陶瓷配方計(jì)算

1、陶瓷工藝原理與設(shè)備第四節(jié) 坯料配方計(jì)算一、坯式的計(jì)算1.已知坯料化學(xué)組成計(jì)算坯式例1.已知坯料化學(xué)全分析如下（%）質(zhì)量，試計(jì)算其坯式 若坯料中的化學(xué)組分含有灼減，首先應(yīng)將其換算成不含灼減的化學(xué)組成 用各氧化物的摩爾質(zhì)量去除該氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，得各氧化物的摩爾數(shù) 以中性氧化物R2O3的摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，令其和為1，計(jì)算各氧化物的相對(duì)摩爾數(shù)，作為相應(yīng)氧化物的系數(shù)按照規(guī)定順序排列出坯式SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O灼減合計(jì)63.3724.870.811.150.322.051.895.54100.001陶瓷工藝原理與設(shè)備解：先將該瓷坯的化學(xué)組成換算為不含灼減的化學(xué)組成SiO2：

2、63.37/(100-5.54)=67.09； Al2O3 ：24.87/(100-5.54)=26.33依此類(lèi)推得： Fe2O3：0.8575； CaO：1.217； MgO：0.3388 K2O：2.17； Na2O：2.001 計(jì)算各氧化物的摩爾數(shù)（百分比/分子量） SiO2： 67.09/60.06=1.116； Al2O3 ：26.33/101.94=0.2583依此類(lèi)推得： Fe2O3：0.0054； CaO：0.0217； MgO：0.0084 K2O：0.0230； Na2O：0.0323 以中性氧化物摩爾數(shù)總和為基準(zhǔn)，令其為1，計(jì)算相對(duì)摩爾數(shù) 中性氧化物Al2O3 + Fe2

3、O3摩爾總和為: 0.2583+0.0054=0.2637 以此數(shù)0.2637除各氧化物的摩爾數(shù)可得：2陶瓷工藝原理與設(shè)備SiO2： 1.116/ 0.2637 =4.232； Al2O3 ：0.2583/ 0.2637 =0.9795依此類(lèi)推得：Fe2O3：0.0205； CaO：0.0823 ； MgO：0.0319 K2O：0.0872； Na2O：0.1224 按堿性、中性、酸性氧化物的順序排列出坯式 0.0872K2O 0.1224Na2O 0.9795Al2O3 0.0823CaO 0.0205Fe2O3 0.0319MgO 4.232SiO23陶瓷工藝原理與設(shè)備2.已知坯式，求化

4、學(xué)組成 將坯式中各氧化物的摩爾數(shù)，乘以相應(yīng)氧化物的摩爾質(zhì)量，得出各氧化物質(zhì)量克數(shù) 由坯式中個(gè)氧化物質(zhì)量總和為基準(zhǔn)，求出各氧化物的不含灼減的化學(xué)組成 若已知灼減，則可再化為包含灼減的化學(xué)組成43.由實(shí)際配料比計(jì)算實(shí)驗(yàn)式例 某廠的坯料配方如下： 石英 13%； 長(zhǎng)石 22%； 寬城土 65%； 滑石 1%各種原料的化學(xué)組分如下表所示：求該坯料的實(shí)驗(yàn)式 將各種原料的化學(xué)組成換算成不含灼減的化學(xué)組成 將各種原料的配料量，乘以各氧化物的百分?jǐn)?shù)，即可得到各種氧化物的分質(zhì)量5陶瓷工藝原理與設(shè)備 將各種原料中共同氧化物的質(zhì)量加在一起，得到坯料中各氧化物的總質(zhì)量 下同一，1解法二、由實(shí)驗(yàn)式計(jì)算配方例：某瓷坯的實(shí)

5、驗(yàn)式要求如下，某地所產(chǎn)原料的種類(lèi)及化學(xué)組成見(jiàn)下表，試計(jì)算其配方 0.173 K2O 0.035 CaO 0.005 MgO 4.506 SiO20.992 Al2O30.008 Fe2O3 類(lèi) 別 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O 灼 減 鉀長(zhǎng)石高嶺土 石 英64.0047.00100.0019.0039.000.190.470.300.780.500.1316.0012.6099.9999.98100.006陶瓷工藝原理與設(shè)備1.首先將瓷坯的實(shí)驗(yàn)式換算為不含灼減的各氧化物化學(xué)組成2. 分析瓷坯中某種氧化物應(yīng)由哪種原料提供，再根據(jù)這種氧化物在該種原料中的含量，計(jì)算其用量

6、3.當(dāng)某種氧化物由兩種或兩種以上配料引入時(shí)，可根據(jù)需要的配合比例，逐項(xiàng)從坯料成分中扣除，其對(duì)應(yīng)的含量最終剩余量中若某氧化物仍較大時(shí)可選用純?cè)涎a(bǔ)足，若無(wú)剩余或剩余量甚微則計(jì)算結(jié)束。7 類(lèi) 別 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O 灼 減 瓷 坯69.0425.800.300.500.204.16100.00鉀長(zhǎng)石高嶺土 石 英64.0047.00100.0019.0039.000.190.470.300.780.500.1316.0012.6099.9999.98100.0026 16.64 4.94 0.05 0.08 0.13 4.16 52.40 20.86 0.25

7、 0.42 0.07 053.49 25.14 20.86 0.25 0.42 0.07 27.26 0 0 0 027.2627.26 08三、由示性礦物組成計(jì)算配方將化學(xué)組成中的CaO、MgO、Na2O、K2O、Fe2O3、TiO2均作為熔劑部分，即作為長(zhǎng)石來(lái)計(jì)算（R2OAl2O36SiO2）例：原料的化學(xué)成分如下表， 類(lèi) 別 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2ONa2O 灼減高嶺土蘇州土長(zhǎng) 石 石 英48.3049.0964.9396.9039.0736.7418.040.110.150.400.120.120.050.110.383.020.020.200.210.

8、180.5214.450.030.111.5412.0912.810.33試用以上四種原料計(jì)算出坯料中含粘土礦物63.08%、長(zhǎng)石礦物28.62%、石英礦物8.30%的配料量，已知坯料中粘土礦物一半由高嶺土供給，另一半由蘇州土供給1.將各種原料的化學(xué)組分換算成示性礦物組分，先將其簡(jiǎn)化如高嶺土原料簡(jiǎn)化為 SiO2 48.30；Al2O3 39.07；K2O 0.439經(jīng)計(jì)算可得原料的礦物組成2.由于坯料中粘土礦物一半由高嶺土供給高嶺土用量（0.563.08）100/96.78=32.59%10粘土用量（0.563.08）100/89.72=35.15%由32.59%高嶺土引入的長(zhǎng)石礦物：32.5

9、90.0196=0.64 石英礦物：32.590.0126=0.41由35.15%蘇州土引入的長(zhǎng)石礦物：35.150.0766=2.69 石英礦物：35.150.0262=0.92高嶺土和蘇州土共引入的石英礦物：0.41+0.92=1.33坯中需石英礦物8.30，故石英用量為：（8.30-1.33）100/95.60=7.29%由7.29%石英引入的長(zhǎng)石礦物：7.290.044=0.32由高嶺土、蘇州土和石英共同引入的長(zhǎng)石：0.64+2.69+0.32=3.65故長(zhǎng)石用量為：28.62%-3.65%=24.97%11陶瓷工藝原理與設(shè)備四 、用三元系統(tǒng)法計(jì)算配方 三元系統(tǒng)法是先把坯料和所用原料中

10、氧化物換算為RO2-Al2O3-SiO2三元系統(tǒng)，然后用代數(shù)法或圖解法計(jì)算，換算方法是：1.把化學(xué)組成中主要形成熔劑的氧化物CaO、MgO、Na2O分別乘以1.68、2.35、1.5轉(zhuǎn)換成相當(dāng)K2O的含量。2.把Fe2O3乘以0.9轉(zhuǎn)化為相當(dāng) Al2O3的含量。例：用A、B、C三種原料配成瓷器坯料，現(xiàn)已將其化學(xué)組成轉(zhuǎn)化為三元系統(tǒng)所要求的形式，如下表示，試用代數(shù)法求三種原料的配比。12陶瓷工藝原理與設(shè)備解： 設(shè)坯料100Kg時(shí)用原料A為x，原料B為y，原料C為z，則可列出方程組類(lèi) 別單 位R2OAl2O3SiO2坯 料%4.526.269.3原料A原料B原料C%2.442.5913.0216.8

11、041.3522.5180.7656.0664.47 0.0244x + 0.0259y + 0.1302z = 4.5 0.1680 x + 0.4135y + 0.2251z = 26.2 0.8076x + 0.5606y + 0.6447z = 69.3解方程組得：x=47.14kg；y=33.75kg；z=18.92kg13陶瓷工藝原理與設(shè)備例：試用圖解法計(jì)算上例配方。 A D. C B解：作R2OAl2O3SiO2三元系統(tǒng)圖，將坯料、原料A、原料B、原料C分別用D、A、B、C在圖上標(biāo)出; 聯(lián)接AD，并延長(zhǎng)到BC交于點(diǎn)R。如左圖所示：測(cè)量各線段的長(zhǎng)度：AD=10.8mm；DR=9.8mm；AR=20.6mm； CR=11.2mm；RB=5.0mm；CB=16.2mm；