石英玻璃工艺与材料PPT课件.ppt

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1、第四章工艺与材料第一节陶瓷原料与釉料一、陶瓷原料陶瓷原料在一定程度上决定了陶瓷的工艺选择范围，也决定了陶瓷的质量。陶瓷所用的原料主要来自天然硅酸盐矿物或岩石风化物。这些资源在地壳中分布广泛，取之不尽、用之不竭。陶瓷原料分类可塑性原料：主要来自粘土，起塑化和结合作用，赋坯体以塑性与注浆成形性能，保证干坯强度和烧成后的各种使用性能。瘠性原料：主要有石英、熟料、碎瓷粉等，可降低坯料的粘性，防止高温变形，冷却后在坯体中起骨架作用。熔剂原料：主要有长石、伟晶花岗岩、滑石、白云石、石灰石等，在高温下熔融后可溶解一部分石英及高岭土分解产物，熔融后的高

2、粘度玻璃可以起到高温胶结作用。(一)、粘土粘土是一种疏松的或呈胶状的紧密含水铝硅酸盐矿物，具有独特的可塑性和结合性，调水后能塑造成形，烧后变得致密坚硬，是最经典的陶瓷原料。1、粘土的主要矿物类型1）高岭石类多呈白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，土状光泽，吸水性强，和水具有可塑性和滑腻感。当加热到1200～1250℃生成机械强度高、热稳定性、化学稳定性都很好的莫来石结构。2）蒙脱石类包括蒙脱石、拜来石、绿脱石或绿高岭石、皂石等，它们风化而成的土能够吸附大量的水，体积膨胀，呈胶泥状态，具有强的结合性，故又称膨润土。主要用作增塑剂，用来提高坯

3、料的可塑性与结合能力。釉浆中可用它作为悬浮剂使用，但用量不宜过多。3）伊利石类包括水云母、绢云母、绿鳞石和海绿石等，具有较大可塑性、助溶性、悬浮性、附着性。可作为高岭土、长石使用。4）水铝英石类在自然界并不常见，往往少量地包含在其它粘土中，呈无定形态存在，在水中能形成胶凝层，包围在其它粘土颗粒上，从而提高粘土的可塑性和结合性。5）叶蜡石类又名冻石、图章石，是一种硬质粘土，是微细矿物的集合体，质软，富于脂肪滑腻感，呈致密块状。不属于粘土矿物，因其某些性质近于粘土，而划归粘土之列。2、粘土的工艺性能1）粘土的可塑性粘土与适量的水混练以后形成

4、的泥团在外力作用下产生变形但不开裂，当外力去掉后，仍能保持其形状不变的这种性质称为可塑性。可塑性是塑性法成形的基础。2）粘土的结合性粘土塑性泥团干燥后，变得坚实，具有一定的强度，能够维持粘土颗粒之间的相互结合而不散，这种性能称为粘土的结合性。3）粘土的颗粒度一般粘土的颗粒在1纳米～5微米之间，大部分在2微米以下，重量20%的粘土颗粒直经在1微米以下。颗粒度的大小直接影响到粘土的可塑性、干燥收缩、空隙度和强度，以及烧成收缩和烧结性等。4）粘土的吸附性粘土颗粒能从周围介质中吸附气态物质、液态物质、有机物质等各种色素的能力称为粘土的吸附性。粘

5、土的吸附性与它的矿物组成和分散性有关，蒙脱石粘土的吸附性最强。5）干燥收缩和烧成收缩塑性泥料干燥后，因水份蒸发，空隙减少，颗粒之间的距离缩短而产生的体积收缩称为干燥收缩。烧成以后，由于粘土中产生液相填充在空隙中，以及某些结晶物质生成，又使体积进一步收缩，称为烧成收缩。6）粘土烧后的颜色粘土因有机物质和其它杂质矿物的存在，被着成各种颜色，如灰、浅灰、黄、褐、紫、绿、黑等色。对烧后颜色影响最大的是铁钛化合物。（二）石英石英是构成地壳的主要成分，石英占瓷坯体配方中20～30％，在制坯时对泥料的可塑性起调节作用，降低坯体干燥收缩和变形倾向，缩短

6、干燥时间，起瘠化剂作用。１、石英在陶瓷坯体中的作用石英占瓷坯体配方中20～30％。在制坯时对泥料的可塑性起调节作用，降低坯体干燥收缩和变形倾向，缩短干燥时间，起瘠化剂作用。在烧成过程中石英的加热膨胀，可部分补偿坯体收缩；高温时部分石英参与化学反应，生成莫来石；部分石英溶于液相，从而增加熔体粘度，增进抗变形能力；而未熔化的石英则与莫来石构成架，防止弯曲、变形等，使瓷器具有机械强度，增加瓷器透光度和白度。2、石英在釉中的作用在釉料中石英是玻璃相的主要来源，增加石英含量可以使釉熔融温度与粘度提高，同时减少釉的热膨胀系数，提高釉的机械强度、硬度

7、、耐磨性和耐化学浸蚀性的指标。3、陶瓷工业对石英类原料的质量要求在陶瓷工业石英类原料一般要求二氧化硅含量大于97％，氧化铁和二氧化钛小于0.5％，杂质成分愈少愈好。不论块状、砂状或粉状矿石，经1350℃煅烧后要求色洁白或无色。（三）长石化学成分为不含水的碱金属与碱土金属铝硅酸盐，主要是钾、钠、钙和少量钡的铝硅酸盐，有的含有微量的铯、铷、锶等金属离子。长石掺入量视矿石化学成分及配方而异，一般胎料加入20～30％，釉料中加入10～35％。长石最重要的性质是有宽的熔融范围，较高的高温粘度，和良好的熔解其它物质的能力。二、釉料釉是一种近似于玻

8、璃的物质，覆盖于陶瓷器物的表面。它利用某些天然矿物和化工原料，按一定的比例配制，经高温作用熔融后覆盖于坯体表面，具有抗酸碱性强（氢氟酸和热碱除外）、不透气、不透水、质地致密、光滑、有光泽、硬度大等性能。同时