多。一般为65～75%，RO为8～9%。含Fe、Ti等着色氧化物较少。常见类型：珍珠岩，松脂岩，黑曜岩，浮岩。1.浮岩又称浮石，是一种多空的轻质火山玻璃质物质，含有不等量的斑晶、微晶。2.珍珠岩因具有珍珠裂隙而得名。主要由酸性火山玻璃质组成。（四）锂质矿物原料1.锂辉石结构式：LiAl(SiO3)2理论化学组成：Li2O8.02%,SiO264.58%,Al2O327.40%三种同质多变体：α-，β-，γ-锂辉石结构α-锂辉石低温稳定变体，单斜晶系，链状结构β-锂辉石高温稳定变体，四方晶系，架装结构γ-锂辉石高温亚稳态变体，六方晶系，架装结构转化

α-锂辉石β-锂辉石γ-锂辉石850℃1000℃1100℃2.锂云母又称鳞云母，为富含挥发份的三层型结构状硅酸盐构造式：KLi[Al(OHF)2](SiO3)3化学组成不定，Li2O,SiO2,Al2O3,K2O,H2O单斜晶系，板状或短柱状，玫瑰色、浅紫色、白色等。非常强的熔化剂作用，能显著降低材料的烧结和熔融温度，提高釉的流动性。二、碱土硅酸盐类原料(一)滑石与蛇纹石1.滑石滑石与蛇纹石同属镁的含水硅酸盐矿物，是制造镁质瓷器的主要原料，在普通陶瓷中能改善性能。化学式：硅酸镁矿物，3MgO·4SiO2·H2O理论组成：

MgO31.88%，SiO263.37%，H2O4.74%结构：单斜晶系，晶体为六方或菱形板状，层间仅以微弱的键力吸引，联系很不牢固，层间极易裂成薄片。常见的有两种形态：粗鳞片状与细鳞片致密块状集合体（块滑石）。滑石：Mg硅酸盐类外观：纯滑石为白色，含杂质为淡绿，浅黄，浅灰，粉红，淡褐。脂肪光泽，有滑腻感。莫氏硬度为１，密度2.7～2.8。加热时于600C左右开始脱水，880～970C范围内完全排除，滑石分解为偏硅酸镁和二氧化硅：

3MgO·4SiO2·H2O3（MgO·SiO2）+SiO2+H2O片状结构不易粉碎，成型时定向排列易开裂，预烧破坏其片状结构：600-850℃970-1000℃滑石脱水层状结构链状（原顽辉石）滑石作用熔剂：降低烧成温度，在较低温度下形成液相，促进莫来石的生长，同时扩大烧成温度范围。提高坯体白度，透明度，机械强度，和热稳定性。提高釉的弹性，热稳定性，加宽釉的熔融温度范围。应用：日用瓷，釉面砖，电瓷（滑石瓷），堇青石质陶瓷，或堇青石质窑具。产地：辽宁海城，山东栖霞，广西陆川，江西广丰等。2.蛇纹石结晶构造式：Mg3[Si3O5](OH)4化学通式：3MgO·2SiO2·2H2O理论化学组成：MgO43%SiO244.1%H2O12.9%

单斜晶系，晶体发育不完全，呈微细的鳞片状和纤维状集合体，或致密块状，或夹杂极薄的石棉细脉。一般性质较柔软。外观：绿色或暗绿色，灰色、浅黄、淡棕、浅蓝，有玻璃或脂肪光泽。莫氏硬度：2.5~3相对密度：2.5~2.7加热：500~700℃失去结构水，1000~1200℃分解为镁橄榄石与游离SiO2，1200℃之后，游离SiO2与部分镁橄榄石结合生产顽火辉石。

3MgO·2SiO2·2H2O2MgO·SiO2+MgO·SiO2+2H2O（二）硅灰石理论组成：CaO48.25%、SiO251.75%结构：三斜晶系。单晶体板状，片状，集合体为片状，纤维状，块状，柱状。应用：日用瓷，釉面砖，电瓷（滑石瓷），堇青石质陶瓷，或堇青石质窑具。硅灰石α-CaSiO3β-CaSiO3三斜晶系单斜晶系高温变体低温变体主要莫氏硬度：4.5~5相对密度：2.8~2.9硅灰石——在坯体中作用—低温快烧本身不含挥发分，也不热分解，干燥烧成收缩小，热膨胀系数小，可快速烧成。降低烧成温度，节省能耗，高温下可与粘土生成钙长石及方石英（约900-1000℃）。改善生坯质量，提高产品性能：晶体针状，长柱状，纤维状，成型后晶体呈网状交织，水分可快速干燥，提高生坯强度，反应生成钙长石起增强加固作用，膨胀系数小，提高抗热震性（抗热冲击性）。烧成范围窄：易生成钙质玻璃，其粘度随温度升高迅速降低，易使产品变形；可加入Al2O3，SiO2，ZrO2等提高液相粘度，从而扩大烧成范围。坯体白度降低：硅灰石链状结构能固溶Fe,Mn等离子，但高温相变时，结构发生了相变，由链状变为环状，原来固溶的离子就溶出形成着色氧化物，造成白度降低。（三）透辉石理论组成：

CaO25.9%、MgO18.6%、SiO255.5%性质：熔点1391C

，密度3.3，硬度5～6，玻璃光泽，呈灰、黄、浅绿到深绿等色。应用：建筑卫生陶瓷。透辉石——在坯体中作用—低温快烧降低烧成温度：降温幅度150～200℃。快速烧成：针状、柱状等晶型提供坯体水分快速逸通路,，可快速干燥；不含有机物、结晶水、吸附水等，无明显吸热、放热效应，不发生快速相变，膨胀系数小,能够快速烧成。减少烧成收缩：透辉石质面砖烧成收缩约为0.3％～0.5％，而普通釉面砖的收缩率为1％～1.5％左右。提高机械强度：透辉石质釉面砖主要以透辉石、石英为骨架，钙长石、方石英及少量的莫来石与玻璃体填充空隙而构成交织结构，因而使制品具有较高的机械强度。热稳定性好：坯釉料结合较好。（四）透闪石结构式：Ca2Mg5[SI4O11]2[OH]2理论化学组成：CaO13.8%MgO24.6%SiO258.8%H2O2.8%单斜晶系，晶体呈长柱状、针状、毛发状，或致密隐晶粒块状体，称为软玉。莫氏硬度：5~6相对密度：3左右作用：釉面砖的主要原料，不适于一次低温快速烧成。三、碳酸盐类1.方解石与石灰石化学式：CaCO3理论组成：CaO56%，CO244%。产状：无色透明的方解石称冰洲石；石灰石成分与方解石相似，纯度比方解石差，作用与方解石相同，多为灰白色，灰黑色。在石灰岩洞中生成的有钟乳石，石笋和石幔；海洋生物遗骸形成软泥状沉积的为白垩；河流湖泊沉积的称石灰华。冰洲石石灰华结构：三方晶系，晶体呈菱面体，有时呈粒状，板状。性质：一般为白色或无色。玻璃光泽，性脆，硬度3，密度2.6—2.8高温下(860---970℃)发生分解反应：

850℃左右开始分解，放出CO2，950℃剧烈反应：

CaCO3

CaO+CO2作用：烧成前，瘠性料骨架作用，缩短生坯干燥时间，减少干燥收缩分解后，熔剂作用。在坯料中，与粘土和石英在较低温度下反应，缩短烧成时间，提高透明度，使坯釉结合紧密。釉料中，提高釉的折射率，从而使光泽度提高，改善透光性。使用不当易乳浊（析晶），单独使用时，在用油或煤做燃料时易引起阴黄，烟熏2.白云石白云石（CaCO3·MgCO3

）化学式：CaCO3·MgCO3，理论组成：

CaO30.4%，MgO21.9%，CO247.7%。性质：三方晶系，为碳酸钙和碳酸镁的固熔体。单体为菱面体，集合体为粒状，致密块状。一般为灰白色，有时为淡黄，褐，淡绿；玻璃光泽。硬度3.5—4.0。比密度为2.8—2.9，性脆。分解：白云石高温下分解成CaO与CO2：

CaMg(CO3)2

MgO+CaCO3+CO2

CaCO3

CaO+CO2作用：降低烧成温度，促进石英的转化与莫来石的形成，加入釉中可提高透光性，不易乳浊。730~760℃880~940℃3.菱镁矿化学式：MgCO3

理论组成：MgO47.82%，CO252.18%。性质：三方晶系，晶体为菱面体，集合体为粒状，或致密块状。颜色由白到灰、黄或肉红。玻璃光泽，脆。硬度3.4~5.0，相对密度2.96~3.12。350℃开始分解，MgCO3MgO+CO2550℃—650℃反应激烈。1000℃完全分解，生成轻烧MgO作用：用菱镁矿部分取代长石，可降低坯料的烧成温度，并减少液相量。提高坯体的半透明性，机械强度。釉料中，加入菱镁矿引入MgO，作用与滑石类似，可加宽釉料的熔融温度范围，改善釉层的弹性，稳定性。应用：电子工业用的镁质瓷，其他陶瓷坯料很少用，常用滑石引入MgO。四、钙的磷酸盐类1.骨灰脊椎动物骨骼经一定温度煅烧后的产物。主要成分是羟基磷灰石。结构式：Ca10(PO4)6(OH)2

或Ca10(PO4)2(HPO4)0.4(CO3)0.6

生产：牛、羊、猪的骨骼在900~1000℃温度下用蒸汽蒸煮脱脂，然后在900~1300℃下煅烧，煅烧后球磨，水洗，除铁，陈化，烘干。用途：骨灰瓷的主要原料，用量达整个坯料的一半左右。需加入一定量的增塑黏土。其用量对制品的色调、透明度、烧成温度和强度有较大影响。骨瓷：以动物的骨炭、粘土、长石和石英为基本原料，经过高温素烧和低温釉烧两次烧制而成的一种瓷器。骨质瓷产生于英国的一个高档瓷种，距今已有300多年的历史。因其“薄如纸、透如镜、声如磬、白如玉”，瓷质细腻通透，器型美观典雅，彩面润泽光亮，花面多姿多彩的特点，成就了它洁白的质地和华贵的造型，兼有使用和艺术的双重价值，历史上是宫廷专用品和贵族收藏之珍品，是权力和地位的象征，受到不少买家的青睐，号称“瓷器之王”，是目前唯一世界上公认的高档瓷种。2.磷灰石天然磷酸钙矿物，化学式：Ca3(PO4)3(F,Cl,OH)种类：氟磷灰石、磷氯灰石、羟基磷灰石、碳酸磷灰石结构：六方晶系，呈六方柱状或粒状集合体，柱面有纵条纹，解理不完全。外观：灰白、黄绿、浅蓝、紫，有玻璃光泽，性脆莫氏硬度：5相对密度：3.18~3.21五、高铝质矿物原料（一）高铝矾土

外观：又称铝土矿，由铝的氢氧化物—一水硬铝石、一水软铝石和三水铝石三种矿物组成（化学沉积岩）。常含高岭石、绿泥石、赤铁矿、水云母、石英等杂质，并为呈胶状态的含水氧化铁、含水铝硅酸盐、蛋白石等矿物质所胶结。因胶结物质不同，铝土矿颜色变化较大，自淡灰白、灰褐到黑色，有时有红色斑点。

产地：河南巩县，贵州。

组成：化学成分变化较大，一般含Al2O340～75%,SiO21～2%,Fe2O30～37%,TiO21～8.5%,H2O8～8.5%。性质：隐晶质结构，豆状或块状构造，密度约2.5；吸水性小，有时有磁性，具粗糙感。用途：铝土矿是提炼金属铝的重要矿石，优质铝土矿可作人工磨料、矾土水泥原料和耐火材料。加热：水铝石—高岭石类矾土的加热分为三个阶段，