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陶瓷工艺学






测定细度和颗粒分布的方法很多,目前已采用 的有筛析法、分选法、离心法、光透法、显微 镜法、气动法等。 筛析法是应用最广泛的一种,也是操作最简单、 最方便的一种方法,能测定粒度40µ甚至30µ 的粉料的分散度(360目筛孔径40µ,500目筛 孔径30µ )。 沉降法测定颗粒分布的基础是根据斯托克斯公 式即球形物料颗粒在粘性液体介质中的沉降速 度与该颗粒半径的平方成正比,沉降法一般能 分析2~30µ ,2µ 以下有困难。 离心法是沉降法的发展,是加速沉降,也是以 斯托克斯公式为基础的,离心法一般能分析2µ 以下。
(二)、粘土的分类


2、按可塑性分类 高塑性粘土:又称软质粘土、结合粘土。颗粒较细,水 中易分散,可塑性好,含杂质较多,一般呈疏松状、板 状、页状。如膨润土、球土、木节土等。 低塑性粘土:又称硬质粘土、瘠性粘土。在水中不易分 散,坚硬,可塑性较小,多呈致密块状、石状,如焦宝 石、瓷石、叶蜡石等。 3、按耐火度分类
(三)颗粒组成
4、测定意义 对于粘土:


——细颗粒多,则可塑性强,干燥收缩大,干 燥强度大,烧成时易于烧结; ——板状、片状颗粒多的粘土,可塑性强; ——结晶程度差的颗粒多的粘土,可塑性也大。 对于砂状瘠性物料——颗粒细小的,易于粉碎, 反之困难。
细度和粒度
细度是指粉状物料分散的程度,通常用粉料 颗粒的尺寸大小来表示,例如用万孔筛 (10000孔/cm2,孔径61µ )筛余表示原料 或坯釉料的细度。 颗粒组成、颗粒分散度、粒度是指粉料中各 种不同粒径颗粒的相对含量,如粒径分布、 各种粒径的累计百分数等。所以细度和粒度 是两个概念。
龙岩高岭土有限公司
国内目前采选规模最大的高岭土加工企业。公 司现有生产规模为年产高岭土原矿60万吨;水 洗高岭土精矿5万吨。主要产品有高岭土原矿、 325目水洗高岭土、超级龙岩高岭土等四个系 列共12种产品。产品具有自然白度高,铁、钛 等有害杂质含量低、烧成亮度和强度高、成瓷 性好等特点,是生产高档瓷器的最佳原料。
第一章:原料
授课人:王艳香
本章主要内容



第一节:原料分类 第二节:粘土类原料 第三节:石英类原料 第四节:长石类原料 第五节:其它矿物原料 第六节:陶瓷原料的标准化
§1.1 原料的分类
根据原料的工艺特性分类如下:
可塑原料:(

Plastic Materials)
瘠性原料:(Non- Plastic Materials) Materials)
Hale Waihona Puke 补充讲解关于陶瓷筛的知识:

筛号(N)-----每厘米长度内的筛孔数 网目(M)-----每英寸长度内的筛孔数
M N 2.54
筛孔尺寸的估算: 一般筛丝尺寸为整个筛面面积2/5,筛孔占整个面积的3/5,如
100号筛( 250目筛)孔边长为
0.6 d 0.006 100
颗粒分布的测定将试样在 105~110℃烘干至恒重,称取100g, 将选用的筛子依次叠置振动筛上,所 用筛号及孔径如下:
3、伊利石类
伊利石又称水云 母(因白云母水化 而得名),矿物颗 粒很小,常混有其 它粘土矿物。它是 包括水黑云母、水 白云母、蛭石等似 云母的一类成分较 复杂、分布很广、 产量大得粘土矿物。 白 云 母
伊利石的照片
§1.2.2 粘土的组成
(一)、矿物组成 一般将粘土中的矿物根据其性质和数量可分 成两大类,即粘土矿物和杂质矿物。其中杂质矿

高岭石(Kaolin)

高岭石的化学式为Al2O3.2SiO2.2H2O
(其中Al 2 O 3 39.50%、SiO 2 46.54%、H 2 O 13.96%)

其结构式为:Al4[Si4O10](OH)8
高岭石
高岭石属于粘土矿物,其化 学组成为Al4[Si4O10]· (OH)2, 晶体属三斜晶系的层状结构 硅酸盐矿物。多呈隐晶质、 分散粉末状、疏松块状集合 体。白或浅灰、浅绿、浅黄、 浅红等颜色,条痕白色,土 状光泽。摩氏硬度2-2.5,比 重2.6-2.63。吸水性强,和 水具有可塑性,粘舌,干土 块具粗糙感
所对应的值就是D1/2。对应累积分布越陡处,表
明该间隔内的粒子数越多。
Dm、D1/2和 D
在该曲线上表示有三个特征粒度:
最可几径 Dm-对应于曲线最高点的最多数径

中位径D1/2 -对应于累积百分数为50%时相 应粒径值 平均径 D

-表示所有粒径的平径值
§1.2.3 粘土的工艺性能

因含杂质而呈黄色、浅红色、蓝绿色等。比密度为
2.2~2.9,莫氏硬度l~2。属单斜晶系晶体,其化学式
为:Al 2 O 3 .4SiO 2 .nH 2 O(n>2),晶体结构式为: Al4(Si8O2)(OH)4.nH2O。
蒙脱石结晶程度差,轮廓不清楚,很难发现其
单晶体。晶粒极细小,一般小于0.5mm,呈不规则的
2.50
0.15
0.03
0.10
0.15
12.30
36.5±1
1.95
0.06
0.03
0.10
0.15
12.33
≤49
37.0±1
≤0.30
1.56
0.14
0.03
0.10
0.15
14.0
苏州高岭土
山西大同土
彰武土
2、 蒙脱石类
蒙脱石,又称微晶高岭石或胶岭石,以蒙脱石为
主要矿物的粘土叫膨润土。呈白色或灰白色,有时
(二)、粘土的分类
① 按成因分类 一次粘土:又称残留粘土或原生粘土,即母岩经 风化崩碎后就地残留下来的粘土。此类粘土质地较 纯,耐火度较高,但颗粒较粗,可塑性较差。 二次粘土:又称沉积粘土或次生粘土,是由风化而 成的一次粘土经雨水、河川的漂流及风力作用,而 迁移在低洼的地方沉积形成的粘土层。二次粘土颗 粒细小,可塑性强,耐火度较低,常因混入呈色杂 质而带各种颜色。
熔剂性原料:(Fluxing Agents) 辅助原料:(Auxiliary
§1.2 粘土类原料
粘土的定义: 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的多种微细矿物和杂质的混
合体。其矿物的粒径小于2mm。
§1.2.1 粘土的成因与分类
5
0 0-0.061 0.061-0.074 .074-0.125 .125-0.175 .175-0.351 .351-0.8330.833-0.9 0 0 0 0
Dimater/mm
粒度的表达方式
粒径分布是指不同粒径范围内的颗粒的个 数(或质量或表面积)所占的比例。以颗粒的
个数表示所占的比例时,称为个数分布;以颗
不同等级龙岩土比较
SiO2 高岭土 原矿 Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O TiO2 CaO MgO L.O.I
≤74
≤49 ≤49
≥15
≤0.30
≤0.35 ≤0.35
2.5±0.8
0.10
0.05
0.09
0.30
5.60
325目高 岭土
500目高 岭土 超级龙 岩高岭 土
35.0±1
景德镇东北60公里的瑶里乡高岭村。高岭 村的瓷土,主要矿物成分为高岭石.高岭村的高 岭土以洁白、细腻、耐火度强而著称。早在11 世纪初,高岭村就成为世界闻名的高岭土产地。 外国传教士昂特雷科莱到景德镇考察,在 1712、1722年两次写信给罗马教廷,介绍高 岭村的瓷土和景德镇的制瓷工艺。接着,德国 人李希霍芬将"高岭"按音译成"Kaolin"。从此, 凡与高岭村所产性质相同的瓷土,统称为"高岭 土"。至今,在欧洲各国的陶瓷工业上,仍把高 岭土称为"China Clay"。由于高岭村的瓷土已 开采多年,至明代已不易挖掘,清代开始采用 星子县的高岭土。
世界陶瓷发源地高岭村
高岭土
高岭土尾砂
江西抚州高岭土尾砂。其外观呈浅黄色,颗 粒较粗。肉眼观察,可见石英、长石、白云 母等矿物,并夹杂有一定量的高岭土等。其 矿物组成为:石英60.39%、白云母 20.28%、长石12.61%、高岭石5.62%、 其它1.1%。
SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O I· 合计 L 尾砂 90.1 4.82 0.22 0.045 0.045 0.20 1.62 0.05 2.81 99.99
物主要有:
1、石英和母岩残渣
2、碳酸盐及硫酸盐类
3、 铁和钛的化合物 4、有机杂质
南方瓷器和北方瓷器的特点


由于南方和北方粘土的成因不同,各有各自的特征,造成我 国南北方陶瓷生产工艺和气氛不同,特色也不同。一般说来, 北方粘土往往在化学组成上含和有机物多,含游离石英和 铁质较少,因而可塑性好,吸附力强,耐火度较高,不需 淘洗即可使用,生坯强度较高,可以内外同时上釉,由于 铁质少,可用氧化焰烧成,制品的色调是白里泛黄。 南方的高岭土和瓷土等含游离的石英和铁质较多,含氧化 钛和有机物较少,因而可塑性能较差,耐火度较低,往往 需要淘洗而后使用,生坯强度也较差,需要内外两次上釉, 由于铁质多,常用还原焰烧成,制品色调呈白里泛青的特 色。
(二)、粘土的化学组成
其化学成分主要是SiO2、Al2O3,K2O、Na2O,
CaO、MgO、Fe2O3 、TiO2和H2O。

可以鉴定粘土的矿物组成 可以估计耐火度的大小 推断烧后的颜色


估计粘土的成形性能
推测粘土在烧成过程中产生膨胀气泡的可能性
(三)颗粒组成
颗粒组成是指粘土中含有不同大小颗粒的百分比 含量。粘土中的粘土矿物的颗粒是很细的,其直径一 般在1~2mm以下,而不同的粘土矿物其颗粒大小也 不同,蒙脱石和伊利石的颗粒要比高岭石小。粘土中 的非粘土矿物的颗粒一般较粗,可在1~2mm 以上。 在颗粒分析时,其细颗粒部分主要是粘土矿物的颗粒, 而粗颗粒部分中大部分是杂质矿物颗粒。所以粘土原 料的分级处理时,往往可以通过淘洗等手段,富集细 颗粒部分,从而得到较纯的粘土。
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