陶瓷工艺学全套教学课件

陶瓷工艺学绪

论1.绪论2.第一章原料3.第二章配方计算4.第三章坯体结构与形成5.第四章釉层的性质6.第五章陶瓷的烧成7.第六章陶瓷的后期加工及改性全套可编辑PPT课件内

容

陶瓷的概念

陶瓷的起源

陶瓷的发展和进步•“

白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄

”•

世界八大奇迹•

中国五大发明•

宋代五大名窑•

中国的瓷都与陶都中华民族的骄傲•

“China”——“

瓷器

”——“

中国

”“China”——“

瓷器”——“

中国”•“景德镇

”

——“

昌南

”

——“

瓷器

”——“China”——“

中国

”在我们的中文里，“瓷器”与“中国”这两个含

义不同的词是用不同的字来表示的。可在英文中，“瓷器”一词却与“中国”相同，都写成“China”

，

这是因为中国是瓷器的故乡，陶瓷是中华文明的象征，

中国的瓷器早已文明世界，欧洲人很可能就是通过瓷器才认识中国的。字头小写的“china”即为瓷器，据

考证它是中国景德镇在宋前（北宋真宗）的古名昌南

镇的音译。陶瓷的概念•

目前，

“

陶瓷

”一词还没有十分严格的、为国

际所公认的定义。•是科学技术与造型艺术的统一，它与火有着不解之缘，是一门

“土

”与“火

”的艺术。•离不开“火

”：

“陶瓷

”——“烧物

”——“

窑业

”•少不了水：•

不能没有“土

”：陶瓷的概念•

“

陶瓷

”一词还没有十分严格的、为国际所公认的定义。•

传统陶瓷(conventional

ceramics)：指以粘土为主要

原料与其他矿物原料经粉碎，混练，成型，烧

成等工艺过程制成的各种制品。如陶器，炻器，

瓷器。•

现代陶瓷(fine

ceramics)：

指用生产陶瓷的方法制

造的无机非金属固体材料和制品的统称。包括

传统的硅酸盐陶瓷与现代的特种陶瓷。陶瓷的概念•

把柔软的泥土变成坚固的陶瓷器，是人类控制

和改变自然状态能力的扩大，是人类按照自己

的意志创造出来的一种崭新的物质，不仅是发

生量的变化，更重要的是发生了质的变化。学

生在亲身经历了这一过程后，对水、火、土又

有了新的认识。他们在揉泥的同时，也揉进了

自己的创造、理想、希望和未来。他们在用自

己的双手和心灵去发现美、表现美、创造美的

同时，更用自己特殊的语言，去表现心中的世

界。陶瓷的概念•

“

陶瓷”是人们惯用的统称，通俗地讲，用陶土烧制的器

皿叫陶器，用瓷土烧制的器皿叫瓷器。陶瓷则是陶器、炻

器和瓷器的总称。凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料，经过配料、成型、干燥、烧成等工艺制成的器

物都可以叫陶瓷（传统陶瓷）。陶与瓷无论从外表和本质

上都有区别，按吸水率的大小进行划分。陶器和瓷器的区别•

瓷器坯体是完全烧结的，气孔率很小，机械强度大，烧成温度较高；而陶器坯体烧结

程度较差，气孔率较大，烧成温度也较低。如果把瓷器打破，他的断面是光洁、致密的，而陶器的断面却显得粗糙、疏松。陶瓷类型吸水率（%）透明性扣击声断面断面最大

颗粒度常见类型陶

器粗陶9——22无混浊不致密>0.7—0.3砖瓦，琉璃瓦细陶无混浊多孔<0.1—0.3日用陶，釉面砖，

艺术陶炻

器粗

炻3—

8无音粗韵长粗岩

石状>0.1—0.3缸，大型化工设备细

炻1—3无细岩

石状<0.1—0.3日用炻器，墙地砖，紫

砂，部分中国古瓷瓷器<

0.5有音清韵长光泽

好日用瓷,高压电瓷,卫生

瓷,化学瓷,艺术瓷,陶瓷器的分类•

举例：

“陶瓷砖”按吸水率可分为五大类：

GB／T4100.1-1999干压陶瓷砖—第1部分

瓷质砖

E≤0.5%

GB／T4100.2-1999干压陶瓷砖—第2部分

炻瓷砖

0.5%<E≤3

%

GB／T4100.3-1999干压陶瓷砖—第3部分

细炻砖

3%<E≤6

%

GB／T4100.4-1999干压陶瓷砖—第4部分

炻质砖

6%<E≤

10%

GB／T4100.5-1999干压陶瓷砖—第5部分

陶质砖

E>10%陶瓷砖分类与术语“

陶”与“瓷”的区别.

陶器

用粘土作原料，成型后经800～1000℃高温烧成的

器皿。坯体不透明，有微孔，具有吸水性，叩之声音不清。

陶器可细分为细陶和粗陶、白色或有色、无釉或有釉；按

粘土所含成分的不同和烧制温度的差异，坯体呈红、灰、白等多种颜色，有日用、艺术和建筑用陶之分。“

陶”与“瓷”的区别.

瓷器

一般认为，它以经过精选或淘洗的瓷土为原料，坯

质具有半透明性，基本不吸水，制品经过1200—1300

℃的

高温焙烧，烧后质地坚硬致密，叩之有金石声，表面有在

高温下和坯体一起烧成的玻璃质釉；断面细腻而有光泽。它按用途可分为日用瓷、艺术瓷、建筑卫生瓷、工业用瓷

等。问题一：为什么用陶瓷做饭碗？•不会生锈•耐腐蚀（油盐酱醋茶——酸碱盐）

•

易洗涤•耐高温（与塑料比：

100

～150

℃

)•风味独特（炖罐、沙锅豆腐、猪脚香芋煲）•导热慢（与不锈钢比：不烫手、菜不凉）•微波炉适用远古的传说•

在古代据说有一个名叫尤陶氏的妇人，平日里喜欢

用泥巴捏一些小动物.小篮子等东西给自己的孩子玩，

突然有一天家里发生了大火，大火熊熊燃烧，将家

里的东西烧的一干二净，但是她发现平日里捏的小

动物小篮子等东西经火一烧，变的更加坚硬而且不

易渗水，传说从那以后，人们就开始用泥巴做日常

的生活用品和家居摆设。陶瓷的起源•石器—土器—森林之火—

陶器—瓷器陶瓷的起源•

石器：

远古的时候，原始的人群居住在森林里，过

着极其简朴的生活。饿的时候，

摘几个野果吃；渴的

时候，到山沟里喝几口水。晚上睡在岩洞或树洞里。后来，人类逐渐学会捕鱼、打猎，开始是生食，后来

发现了火，就把捕来的鱼、打来的野兽烧烤以后再吃。

为了捕鱼、打猎，也为了抵抗各种毒蛇猛兽的攻击，人民开始用石头做成各种工具、武器，

如石斧、石刀

等等。这就进入了所谓“石器时代

”。陶瓷的起源•

土器后来，人们开始了“刀耕火种

”的最初农业生产，生活状况也较

前有所改善。也就是在这个时候，人们开始用泥土做出一些盛水、

装谷物的器皿，放在强烈的太阳光下，晒得很坚实，这就是所谓

的“土器

”。这些土器由于没有经过火的煅烧，很容易损坏，使

用时要小心翼翼，稍不留心，就碰个稀烂。这当然是很不方便的。

但这些原始的土器的出现，标志着人类的历史进入了一个新的时

代。用土器盛水，总比渴的时候翻山越岭去山涧喝水要方便得多；

同时由于这些土器笨重，容易破损，不便经常搬移，这也是促使

人们由到处流浪的生活逐渐定居下来，过者村落生活的重要原因

之一。而人类的定居又为农业的发展创造了条件。新石器时代的

这些土器，就是陶瓷器的萌芽。陶瓷的起源•

森林之火：据说在新石器时代，有个地方的一个大森林因遭到雷电

的轰击，起了大火。只见浓烟滚滚，烈火熊熊，烧红了

半边天。居住在这片森林里的原始人群，拼命的往外逃。

跑得快的，活了下来；跑得慢的，活活烧死。他们居住

的村落，使用的各种器具，都被这场大火一卷而空。过

了很长时间，有些逃出去的人又回到了这块地方，

这里

看看，那里瞧瞧，总想找出一些还可以使用的东西。但

寻了很久，什么也没有找到，

一切都化为乌有，

一切都

埋葬在灰烬里了。陶瓷的起源•

陶器：突然，有人在灰烬里发现了几个盛水的土器，这些土器

不仅没有被大火烧毁，相反，经过这场大火的焚烧，变

得更坚硬、更结实了。用手拿，

用脚踢，都不象过去那

样容易破碎了。会思索的原始人从此认识到，火的煅烧

可以改变土器的性能，从而有意识地用火去煅烧一些做

好了的土器，这样，就逐渐地发明了陶器。我们这位交

往了几千年的老朋友，也就在这样一次盛大的火的洗礼

中诞生了。陶瓷的起源•由“量变

”到“质变

”：当然上面说的只是一个传说。事实上，陶器的发明不能归功于某

一个人或某一次偶然的机会，而是由许许多多古代劳动人民世世

代代积累经验，发挥了集体智慧，对土器不断加以改进才创造出

来的。陶器的制作，是人类最早的一项手工劳动，人们第一次利

用天然原料，按照人们的意志创造出一种新

的东西。这个时候，

人们虽然已学会将石头制成各种用具，但是，

石头还是石头，只

有量的变化，没有质的变化。而陶器的制作就完全不同，人们用

泥土制成器皿，用火一烧，变成了陶器。陶器与泥土的性质迥然

不同，这里不仅有了量的变化，更重要的是，

由量变而引起了质

变。所以说，陶器是人类发明的第一个人造材料。它揭开了人类

利用自然、改造自然，与自然作斗争的历史的新的一页。陶瓷的起源•

瓷器：随着社会的进步，生产的发展，陶器也在不断地进步、

发展。人们发现，有一些经过高温烧制的陶器，由于局

部熔化而变得更加致密坚硬，完全改变了陶器多孔、透

水的缺点。经过长期的摸索，将黏土、石英、长石等矿

物等原料放在一起烧制，发生了化学变化，

由于在高温

烧制的过程中形成了液相，这些液相冷却后以玻璃态的

形式存在于瓷胎中，使烧出来的瓷器非常坚硬、致密、

不透水。陶瓷的发展和进步•新技术与新工艺的采用：.原料制备：

最初采用天然原料，不加任何处理。现在为适应特

殊材料的特殊要求，对原料进行精选，分等级处理，在纯度、

粒度、性质等各方面加以控制。.

粉料制备：传统采用半机械，机械球磨，碓打粉磨等粉碎方法。

现在为制备超细粉末（10-7～10-

9

m）

，采用化学气（液）相

沉淀、溶胶－凝胶法、气流粉碎、超声波粉碎等方法来制备

（胶体颗粒。.

成型方法：等静压成型法已不仅用于特种陶瓷，也陆续在电瓷，

日用瓷的生产中使用，注射成型法开始由塑料工业移植到陶瓷

工业中来。.施釉：

由传统的釉浆浸釉、喷釉、浇釉发展到用釉粉压制施釉、

静电施釉等的方法。.烧结：

煅烧方法除传统的常压烧结外，气氛烧结、压力烧结

（如热压、热等静压）已广泛应用于陶瓷生产之中。陶瓷的发展和进步•对陶瓷材料的性能与本质的深入了解：一些研究材料成分和结构的技术与仪器的出现，促进了人们对陶瓷的认识进入更高的层次。例如可用X-射线荧光分析、电子与离子探针、光电子能谱仪、俄歇能谱仪测得陶瓷中微量成分的种类、浓度、价态及其分布特征。采用X-射线衍射、

中子衍射仪测定晶体结构和点阵常数、固体中的缺陷，用光

学显微镜、电子显微镜来研究陶瓷烧结体的显微结构。陶瓷的发展和进步•

新品种的开发：.

由于科学技术的推动和需要，也使得能充分利用陶瓷的物理

与化学特性开发出许多在高科技领域中应用的功能材料与结

构材料。例如工业检测与系统控制用的陶瓷传感器，燃气轮

机用的耐高温、高强度、高韧性的陶瓷部件，用作人造骨骼

或器官的生物陶瓷等。.

由于这些进步，人们掌握了更多陶瓷材料性能、结构与工艺

之间内在联系的信息。为今后发展到根据一定性能要求，进

行结构与工艺设计奠定了基础。课程安排.《陶瓷工艺学》是无机非金属材料重要的专业课程，将以陶瓷材料的性质-结构-工艺之

间的关系为纲，阐明材料的组成，键性，结构

与性能的内在联系；讨论工艺方法对产品性能

的影响；将技术基础的有关原理与生产工艺，

性能控制融合在一起。课程安排.广义的陶瓷概念已延伸到无机非金属材料的概念范畴内。陶瓷作为中国古老文明与艺术的象

征，使得日用瓷具有最广泛的实用性和欣赏性，

也是陶瓷科学技术与工艺美术有机结合的产物，

陶瓷从作为日用品开始，已逐步发展为国民经

济领域中的重要材料。陶瓷已从古老的艺术宫

殿走出来，跨进了现代科学技术的行列之中。课程安排•

璀璨的历史文明给我们留下了大量的陶瓷艺术

珍品，这些历代名瓷或从造型，

或从色彩，

或

从雕琢，从技术难度上创造了一个又一个的神

奇，历久弥新，有强烈的视觉效果，能有效的

调动学生的兴趣

,在课程内容上,我们将另辟

章节,结合专业知识着重介绍我国历代名瓷,不

但可显著提高学生听课效果,而且符合当前在

自然学科中加强人文修养的要求。咬文嚼字•

“China”——“

瓷器

”——“

中国

”•

“瓷

”•

“窑

”

•

“炻

”

•

“釉

”习

题.陶瓷的概念？.传统陶瓷和特陶的相同和不同之处？.陶瓷的分类依据？陶瓷的分类？.陶瓷发展史的四个阶段和三大飞跃？.宋代五大名窑及其代表产品？参考资料•

（1）徐恒钧编.材料科学基础.北京工业

大学出版社，

2001.10•（2）布鲁克.

陶瓷工艺.科学出版社，1999•（3）西北轻工业学院等编

.

陶瓷工艺学.

轻工业出版社

，1980•（4）李家驹主编

.日用陶瓷工艺学.武汉

工业大学出版社

，1992陶瓷工艺学第一章

原料容原料的分类及要求硅质原料粘土类原料熔剂性原料辅助原料内第一节第二节

第三节

第四节

第五节

.

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：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。.

根据矿物组成分：粘土原料，硅质原料，长石原料，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。第一节

原料的分类及要原料的分类方法求

1.1.1第一节

原料的分类及要求

1.1.2原料是基础.传统陶瓷制品所用原料多为天然矿物原料；陶瓷制品的性质不仅与工艺过程有关，而且与原料的种类有关。.

陶瓷制品的性能由瓷胎结构决定，瓷胎结构则由原料的种

类和工艺决定。.

原料的合理选择十分重要。第一节

原料的分类及要求

1.1.3对原料的基本要求：.质量达标（不是越纯越好）.储量要大（保证长期供应）.价格合理（不能太贪便宜）.性能稳定（稳定压倒一切）.运输方便（避免等米下锅）第二节

硅质原料

1.2.1石英

——二氧化硅

SiO2俗称玛瑙、水晶；我们专业接触最多的——硅酸盐专业；

在地壳中的丰度为60%；是最常见的矿物：泥、沙石等多数

是硅酸盐矿物。

SiO2矿物种类

SiO2

多晶转变的特性

SiO2在陶瓷生产中的作用

习题第二节

硅质原料

1.2.1石英

——二氧化硅

SiO2.

由于地质产状不同，石英呈现为多种状态，其中最纯的石

英称为水晶。因水晶产量很少，除了制造石英玻璃外，一般

无机非金属材料制品无法采用。.在陶瓷、玻璃、耐火材料生产中采用得较多的石英类原料

主要有脉石英、砂岩、石英岩、石英砂、硅藻土、隧石等。第二节

硅质原料

1.2.1石英——氧化硅SiO2

含SiO2

的矿物种类：.

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///第二节

硅质原料

1.2.1石英——氧化硅SiO2

全国各地硅质原料举例：第二节

硅质原料

1.2.1石英——SiO2——脉石英.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。.它是生产日用陶瓷的优质原料，但由于它呈致密块状，

加热时体积膨胀剧烈，通常需要预先煅烧、加工碾碎后

使用。脉石英也是制造高硅质，

高密度硅砖的原料。我

国广西、山东、江苏北部等地出产脉石英。.二氧化硅晶型难转变，易使晶型转化不完全，膨胀性

大，易于松散。第二节

硅质原料

1.2.1石英——SiO2——砂岩--sandstone石英，长石等碎屑成分占50%以上的沉积碎屑岩。

砂岩是源区岩石经风化、剥蚀、搬运在盆地中堆积

形成。岩石由碎屑和填隙物两部分构成。.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。.

SiO

含量

90～

95%。2第二节

硅质原料

1.2.1石英——SiO2——石英岩--quartzite.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。第二节

硅质原料

1.2.1石英——SiO2——隧石---火石--Quartz

gravel.

隐晶质SiO2

，SiO2

液经化学沉积在岩石夹层中，俗称“鹅卵石”，硬度高，色黑，是一种硅质化学沉积岩，常呈层状、结核状产于石灰岩中；通常呈白色、灰色。色白者由石英岩、石英砂岩或脉石英经风化、破碎、磨圆而形成。.

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%。第二节

硅质原料

1.2.1石英——SiO2——石英砂—硅砂.花岗岩、伟晶岩风化的产物，杂质多，

成分变化波

动较大。.河床砂用于建筑行业及墙地砖，

大缸大生产，可减

小其变形。.平潭海砂，东山海砂：大量用于玻璃工业生产。.广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、

冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料

等工业。第二节

硅质原料

1.2.1石英——SiO2——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。.硅藻土，是被称之为硅藻的单细胞植物死亡后经过

1至2万年左右的堆积期，形成的一种化石性的硅藻

堆积土矿床，具有多孔隙。.属硅质岩类岩石，硅质岩按成因分为两大类：

生

物或生物化学成因—硅藻土、板状硅藻土、蛋白土、

放射虫岩、海绵岩，

可做绝热材料，多孔陶瓷等。

.SiO2>70%第二节

硅质原料

1.2.2石英——SiO2物理性质.

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：

1400。C—1770。C，由SiO2

的形态和杂质含量决定。第二节

硅质原料

1.2.2——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：a—鳞石英

07

a—方石英

1713℃β—鳞石英

180~270℃1±2.8%%℃47a—石英573℃

±0.82%6%℃10163℃

±0.2%117℃

±0.2%熔融态石英

急冷石英玻璃β—石英

Y—鳞石英

β—方石英第二节

硅质原料

1.2.2——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。第二节

硅质原料

1.2.2——SiO2

多晶转变特性.

自然界中石英大部分以β—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。第二节

硅质原料

1.2.2——SiO2

多晶转变特性.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。湿转化700—900

℃开始，

1200—1470

℃明显半安定方石英

1200

1400

℃

a—鳞石英第二节

硅质原料

1.2.2——SiO2

晶型实际转化示意图半安定方石英1470℃

a—方石英1050

℃开始，

1200—1300

℃强烈无矿化剂

有矿化剂β

-

石

英干转化第二节

硅质原料

1.2.2——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，

a—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。第二节

硅质原料

问题一：为什么普通陶瓷胎体中无鳞石英？.矿化剂：

游离的钾钠离子矿化作用最强，其次为钙镁离子。但钾钠离子以

长石形式加入，钾钠离子与长石结合牢固，起不到矿化剂的作用，所以无鳞石英。

当长石和CaO同时加入做矿化剂，CaO取代长石中的钾离子，则钾离子游离出来，起到矿化剂的作

用。.

浓度：

由于a—石英

a—鳞石英为析晶过程，必须有一个饱

和浓度，而半安定方石英溶解速度大，在陶瓷生产配方范围内难

达饱和，不可能形成鳞石英。.在陶瓷实际生产过程中，无鳞石英产生的条件，所以在瓷相的

显微结构中无鳞石英。第二节

硅质原料

1.2.2——SiO2

晶型转化与生产应用.

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。第二节

硅质原料

1.2.3——SiO2在陶瓷生产中的作用.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。.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。.可提高坯体的机械强度，透光度，白度。.

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。第二节

硅质原料

1.2.3——陶瓷工业对硅质原料的质量要求.控制

SiO2含量：细瓷，釉料，高压电瓷＞98%；

墙地砖要求＞

85%。.

控制杂质（Fe2O3与TiO2）含量：高档白瓷：白度大于75。，Fe2O3

<

0.3%；高压电瓷：

Fe2O3+TiO2

<

0.6%（Fe2O3

高温分解，有气体产生，留下气孔，高压下易被击穿。.其它炻器、卫生瓷据白度而定。第二节

硅质原料

1.2.4——

习题.常见的石英的类型？.石英横向和纵向晶型转化的体积效应？.石英的外观特征？.在长石质瓷中石英实际转化的情况如何？.在陶瓷生产过程中石英的晶型转化对生产有哪些影响？.

石英的作用？.在生产高档细瓷时对石英成分的要求？第三节

粘土类原料1.3

粘土.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。第三节

粘土类原料1.3

粘土定义：

粘土是一种颜色多样，细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。

粘土的成因与分类

粘土的组成

粘土的工艺性质

粘土在陶瓷生产中的作用第三节

粘土类原料1.3.1——粘土成因与分类.

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

沉积型第三节

粘土类原料1.3.1——粘土成因与分类

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。

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。第三节

粘土类原料1.3.1——粘土成因与分类第三节

粘土类原料1.3.1——粘土成因与分类

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。.

按可塑性分：

高可塑性粘土——膨润土、球土、木节土中等可塑性粘土低可塑性粘土——焦宝石、瓷石、叶蜡石.

按耐火度分：耐火粘土（耐火度

>1580。C)难熔粘土（耐火度1350～1580。C

）易熔粘土（耐火度

<

1350。C）第三节

粘土类原料

1.3.1——粘土的分类.

按成因分：原生粘土（一次粘土）次生粘土（二次粘土）两者区别：一次粘土二次粘土化学组成较纯杂质含量高成型性能塑性低塑性高耐火度较高较低第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

化学组成.

粘土的化学组成在生产中有重要的指导意义，根据化学组成，可

初步估计出粘土的矿物组成、粘土耐火度的高低、粘土的颜色及

工艺性能等。.

粘土是一种含水铝硅酸盐的混合物，组成为平均值，一般粘土的

化学组成指九项全分析数据：

SiO2

，Al2O3

，Fe2O3

，TiO2

，CaO，

MgO

，K2O

，Na2O

，I.L.

。

对于特殊原料，还要测

MnO

，P2O5，

CO2

，SO3等。.

粘土矿物是多种矿物组成的，随各种粘土原料所含的矿物组成不

同，杂质含量不同，其化学组成变化很大。名

称SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2O

Na2O烧失景德镇高岭47.2837.410.78/0.360.102.510.2312.03苏

州

土46.9237.500.15/0.560.160.08

0.0514.52界牌桃红土68.5220.240.60/0.150.751.427.49山西大同土43.2539.440.270.090.240.38/

/16.07淄博焦宝石45.2638.340.700.780.050.050.05

0.1014.46唐山紫木节41.9635.910.910.962.100.420.37/16.96第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

全国各地粘土的化学组成第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

化学组成粘土的化学组成一定程度上反映其工艺性质，根据粘土的化学组成可初步判定其质量：.

SiO

2

：

含量多——可塑性低——

收缩小.

Al2

O

3

：

含量高——耐火度高——难于烧结——高岭石类.K2

O

,

Na2

O：

含量高——烧结温度较低——伊利石类.

Fe2

O

3

，

TiO

2

：使坯体着色，随含量增加——颜色加深.

CaO

、MgO

：

降低粘土的耐火度，缩小烧结范围，过量可使坯体起泡.IL：

有机杂质较多灼减量大，粘土颜色深，吸水性强，可塑性好，干燥强度大，但收缩也大。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

化学组成.对于某一天然粘土矿物来说，常见的是含有二种或二

种以上的粘土矿物的混合物，而且粘土在形成过程中，

由于风化不完全或在冲刷漂移过程中也会混入其它杂

质矿物。.

常见的杂质矿物：石英，母岩残渣，碳酸盐和硫酸盐，

铁钛的化合物，有机杂质。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

化学组成.粘土的化学组成一定程度上反映其工艺性质，根据粘

土的化学组成可初步判定其质量。.仅从粘土化学组成上判断其性质还是不够的，不能反

映粘土的交换能力，吸附等性能。粘土中各种矿物及

硅酸盐矿物也难从化学组成上区别，因此有必要用其

它组成描述。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成•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）第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——高岭石.

化学通式：

Al2

O

3

·2SiO

2

·2H2

O.

理论组成：

Al2

O

3

39.5%

，

SiO

2

46.54%

，

H2

O

13.96%.

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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——高岭石类.晶体结构式：

Al4［Si4O10]（OH）8

，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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——

多水高岭石（埃洛石）.

化学通式：

Al2O3

·2SiO2

·nH2O

(n=4～6).

理

论

组

成

：

Al2O3

39.5%

，

SiO2

46.54%

，

H2O

13.96%。.

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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——

多水高岭石（埃洛石）.

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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——蒙脱石类（叶腊石）.

外

观：

微晶高岭石，胶岭石。白色，灰白色，因含不同

杂质呈黄、浅红、蓝至绿色。.

化学通式：

Al2O3

·4SiO2·nH2O（蒙脱石n>2

，叶蜡石n=1）.

晶

系：

单斜晶系，结晶程度差，颗粒极细小，属胶体微

粒，故晶体轮廓不清。2:1型层状结构，两端[SiO4]四面体，中

间夹一个[AlO6]八面体，构成单元层。单元层间靠O键相连，

结合力较小，水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间

水，层间水的数量是可变的。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——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+

、

P

5+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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——蒙脱石类.

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，Al2

O

3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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——蒙脱石类.

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。第三节

粘土类原料1.3.2

——粘土的组成

矿物组成——叶腊石.

化学通式：

Al2O3

·4SiO2

·H2O.

理论组成：

Al2O3

28.30%

，SiO2

66.70%

，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。1.3.2——粘土的组成

矿物组成——叶腊石.

外观：

颜色为白色、浅黄或浅灰色。.

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。第三节

粘土类原料第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——

白云母.

化学通式：

K2

O

·3Al2

O

3

·6SiO

2

·H

2

O.

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。第三节

粘土类原料1.3.2

——粘土的组成

矿物组成——绢云母.

化学通式：.

特

性：

热液或变质作用形成的细小鳞片状白云母，

有丝绢光泽，故称绢云母。比白云母SiO

2含量高。K2

O

含量比白云母低，而比伊利石高。水含量也介于白云母与伊利石之间，化学式与白云母一致。

是一种水化不完全的白云母，是白云母与伊利石之间的过渡产物，能单独成瓷。.产

地：

江西柳家湾、福建南安。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——瓷石.

化学通式：.

特

性：

绢云母，石英为主要成分，

含长石，高岭

石等杂质矿物。可塑性不高，结合强度不大，干燥速

度快。绢云母起粘土及长石的作用，促进成瓷及烧结。

可配制釉料，称为“釉果

”或“釉石

”。.

产

地：

景德镇南港瓷石、安徽祁门瓷石、福建德

化瓷石等。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——伊利石类

—（水云母）.

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

不大，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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——伊利石类

—（水云母）.

化学通式：(K,H3O)<

1nH2O{(Al,Mg,Fe)2

[(Si,Al)4O10](OH)2}.

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Al

3+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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

矿物组成——伊利石类

—（水云母）.

外观：

多呈不规则片状，颜色洁白，黄色，绿色及褐色。.

特性：

伊利石类可以看做是白云母风化过程中形成高岭石和

蒙脱石的中间产物，转变程度不同，所形成的矿物不同，矿物

组成变化较多。伊利石类矿物构成的粘土，一般可塑性低，干

后强度不大，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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

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2微米，非粘土

矿物大于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。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

颗粒组成——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0.1～100μ

m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40μ

m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第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成

颗粒组成——

表示

方法.

统计的表示方法：

理论上

粘土的分布是连续的曲线

，

据统计的表示方法

，把尺

寸分段

，做方框图

，连接

得分布曲线。

颗粒组成——表示方法.

百分比表示方法：某一粒径的颗粒数量（或重量）

占总数量（或总重量）

的

百分比。第三节

粘土类原料1.3.2——粘土的组成第三节

粘土类原料

1.3.3——粘土的工艺性质

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。.

表示方法：

可塑性指数，可塑性指标。第三节

粘土类原料

1.3.3——粘土的工艺性质

可塑性——可塑性指数.

可塑性指数W：W=W2-W1（液限与塑限之差

）•可塑性限度（塑限）

W1

：粘土或（坯料）

由粉末状态

进入塑性状态时的含水量。•液性限度（液限）

W2

：粘土或（坯料）由粉末状态进

入流动状态时的含水量。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

可塑性——可塑性指数.

可塑性指数W：W=W2-W1（液限与塑限之差

）•

塑限W1——反映粘土被水润湿后，形成水化膜，使粘土颗粒能

相对滑动而出现可塑性的含水量。塑限高，表明粘土颗粒的水

化膜厚，工作水分高，但干燥收缩也大。•

液限W2——反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。

W2上升表明

颗粒很细，在水中分散度大，不易干燥，湿坯强度低。•

W降低——泥浆触变厚化度大，渗水性强，便于压滤榨泥。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

可塑性——可塑性指标.

可塑性指标：

在工作水分下，粘土（或坯料）受外

力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，

也可以以

这时的相应含水率表示。.

可塑性指标——反映粘土的成型性能：{应变大

旋坯成型应力大，应变小——挤坯成型

应力小第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

可塑性——可塑性指标.

根据粘上可塑指数或可塑指标大小可将其分为以下几类：•

强塑性粘土：指数＞15或指标＞3.6•

中塑性粘土：指数

7～15，指标

2.5～3.6•

弱塑性粘土：指数

l～

7，指标

<2.5•

非塑性粘土：指数<1。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

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。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

结合性.

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。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

离子交换性.

起因：

粘土颗粒带电荷，来源于Si4+被Al

3+，Fe

2+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。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

离子交换性.

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，取代顺序如下：OH->CO32->P2O74->CNS->I->Br->Cl->NO3->F->SO42-第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

离子交换性.影响离子交换能力的因素：•

离子性质；•粘土矿物的种类和有序度及分散度，有序度高则交换能力差；•

有机物质的含量和粘土矿物结晶程度，

一些活性基因-OH

，-

COOH具有吸附阳离子的能力。结晶程度差，交换能力强。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

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。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

触变性.

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。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

触变性——厚化系数.

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。.

泥浆厚化系数=τ

30min/τ

30sτ30min——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第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

触变性——厚化系数.

可塑泥团的厚化系数为静置一段时间后，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。.

泥料厚化系数=

(P

n

-

P

0

）

/P

0

×100%

P

0——泥团开始承受的负荷gP

n——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。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

膨化性.粘土与水调和后，体积会不同程度有所增加。.

原因：粘土在吸附力，渗透力及毛细管力的作用下，

水分进入粘土颗粒的晶层之间或在胶团之间所致。.膨化性能用膨胀容表示，指粘土在水溶液中吸水膨胀

后，单位重量（g）所占的体积。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

收缩.

原因：

泥团中的结合水，粘土颗粒的水化膜水分排出，

使颗粒靠拢。.影响因素：收缩情况与组成，含水量，阳离子交换能

力，细度及其它工艺性质有关。.

表示方法：

线收缩率S

L

与体积收缩SV率。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

收缩.

线收缩率：

S

L

=

(L

0

-

L

1

)

/L

1

×100%L

0

——试样成型后的原始尺寸长度L

1

——试样干燥后或烧成后的长度.

体积收缩率：

SV

＝（V0

-

V1

)

/

V0

×100%V0

——试样成型后的原始体积V

1

——试样干燥后或烧成后的体积第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

收缩.

线收缩与体积收缩的关系式为：

Sl

=

(1-

)

100%.

由于干燥收缩以成型后试样的长度为标准，烧成线收缩以烧成

后试样的长度为基准，因此总收缩St并不等于干燥线收缩SLd

与烧成线收缩SLf之和。.

干燥线收缩与烧成线收缩之间的关系：S

Lf

=

(St-S

Ld）／（100-S

Ld）

×100%第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

烧结性及耐火度.

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。.烧结性：

气孔率、吸水率、体积密度、收缩率.耐火度：

三角锥.表示方法：气

孔

率

%963第三节

粘土类原料

1.3.3——粘土工艺性质——烧结性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8001200

1400

1600

温度℃收

缩

率

%302010T1

T2

T3收缩率气孔率200第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

烧结性及耐火度.

烧结变化过程：•

T

1——气孔率明显减小，体积剧烈收缩，温度超过800℃。•

T

2——

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。•

T

3——

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。•

T

2～T3

——

烧结范围。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

烧结性及耐火度——耐火度测定方法•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）。第三节

粘土类原料1.3.3——粘土的工艺性质

烧结性及耐火度——耐火度测定方法•计算法：耐火度也可根据粘土的化学成分进行近似计

算：T=5.5A＋1534－(8.3F+2∑M)

×30/AT

——耐火度A

——氧化铝含量%F

——氧化铁含量%ΣM——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。第三节

粘土类原料

1.3.4——粘土在陶瓷生产中的作用.

赋予泥坯的可塑性；.

使注浆料与釉料具有悬浮性和稳定性；.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；.

是瓷坯中Al

2

O

3

的主要来源，也是烧成时生成莫来石

晶体的主要来源。第四节

熔剂性原料1.4——要

目

定义与分类

长石类熔剂

对长石质量要求

长石的作用

其它熔剂性原料

习题第四节

熔剂性原料

1.4.1——定义与分类.

定义：

小于1400。C烧成温度范围内，某一原料本身产生熔体，或与其它原料共熔形成熔体，由于熔体的产生使产品在低温下

烧成,具有这一特性的原料叫熔剂性原料。.

分类：•

自熔性熔剂：

在烧成温度下，原料本身自动产生熔体，形成液

相。如：长石。•共熔性熔剂：

在烧成温度下，不能形成液相，而与其它原料共

熔形成熔体。如：骨灰（骨灰熔点：1700。C

，但骨灰+石英：

1240。C

）第四节

熔剂性原料

1.4.2——长石类熔剂.

种类：

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。第四节

熔剂性原料

1.4.2——长石类熔剂.

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.产状：

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。第四节

熔剂性原料

1.4.2——长石类熔剂.

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，

度小，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