陶瓷工藝學(xué)第2章-原料課件

陶瓷工藝學(xué)第2章-原料課件本章要點(diǎn)本章主要講述陶瓷生產(chǎn)用的主要原料、輔助原料。原料物理性能,各種原料在陶瓷生產(chǎn)中的作用。天然礦物原料：主要是粘土類原料；熔劑類原料和瘠性類原料?；ぴ希狠o助原料和釉料、色料的原料。本章要點(diǎn)2.1、粘土類原料

陶瓷生產(chǎn)的主要原料，占配料中的40~60%。一、粘土的定義與分類

1、粘土的定義

是一種或多種呈疏松或膠狀密實(shí)的含水鋁硅酸鹽礦物的混合物。

2、特點(diǎn)：是一混合物，無固定化學(xué)式，無固定熔點(diǎn)。

3、成因：粘土主要是由鋁硅酸鹽類巖石，如長石等經(jīng)過長期地質(zhì)年代自然風(fēng)化作用或熱液濁變作用而形成。2.1、粘土類原料陶瓷生產(chǎn)的主要原料，占配4、粘土的分類1）按成因分

（1）原生粘土。又稱一次粘土、殘留粘土，它是由母巖風(fēng)化后殘留在原地形成的。

特點(diǎn)：質(zhì)地純，顆粒粗，可塑性較差，耐火度較高。（2）次生粘土。又稱二次粘土、沉積粘土，由風(fēng)化形成的粘土受雨水、風(fēng)力的作用遷移到其他地點(diǎn)沉積而形成的粘土層，這種粘土顆粒細(xì)，而且在遷移過程中入很多雜質(zhì)和有色物質(zhì)。

特點(diǎn)：常呈色，但可塑性較好，耐火度較差。4、粘土的分類2）按可塑性分類

（1）高可塑性粘土。

又稱軟質(zhì)粘土、球土或結(jié)合粘土，其分散度大，多呈疏松狀或板狀，如膨潤土、木節(jié)土、球土等。（2）低可塑性粘土。

又稱硬質(zhì)粘土，其分散度小，多呈致密塊狀、石狀，如葉臘石、蕉寶石、堿石、瓷石等。2）按可塑性分類3）按耐火度分類

（1）耐火粘土。

耐火度＞1580℃，粘土較純，雜質(zhì)少，灼燒后呈白色、灰色或淡黃色，為瓷器、耐火制品主要原料。（2）難熔粘土。

耐火度為1350~1580℃，含易熔雜質(zhì)在10~15％左右，可作陶器、耐酸制品、裝飾磚及瓷磚的原料。（3）易熔粘土。

耐火度在1350℃以下，含有大量的各種雜質(zhì)，多用于建筑磚瓦和粗陶等制品。3）按耐火度分類4）按粘土礦物分類

（1）高嶺石類粘土。如蘇州土、紫木節(jié)土。（2）蒙脫石類粘土。如遼寧黑山和福建連成膨潤土。（3）水云母類粘土。如河北章村土。（4）葉臘石類粘土。如浙江青田葉臘石。（5）水鋁英石類粘土。如唐山A、B、C級礬土。葉臘石高嶺石伊利石4）按粘土礦物分類葉臘石高嶺石伊利石二、粘土的組成

粘土的組成包括化學(xué)組成、礦物組成和顆粒組成。1、

化學(xué)成分

(1)SiO2：40~78%SiO2高，砂性重，成型可塑性差，但干燥燒成收縮小。

(2)AL2O3：12~40%AL2O3高，耐火度高，難燒結(jié)

(3)R2O+RO：R2O=0.5~5%，RO=1~6%R2O+RO高，耐火度低，燒成溫度低。

(4)Fe2O3、TiO2≤1%；制品燒成后呈紅色；二、粘土的組成粘土的組成包括化學(xué)組成、礦物組成和顆粒組成。2、粘土的礦物組成（1）高嶺石（Al2O3·2SiO2·2H2O）

特點(diǎn)：吸附能力小，可塑性和結(jié)合性差，雜質(zhì)少、白度高、耐火度高。產(chǎn)地：江蘇的蘇州土、湖南的界牌土、山西的大同土和江西的星子土都是以高嶺石為主要礦物的高嶺土，是優(yōu)質(zhì)的陶瓷原料。高嶺土2、粘土的礦物組成高嶺土（2）蒙脫石（Al2O3·4SiO2·nH2O，n＞2）以蒙脫石為主要礦物的粘土稱為膨潤土。

特點(diǎn)：吸附力強(qiáng)、陽離子交換能力強(qiáng)、顆粒細(xì)小，可塑性極強(qiáng)，能提高坯料可塑性和干坯強(qiáng)度，但雜質(zhì)多、收縮大、燒結(jié)溫度低，坯料中膨潤土的用量一般在5％以下。膨潤土（2）蒙脫石（Al2O3·4SiO2·nH2O，n＞2）膨

（3）伊利石（K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O·nH2O）屬水云母礦物。它是云母水解成高嶺石的中間產(chǎn)物，以伊利石為主要礦物的瓷石是良好的制瓷原料，可以分兩組甚至單組分成瓷。

特點(diǎn)：可塑性低，干燥后強(qiáng)度小，干燥收縮小，燒結(jié)溫度低，開始燒結(jié)溫度一般在800℃左右，完全燒結(jié)溫度在1000~1150℃，燒結(jié)范圍窄。

產(chǎn)地：江西的南港瓷石、安徽的祈門瓷石都含有大量石英和絹云母。（3）伊利石（K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O·3、顆粒組成

指粘土含有不同大小顆粒的百分比含量。蒙脫石、伊利石粘土的顆粒比高嶺石類粘土細(xì)小，粘土的顆粒越細(xì)，可塑性越強(qiáng)，干坯強(qiáng)度、干燥收縮也越大。3、顆粒組成三、粘土的工藝性質(zhì)

工藝性質(zhì)主要取決于礦物組成、化學(xué)組成、顆粒組成1、可塑性

1）可塑性是指粘土物料加一定量水膨潤后，可捏練成泥團(tuán)。在外力作用下，它變形但不開裂，可塑造成所需要的形狀，在外力除去后，仍保持該形狀。

2）塑性指數(shù)粘土的液性限度（由塑性狀態(tài)進(jìn)入流動狀態(tài)的最高水量）與塑性限度（由固體狀態(tài)進(jìn)入塑性狀態(tài)的最低含水量）之間的差值。三、粘土的工藝性質(zhì)工藝性質(zhì)主要取決于礦物組成、化學(xué)3）塑性指標(biāo)

指在工作水分下，泥料受外力作用最初出現(xiàn)裂紋時應(yīng)力和應(yīng)變的乘積。

4）粘土按其可塑性好壞可分為以下四種：

強(qiáng)塑性粘土：指數(shù)＞15或指標(biāo)＞3.6。中塑性粘土：指數(shù)7~15或指標(biāo)2.5~3.6。弱塑性粘土：指數(shù)1~7或指標(biāo)＜2.5。非塑性粘土：指數(shù)＜1。3）塑性指標(biāo)5）提高坯料可塑性采用措施：

（1）將粘土原礦進(jìn)行淘洗，或長期風(fēng)化。（2）把濕潤了的粘土或坯料施以長期陳腐。（3）對泥料進(jìn)行真空練泥。（4）摻用少量的強(qiáng)可塑性粘土。（5）加入增塑劑，如糊精、羧甲基纖維素等。

2、結(jié)合性

是指粘土結(jié)合瘠性原料形成可塑泥料并具有一定的干坯強(qiáng)度的能力。

一般可塑性好的粘土，其結(jié)合性也好。5）提高坯料可塑性采用措施：3、離子交換性

指粘土顆粒由于其表面層的斷鍵和晶格內(nèi)部離子的被置換而帶有電荷，它能吸附其他異性離子，這種被吸附的離子又可被其他相同電荷的離子所置換。

離子交換能力的大小可用離子交換容量來表示。它指pH=7時每100g干粘土所吸附能夠交換的陽離子或陰離子的毫摩爾數(shù)，單位為mmol/100g。離子交換容量的大小和粘土的種類有關(guān)離子交換容量的大小還和粒子帶電機(jī)理、結(jié)晶程度和有機(jī)物含量有關(guān)。3、離子交換性4.觸變性指粘土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動或攪拌時，粘度會降低而流動性增加，靜置后又能逐漸恢復(fù)原狀。泥料放置一段時間后，在維持原有水分的情況下會出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象。

粘土的觸變性主要取決于粘土的礦物組成，粒度大小、形狀、水分含量、使用電解質(zhì)種類與用量，以及泥漿（或可塑泥料）的溫度等。4.觸變性（1）礦物組成高嶺石和伊利石加水時，水分子僅滲入顆粒間；而蒙脫石水分子除進(jìn)入顆粒間，還可滲入單位晶胞之間，故其遇水后膨脹要比前者大，觸變性比前者大。（2）粒度大小、形狀

顆粒愈細(xì)，形狀愈不對稱，愈易成觸變結(jié)構(gòu)。（3）含水量水量大的泥漿，不易形成觸變結(jié)構(gòu)，反之易成觸變結(jié)構(gòu)。（4）溫度溫度升高，粘土質(zhì)點(diǎn)的熱運(yùn)動劇烈，使粘土顆粒間的作用力減弱，不易建立觸變結(jié)構(gòu)，從而觸變性也小。（1）礦物組成5.膨脹性膨脹性是指粘土吸水后體積增大的現(xiàn)象。分為內(nèi)膨脹性與外膨脹性兩種。

6、收縮

1）干燥收縮：粘土經(jīng)110℃干燥后,自由水及吸附水相繼排出，粘土顆粒之間的距離縮短而產(chǎn)生收縮。

2）燒成收縮：干燥后的粘土經(jīng)高溫煅燒，因產(chǎn)生脫水分解作用和液相填充在空隙中并將顆粒粘結(jié)起來，同時又生成一些新的結(jié)晶物質(zhì)，使體積進(jìn)一步收縮

3）有線收縮和體收縮兩種，體積收縮是線收縮的3倍。

5.膨脹性7、燒結(jié)溫度與燒結(jié)范圍

1）開始燒結(jié)溫度：粘土無固定熔點(diǎn)，加熱到一定溫度后（>900℃）出現(xiàn)液相并逐漸增加，在表面張力作用下，未熔顆粒相互靠攏，V收縮，氣孔率下降，ρ提高。

2）燒結(jié)溫度：當(dāng)粘土完全燒結(jié)，其氣孔率降至最低值，收縮率達(dá)最大值。

3）軟化溫度：繼續(xù)升溫，試樣因液相多發(fā)生變形。

4）燒結(jié)溫度范圍：燒結(jié)溫度至軟化溫度之間溫度區(qū)間。

7、燒結(jié)溫度與燒結(jié)范圍四、我國的粘土原料

1、我國北方的粘土多為次生粘土，含有機(jī)質(zhì)較多，吸附力強(qiáng)，可塑性好。游離石英和鐵質(zhì)較少。

2、南方的粘土多是原生粘土，有機(jī)質(zhì)含量少，可塑性差，游離石英多，含鈦少而含鐵多，一般需淘洗處理。五、粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用1、粘土的可塑性是陶瓷坯泥賴以成型的基礎(chǔ)。2、粘土使注漿泥料與釉料具有懸浮性與穩(wěn)定性。3、粘土一般呈細(xì)分散顆粒，同時具有結(jié)合性。4、粘土是陶瓷坯體燒結(jié)時的主體。5、粘土是形成陶器主體結(jié)構(gòu)和瓷器中莫來石晶體的主要來源。四、我國的粘土原料1、我國北方的粘土多為次生粘土，含有機(jī)2.2、石英類原料

1、石英原料的種類

（1）脈石英

屬火成巖。外觀純白，半透明，呈油脂光澤，斷口呈貝殼狀；SiO2含量達(dá)99%，是日用細(xì)瓷良好原料。（2）砂巖是石英顆粒被膠結(jié)物膠結(jié)而成的一種碎屑沉積巖。顏色有白、黃、紅等色，其SiO2含量為90%~95%。一、石英類原料的種類和性質(zhì)石英2.2、石英類原料1、石英原料的種類一、石英類原料的種類（3）石英巖是一種變質(zhì)巖。系硅質(zhì)砂巖經(jīng)變質(zhì)作用，石英顆粒再結(jié)晶巖石。含SiO2>97%，是一般陶瓷的良好原料。（4）石英砂是花崗巖、偉晶巖等風(fēng)化成細(xì)粒后，由水流沖擊沉積而成，其中雜質(zhì)含量較多，用時須進(jìn)行控制。2、石英的性質(zhì)

呈白色，灰白色，半透明狀，斷面有玻璃或脂肪光澤，莫氏硬度7。密度2.22~2.65；熔融溫度1750~1770℃，自然界以β-石英存在。（3）石英巖2、石英的性質(zhì)二、石英的晶型轉(zhuǎn)化

1、低溫型快速轉(zhuǎn)化：沿上述縱向的多晶轉(zhuǎn)化。

特點(diǎn)：轉(zhuǎn)化體積變化小，但轉(zhuǎn)化速度快，由是在無液相出現(xiàn)的條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因而破壞性強(qiáng)。

2、高溫型緩慢轉(zhuǎn)化：沿上述的橫向的多晶轉(zhuǎn)化。

特點(diǎn)：轉(zhuǎn)化速度慢，又有液相緩沖，所以危害不很大。二、石英的晶型轉(zhuǎn)化1、低溫型快速轉(zhuǎn)化：沿上述縱向的多晶三、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用1、加快干燥在燒成前，石英是瘠性原料，可降低泥料的可塑性，減少成型水分，降低干燥收縮并加快干燥。2、減小坯體變形石英在高溫時部分溶于液相，提高液相粘度，石英晶型轉(zhuǎn)變的體積膨脹可抵消坯體的部分收縮，從而減小坯體變形。3、增加機(jī)械強(qiáng)度殘余石英可以與莫來石一起構(gòu)成坯體骨架，增加機(jī)械強(qiáng)度，同時，石英也能提高坯體的白度和透光度。4、提高釉的耐磨與耐化學(xué)侵蝕性在釉料中SiO2是生成玻璃的主要組分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融溫度和粘度，降低釉的熱膨脹系數(shù)，提高釉的耐磨性、硬度和耐學(xué)腐蝕性。三、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用1、加快干燥3、增加機(jī)械強(qiáng)度2.3、長石類原料1、鉀長石K2O·Al2O3·6SiO2

；2、鈉長石Na2O·Al2O3·6SiO2

；3、鈣長石CaO·Al2O3·2SiO2

；4、鋇長石BaO·Al2O3·2SiO2

；一、長石的種類鉀長石2.3、長石類原料1、鉀長石K2O·Al2O3·61、降低燒成溫度

長石是坯、釉中堿金屬氧化物(k2O、Na2O)的主要來源，從而降低陶瓷的燒成溫度。

2、提高機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性熔融后的長石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒，促進(jìn)莫來石晶體的形成和長大，提高瓷體的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。

3、提高透光度長石熔體填充于各顆粒間，促進(jìn)坯體致密化。其液相過冷成為玻璃相，提高了陶瓷制品的透光度。二、長石的作用長石（瘠性料）在陶瓷原料中是作為熔劑使用的。

1、降低燒成溫度二、長石的作用長石（瘠性料）在陶瓷原料中是三、長石的代用原料

1、偉晶花崗巖偉晶花崗巖是一種顆粒很粗的巖石，一般石英含量為25%~30%，長石含量60%~70%，其余雜質(zhì)較少。

2、霞石正長巖主要為長石類(正長石、微斜長石、鈉長石)及霞石的固溶體。次要礦物為輝石、角閃石等。霞石正長石巖中Al2O3的含量比正長石高，且?guī)缀醪缓坞x石英。三、長石的代用原料1、偉晶花崗巖2.4、其他原料1．碳酸鈣類這類原料主要有方解石、石灰石、大理石、白堊等。2、白云石

白云石是碳酸鈣和碳酸鎂的固溶體。其化學(xué)式為CaCO3·MgCO3

一、碳酸鹽類原料石灰石2.4、其他原料1．碳酸鈣類一、碳酸鹽類原料石灰石二、滑石1、滑石是天然含水硅酸鎂礦物，其化學(xué)式為3MgO·4SiO2·H2O。

2、滑石用于制造陶瓷釉料或滑石質(zhì)細(xì)瓷、工業(yè)瓷的坯料。

3、在釉料中加入滑石可改善釉層彈性、熱穩(wěn)定性，增寬熔融范圍。

滑石二、滑石1、滑石是天然含水硅酸鎂礦物，其化學(xué)式為3MgO三、硅灰石1、硅灰石是偏硅酸鈣類礦物，其化學(xué)式為CaO·SiO2。2、硅灰石單晶呈斑狀或片狀，集合體呈片狀、纖維狀、塊狀或柱狀等。顏色常呈白色及灰色，具有玻璃光澤。硬度4.5~5，密度2.8~2.9g/cm3,熔點(diǎn)1540℃。3、硅灰石在陶瓷生產(chǎn)中常作為低溫快燒配方的主要原料使用。四、透輝石和透閃石1、透輝石是偏硅酸鈣鎂，化學(xué)式為CaMg[Si2O6],它和硅灰石一樣多屬于鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。2、透輝石在陶瓷中應(yīng)用與硅灰石類似，既可作為助熔劑使用，也可作為主要原料。三、硅灰石1、硅灰石是偏硅酸鈣類礦物，其化學(xué)式為CaO·S

介紹了粘土類原料、石英原料、長石類原料、鈣鎂質(zhì)原料和其它用于陶瓷工業(yè)中的天然礦物原料。介紹了陶瓷原料的質(zhì)量引起的陶瓷制品的常見缺陷。其中主要介紹的內(nèi)容有粘土的分類、組成粘土的工藝性質(zhì)和加熱變化；石英原料種類和性質(zhì)以及石英的晶型轉(zhuǎn)變；長石類原料種類和性質(zhì)以及粘土、石英、長石在陶瓷生產(chǎn)中的作用。本章小結(jié)介紹了粘土類原料、石英原料、長石類原料、鈣鎂質(zhì)原料和思考題1、簡述粘土的化學(xué)組成和礦物組成？2、長石在陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中有何作用？3、觸變性、可塑性、離子交換性概念？4、評價粘土工藝性能的指標(biāo)有哪些？思考題陶瓷工藝學(xué)第2章-原料課件本章要點(diǎn)本章主要講述陶瓷生產(chǎn)用的主要原料、輔助原料。原料物理性能,各種原料在陶瓷生產(chǎn)中的作用。天然礦物原料：主要是粘土類原料；熔劑類原料和瘠性類原料?；ぴ希狠o助原料和釉料、色料的原料。本章要點(diǎn)2.1、粘土類原料

陶瓷生產(chǎn)的主要原料，占配料中的40~60%。一、粘土的定義與分類

1、粘土的定義

是一種或多種呈疏松或膠狀密實(shí)的含水鋁硅酸鹽礦物的混合物。

2、特點(diǎn)：是一混合物，無固定化學(xué)式，無固定熔點(diǎn)。

3、成因：粘土主要是由鋁硅酸鹽類巖石，如長石等經(jīng)過長期地質(zhì)年代自然風(fēng)化作用或熱液濁變作用而形成。2.1、粘土類原料陶瓷生產(chǎn)的主要原料，占配4、粘土的分類1）按成因分

（1）原生粘土。又稱一次粘土、殘留粘土，它是由母巖風(fēng)化后殘留在原地形成的。

特點(diǎn)：質(zhì)地純，顆粒粗，可塑性較差，耐火度較高。（2）次生粘土。又稱二次粘土、沉積粘土，由風(fēng)化形成的粘土受雨水、風(fēng)力的作用遷移到其他地點(diǎn)沉積而形成的粘土層，這種粘土顆粒細(xì)，而且在遷移過程中入很多雜質(zhì)和有色物質(zhì)。

特點(diǎn)：常呈色，但可塑性較好，耐火度較差。4、粘土的分類2）按可塑性分類

（1）高可塑性粘土。

又稱軟質(zhì)粘土、球土或結(jié)合粘土，其分散度大，多呈疏松狀或板狀，如膨潤土、木節(jié)土、球土等。（2）低可塑性粘土。

又稱硬質(zhì)粘土，其分散度小，多呈致密塊狀、石狀，如葉臘石、蕉寶石、堿石、瓷石等。2）按可塑性分類3）按耐火度分類

（1）耐火粘土。

耐火度＞1580℃，粘土較純，雜質(zhì)少，灼燒后呈白色、灰色或淡黃色，為瓷器、耐火制品主要原料。（2）難熔粘土。

耐火度為1350~1580℃，含易熔雜質(zhì)在10~15％左右，可作陶器、耐酸制品、裝飾磚及瓷磚的原料。（3）易熔粘土。

耐火度在1350℃以下，含有大量的各種雜質(zhì)，多用于建筑磚瓦和粗陶等制品。3）按耐火度分類4）按粘土礦物分類

（1）高嶺石類粘土。如蘇州土、紫木節(jié)土。（2）蒙脫石類粘土。如遼寧黑山和福建連成膨潤土。（3）水云母類粘土。如河北章村土。（4）葉臘石類粘土。如浙江青田葉臘石。（5）水鋁英石類粘土。如唐山A、B、C級礬土。葉臘石高嶺石伊利石4）按粘土礦物分類葉臘石高嶺石伊利石二、粘土的組成

粘土的組成包括化學(xué)組成、礦物組成和顆粒組成。1、

化學(xué)成分

(1)SiO2：40~78%SiO2高，砂性重，成型可塑性差，但干燥燒成收縮小。

(2)AL2O3：12~40%AL2O3高，耐火度高，難燒結(jié)

(3)R2O+RO：R2O=0.5~5%，RO=1~6%R2O+RO高，耐火度低，燒成溫度低。

(4)Fe2O3、TiO2≤1%；制品燒成后呈紅色；二、粘土的組成粘土的組成包括化學(xué)組成、礦物組成和顆粒組成。2、粘土的礦物組成（1）高嶺石（Al2O3·2SiO2·2H2O）

特點(diǎn)：吸附能力小，可塑性和結(jié)合性差，雜質(zhì)少、白度高、耐火度高。產(chǎn)地：江蘇的蘇州土、湖南的界牌土、山西的大同土和江西的星子土都是以高嶺石為主要礦物的高嶺土，是優(yōu)質(zhì)的陶瓷原料。高嶺土2、粘土的礦物組成高嶺土（2）蒙脫石（Al2O3·4SiO2·nH2O，n＞2）以蒙脫石為主要礦物的粘土稱為膨潤土。

特點(diǎn)：吸附力強(qiáng)、陽離子交換能力強(qiáng)、顆粒細(xì)小，可塑性極強(qiáng)，能提高坯料可塑性和干坯強(qiáng)度，但雜質(zhì)多、收縮大、燒結(jié)溫度低，坯料中膨潤土的用量一般在5％以下。膨潤土（2）蒙脫石（Al2O3·4SiO2·nH2O，n＞2）膨

（3）伊利石（K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O·nH2O）屬水云母礦物。它是云母水解成高嶺石的中間產(chǎn)物，以伊利石為主要礦物的瓷石是良好的制瓷原料，可以分兩組甚至單組分成瓷。

特點(diǎn)：可塑性低，干燥后強(qiáng)度小，干燥收縮小，燒結(jié)溫度低，開始燒結(jié)溫度一般在800℃左右，完全燒結(jié)溫度在1000~1150℃，燒結(jié)范圍窄。

產(chǎn)地：江西的南港瓷石、安徽的祈門瓷石都含有大量石英和絹云母。（3）伊利石（K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O·3、顆粒組成

指粘土含有不同大小顆粒的百分比含量。蒙脫石、伊利石粘土的顆粒比高嶺石類粘土細(xì)小，粘土的顆粒越細(xì)，可塑性越強(qiáng)，干坯強(qiáng)度、干燥收縮也越大。3、顆粒組成三、粘土的工藝性質(zhì)

工藝性質(zhì)主要取決于礦物組成、化學(xué)組成、顆粒組成1、可塑性

1）可塑性是指粘土物料加一定量水膨潤后，可捏練成泥團(tuán)。在外力作用下，它變形但不開裂，可塑造成所需要的形狀，在外力除去后，仍保持該形狀。

2）塑性指數(shù)粘土的液性限度（由塑性狀態(tài)進(jìn)入流動狀態(tài)的最高水量）與塑性限度（由固體狀態(tài)進(jìn)入塑性狀態(tài)的最低含水量）之間的差值。三、粘土的工藝性質(zhì)工藝性質(zhì)主要取決于礦物組成、化學(xué)3）塑性指標(biāo)

指在工作水分下，泥料受外力作用最初出現(xiàn)裂紋時應(yīng)力和應(yīng)變的乘積。

4）粘土按其可塑性好壞可分為以下四種：

強(qiáng)塑性粘土：指數(shù)＞15或指標(biāo)＞3.6。中塑性粘土：指數(shù)7~15或指標(biāo)2.5~3.6。弱塑性粘土：指數(shù)1~7或指標(biāo)＜2.5。非塑性粘土：指數(shù)＜1。3）塑性指標(biāo)5）提高坯料可塑性采用措施：

（1）將粘土原礦進(jìn)行淘洗，或長期風(fēng)化。（2）把濕潤了的粘土或坯料施以長期陳腐。（3）對泥料進(jìn)行真空練泥。（4）摻用少量的強(qiáng)可塑性粘土。（5）加入增塑劑，如糊精、羧甲基纖維素等。

2、結(jié)合性

是指粘土結(jié)合瘠性原料形成可塑泥料并具有一定的干坯強(qiáng)度的能力。

一般可塑性好的粘土，其結(jié)合性也好。5）提高坯料可塑性采用措施：3、離子交換性

指粘土顆粒由于其表面層的斷鍵和晶格內(nèi)部離子的被置換而帶有電荷，它能吸附其他異性離子，這種被吸附的離子又可被其他相同電荷的離子所置換。

離子交換能力的大小可用離子交換容量來表示。它指pH=7時每100g干粘土所吸附能夠交換的陽離子或陰離子的毫摩爾數(shù)，單位為mmol/100g。離子交換容量的大小和粘土的種類有關(guān)離子交換容量的大小還和粒子帶電機(jī)理、結(jié)晶程度和有機(jī)物含量有關(guān)。3、離子交換性4.觸變性指粘土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動或攪拌時，粘度會降低而流動性增加，靜置后又能逐漸恢復(fù)原狀。泥料放置一段時間后，在維持原有水分的情況下會出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象。

粘土的觸變性主要取決于粘土的礦物組成，粒度大小、形狀、水分含量、使用電解質(zhì)種類與用量，以及泥漿（或可塑泥料）的溫度等。4.觸變性（1）礦物組成高嶺石和伊利石加水時，水分子僅滲入顆粒間；而蒙脫石水分子除進(jìn)入顆粒間，還可滲入單位晶胞之間，故其遇水后膨脹要比前者大，觸變性比前者大。（2）粒度大小、形狀

顆粒愈細(xì)，形狀愈不對稱，愈易成觸變結(jié)構(gòu)。（3）含水量水量大的泥漿，不易形成觸變結(jié)構(gòu)，反之易成觸變結(jié)構(gòu)。（4）溫度溫度升高，粘土質(zhì)點(diǎn)的熱運(yùn)動劇烈，使粘土顆粒間的作用力減弱，不易建立觸變結(jié)構(gòu)，從而觸變性也小。（1）礦物組成5.膨脹性膨脹性是指粘土吸水后體積增大的現(xiàn)象。分為內(nèi)膨脹性與外膨脹性兩種。

6、收縮

1）干燥收縮：粘土經(jīng)110℃干燥后,自由水及吸附水相繼排出，粘土顆粒之間的距離縮短而產(chǎn)生收縮。

2）燒成收縮：干燥后的粘土經(jīng)高溫煅燒，因產(chǎn)生脫水分解作用和液相填充在空隙中并將顆粒粘結(jié)起來，同時又生成一些新的結(jié)晶物質(zhì)，使體積進(jìn)一步收縮

3）有線收縮和體收縮兩種，體積收縮是線收縮的3倍。

5.膨脹性7、燒結(jié)溫度與燒結(jié)范圍

1）開始燒結(jié)溫度：粘土無固定熔點(diǎn)，加熱到一定溫度后（>900℃）出現(xiàn)液相并逐漸增加，在表面張力作用下，未熔顆粒相互靠攏，V收縮，氣孔率下降，ρ提高。

2）燒結(jié)溫度：當(dāng)粘土完全燒結(jié)，其氣孔率降至最低值，收縮率達(dá)最大值。

3）軟化溫度：繼續(xù)升溫，試樣因液相多發(fā)生變形。

4）燒結(jié)溫度范圍：燒結(jié)溫度至軟化溫度之間溫度區(qū)間。

7、燒結(jié)溫度與燒結(jié)范圍四、我國的粘土原料

1、我國北方的粘土多為次生粘土，含有機(jī)質(zhì)較多，吸附力強(qiáng)，可塑性好。游離石英和鐵質(zhì)較少。

2、南方的粘土多是原生粘土，有機(jī)質(zhì)含量少，可塑性差，游離石英多，含鈦少而含鐵多，一般需淘洗處理。五、粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用1、粘土的可塑性是陶瓷坯泥賴以成型的基礎(chǔ)。2、粘土使注漿泥料與釉料具有懸浮性與穩(wěn)定性。3、粘土一般呈細(xì)分散顆粒，同時具有結(jié)合性。4、粘土是陶瓷坯體燒結(jié)時的主體。5、粘土是形成陶器主體結(jié)構(gòu)和瓷器中莫來石晶體的主要來源。四、我國的粘土原料1、我國北方的粘土多為次生粘土，含有機(jī)2.2、石英類原料

1、石英原料的種類

（1）脈石英

屬火成巖。外觀純白，半透明，呈油脂光澤，斷口呈貝殼狀；SiO2含量達(dá)99%，是日用細(xì)瓷良好原料。（2）砂巖是石英顆粒被膠結(jié)物膠結(jié)而成的一種碎屑沉積巖。顏色有白、黃、紅等色，其SiO2含量為90%~95%。一、石英類原料的種類和性質(zhì)石英2.2、石英類原料1、石英原料的種類一、石英類原料的種類（3）石英巖是一種變質(zhì)巖。系硅質(zhì)砂巖經(jīng)變質(zhì)作用，石英顆粒再結(jié)晶巖石。含SiO2>97%，是一般陶瓷的良好原料。（4）石英砂是花崗巖、偉晶巖等風(fēng)化成細(xì)粒后，由水流沖擊沉積而成，其中雜質(zhì)含量較多，用時須進(jìn)行控制。2、石英的性質(zhì)

呈白色，灰白色，半透明狀，斷面有玻璃或脂肪光澤，莫氏硬度7。密度2.22~2.65；熔融溫度1750~1770℃，自然界以β-石英存在。（3）石英巖2、石英的性質(zhì)二、石英的晶型轉(zhuǎn)化

1、低溫型快速轉(zhuǎn)化：沿上述縱向的多晶轉(zhuǎn)化。

特點(diǎn)：轉(zhuǎn)化體積變化小，但轉(zhuǎn)化速度快，由是在無液相出現(xiàn)的條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因而破壞性強(qiáng)。

2、高溫型緩慢轉(zhuǎn)化：沿上述的橫向的多晶轉(zhuǎn)化。

特點(diǎn)：轉(zhuǎn)化速度慢，又有液相緩沖，所以危害不很大。二、石英的晶型轉(zhuǎn)化1、低溫型快速轉(zhuǎn)化：沿上述縱向的多晶三、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用1、加快干燥在燒成前，石英是瘠性原料，可降低泥料的可塑性，減少成型水分，降低干燥收縮并加快干燥。2、減小坯體變形石英在高溫時部分溶于液相，提高液相粘度，石英晶型轉(zhuǎn)變的體積膨脹可抵消坯體的部分收縮，從而減小坯體變形。3、增加機(jī)械強(qiáng)度殘余石英可以與莫來石一起構(gòu)成坯體骨架，增加機(jī)械強(qiáng)度，同時，石英也能提高坯體的白度和透光度。4、提高釉的耐磨與耐化學(xué)侵蝕性在釉料中SiO2是生成玻璃的主要組分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融溫度和粘度，降低釉的熱膨脹系數(shù)，提高釉的耐磨性、硬度和耐學(xué)腐蝕性。三、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用1、加快干燥3、增加機(jī)械強(qiáng)度2.3、長石類原料1、鉀長石K2O·Al2O3·6SiO2

；2、鈉長石Na2O·Al2O3·6SiO2

；3、鈣長石CaO·Al2O3·2SiO2

；4、鋇長石BaO·Al2O3·2SiO2

；一、長石的種類鉀長石2.3、長石類原料1、鉀長石