第一章：原料-2.ppt

1. 陶瓷的制备工艺流程复习复习2. 陶瓷原料的分类3. 粘土的组成及工艺性质第一节第一节 原料分类原料分类 综合对原料的两方面的要求，可以把所需要的陶瓷原综合对原料的两方面的要求，可以把所需要的陶瓷原料主要归纳为料主要归纳为三大类：三大类： 1）具有可塑性的）具有可塑性的粘土类粘土类原料；原料； 2）具有非可塑性的）具有非可塑性的石英类石英类原料；原料； 3））长石类长石类原料（熔剂原料）原料（熔剂原料） 第二节第二节 粘土类原料粘土类原料一、粘土的成因与分类一、粘土的成因与分类二、粘土的组成二、粘土的组成三、粘土的工艺性质三、粘土的工艺性质四、粘土的加热变化四、粘土的加热变化五、粘土在陶瓷生产中的作用五、粘土在陶瓷生产中的作用六、我国的粘土原料六、我国的粘土原料分类依据分类依据特点特点实例实例成成因因原生粘土原生粘土（一次粘土）（一次粘土）母岩风化崩解后在原地残留下来的粘土母岩风化崩解后在原地残留下来的粘土质地较粗，耐火度较高，但含母岩杂质（石英、云母、质地较粗，耐火度较高，但含母岩杂质（石英、云母、方解石等）；颗粒较粗，可塑性差方解石等）；颗粒较粗，可塑性差高岭土高岭土次生粘土次生粘土（二次粘土）（二次粘土）风化形成，经雨水河流的漂流迁移至盆地、湖泊颗粒较风化形成，经雨水河流的漂流迁移至盆地、湖泊颗粒较粗，可塑性差水流缓慢的地方沉积而形成的粘土层；颗粗，可塑性差水流缓慢的地方沉积而形成的粘土层；颗粒较细，可塑性好，耐火度差，显色粒较细，可塑性好，耐火度差，显色膨润土膨润土可可塑塑性性高可塑性粘土高可塑性粘土（软质粘土）（软质粘土）分散度大，呈疏松状或板状、页状分散度大，呈疏松状或板状、页状膨润土膨润土木节土木节土低可塑性粘土低可塑性粘土（硬质粘土）（硬质粘土）分散度小，呈致密块状、石状分散度小，呈致密块状、石状耐耐火火性性耐火粘土耐火粘土耐火度耐火度>1580℃ ，杂质少，纯度高，为细陶瓷耐火材料的，杂质少，纯度高，为细陶瓷耐火材料的主原料主原料难熔粘土难熔粘土耐火度介于耐火度介于1350~1580℃，易熔杂质，易熔杂质10~15%，为炻器、，为炻器、陶器、装饰砖、瓷砖的主原料陶器、装饰砖、瓷砖的主原料易熔粘土易熔粘土耐火度耐火度<1350℃,杂质多，危害最大是黄铁矿，易使制品产杂质多，危害最大是黄铁矿，易使制品产生气泡、熔洞等缺陷；多用于建筑砖瓦、粗陶生气泡、熔洞等缺陷；多用于建筑砖瓦、粗陶矿矿物物组组成成高岭石粘土高岭石粘土苏州土苏州土伊利石粘土伊利石粘土瓷石瓷石蒙脱石粘土蒙脱石粘土膨润土膨润土粘土的分类粘土的分类二、粘土的组成二、粘土的组成问题：应从哪些方面来描述粘土的组成？问题：应从哪些方面来描述粘土的组成？（（1）矿物组成；）矿物组成；（（2）化学组成；）化学组成；（（3）颗粒组成。

颗粒组成（一）矿物组成（一）矿物组成Ø为便于研究粘土的矿物组成，根据其性质和数量可分成为便于研究粘土的矿物组成，根据其性质和数量可分成两大类，即两大类，即粘土矿物和杂质矿物粘土矿物和杂质矿物Ø粘土矿物粘土矿物主要包括高岭石类、蒙脱石类和伊利石类等主要包括高岭石类、蒙脱石类和伊利石类等Ø除此之外，在粘土形成过程中，常由于除此之外，在粘土形成过程中，常由于岩石风化未完全，岩石风化未完全，或由于其它因素而混入一些非粘土矿物和有机物质或由于其它因素而混入一些非粘土矿物和有机物质，这，这些物质我们统称为些物质我们统称为杂质矿物杂质矿物杂质矿物通常以细小晶粒杂质矿物通常以细小晶粒极其集合体分散于粘土中，常会影响甚至决定粘土的工极其集合体分散于粘土中，常会影响甚至决定粘土的工艺性能1 1、高岭石类、高岭石类•高岭石的化学式：高岭石的化学式：Al2O3•2SiO2•2H2O 多水高岭石：多水高岭石： Al2O3·2SiO2 ·nH2O （（n=4~6）） Ø高岭石属三斜晶系，常为细分散状的晶体（一般粒径 < 2 μm）Ø密度为2.61~2.68 g/cm3，莫氏硬度1～3，{001}解理完全。

Ø高岭石由硅氧四面体(SiO4)层和铝氧八面体[AlO2(OH)4]层通过共用的氧原子联系而成的双层结构，而构成高岭石晶体的基本结构单元层相邻的结构单元层通过八面体的羟基和另一层四面体的氧以氢键相联系，因而它们之间的结合力较弱，晶层解理完整而缺乏膨胀性Ø较高的可塑性，离子交换性不强2、蒙脱石类、蒙脱石类•理论化学通式为：理论化学通式为： Al2O3·4SiO2 ·nH2O（（n通常大于通常大于2 2）其晶粒呈不规则）其晶粒呈不规则细粒状或鳞片状细粒状或鳞片状•特性：特性：1 1）吸湿膨胀性：吸水后体）吸湿膨胀性：吸水后体积可膨胀积可膨胀20-3020-30倍；倍；2 2）离子交换性：）离子交换性：在水中呈悬浮和凝胶状，具有良好在水中呈悬浮和凝胶状，具有良好的阳离子交换特性的阳离子交换特性 •易碎，颗粒细小可塑性好，收缩大易碎，颗粒细小可塑性好，收缩大烧结温度低，色泽差烧结温度低，色泽差•叶腊石：叶腊石：是制造要求尺寸准确或热稳定性好的制品的优良原料；且适合快速烧结过程3、伊利石（水云母）类、伊利石（水云母）类•组成成分与白云母组成成分与白云母(化学通式为化学通式为K2O·3Al2O3·6SiO2 ·2H2O)相似，但比正常相似，但比正常的白云母多的白云母多SiO2和和H2O而少而少K2O。

与高岭与高岭石比较，伊利石含石比较，伊利石含K2O较多而含较多而含H2O较少•伊利石属单斜晶系，晶体结构式为K< 2 (Al，Fe，Mg)4[(Si，A1)8O20] (OH)4·n H2O•晶格结构牢固，可塑性低，干后强度低，可塑性低，干后强度低，干燥和烧成收缩小干燥和烧成收缩小•烧结温度低，烧结范围窄4、杂质矿物的类别及其影响：、杂质矿物的类别及其影响：1 1）石英和母岩残渣石英和母岩残渣这些杂质一般以较粗颗粒混在粘土中，这些杂质一般以较粗颗粒混在粘土中，对粘土的可塑性和干燥后强度产生很大影响工厂多采用对粘土的可塑性和干燥后强度产生很大影响工厂多采用淘洗法除去粗颗粒杂质淘洗法除去粗颗粒杂质2 2）碳酸盐及硫酸盐类碳酸盐及硫酸盐类细颗粒的碳酸盐分布在粘土中对其影细颗粒的碳酸盐分布在粘土中对其影响不大，碳酸盐在高温下可分解出响不大，碳酸盐在高温下可分解出CaO、、MgO，起熔剂作，起熔剂作用，能降低陶瓷的烧成温度较多的硫酸盐在氧化气氛中用，能降低陶瓷的烧成温度较多的硫酸盐在氧化气氛中容易引起坯泡容易引起坯泡3 3）铁和钛的化合物铁和钛的化合物这类杂质矿物能使坯体呈色，降低粘土这类杂质矿物能使坯体呈色，降低粘土的耐火度，也会严重影响制品的介电性能、化学稳定性等。

的耐火度，也会严重影响制品的介电性能、化学稳定性等4 4）有机杂质有机杂质粘土中存在少量的有机杂质，可以增加粘土的粘土中存在少量的有机杂质，可以增加粘土的可塑性和泥浆的流动性，但有机物质过多时也可能会造成可塑性和泥浆的流动性，但有机物质过多时也可能会造成瓷器表面起泡与针孔瓷器表面起泡与针孔类类别别矿物矿物化学通式化学通式（晶体结构式）（晶体结构式）颜色颜色颗粒颗粒形状形状粒度粒度工艺特点工艺特点高高岭岭石石类类高岭石高岭石Al2O3 2SiO2 H2O(Al4 [Si4O10] (O H)3)白、黄白、黄灰、褐灰、褐片、粒片、粒杆状杆状0.3~3μm可塑性差，耐火度可塑性差，耐火度高，白度好高，白度好多水高岭石多水高岭石（叙永石）（叙永石）Al2O3 2SiO2 nH2O(Al4 [Si4O10] (O H)3 nH2O) ( n=4~6)同上同上管、片管、片状状<1 μm可塑性好，综合性可塑性好，综合性比高岭石好，干燥比高岭石好，干燥收缩大收缩大蒙蒙脱脱石石蒙脱石蒙脱石（微晶高（微晶高岭石）岭石）Al2O3 4SiO2 nH2O(Al4 [Si8O10] (O H)4 nH2O) (n>2)白、浅白、浅黄色黄色细粒、细粒、鳞片状鳞片状<0.5 μm易碎，颗粒细小可易碎，颗粒细小可塑性好，收缩大烧塑性好，收缩大烧结温度低，色泽差结温度低，色泽差蒙蒙脱脱石石类类叶腊石叶腊石Al2O3 4SiO2 H2O(Al2 [Si4O10] (O H)2)白、浅白、浅黄、浅黄、浅灰色灰色鳞片状鳞片状含结晶水少，总收含结晶水少，总收缩不大，膨胀系数缩不大，膨胀系数小，宜用于快速烧小，宜用于快速烧成的原料成的原料伊伊利利石石类类伊利石伊利石（水云母）（水云母）白、黄、白、黄、绿色绿色鳞片状鳞片状板状板状细小细小可塑性低，干后强可塑性低，干后强度低，干燥和烧成度低，干燥和烧成收缩小，烧结温度收缩小，烧结温度低，烧结范围窄低，烧结范围窄杂杂质质石英、长石、碳酸盐、硫酸盐、铁质矿物、金红石等石英、长石、碳酸盐、硫酸盐、铁质矿物、金红石等以细小晶粒及集合以细小晶粒及集合体分散于粘土中体分散于粘土中粘土主要矿物组成粘土主要矿物组成（二）化学组成（二）化学组成•由于粘土中的主要粘土矿物都是由于粘土中的主要粘土矿物都是含水的铝硅酸盐含水的铝硅酸盐，因，因此其主要化学成分为此其主要化学成分为SiO2、、Al2O3、、 H2O。

此外，还有此外，还有少量的碱金属氧化物少量的碱金属氧化物K2O、、Na2O、、以及碱土金属氧以及碱土金属氧化物化物CaO、、 MgO 、、以及以及Fe2O3 、、TiO2等•一般粘土原料的化学分析如包括以上九个项目，即已一般粘土原料的化学分析如包括以上九个项目，即已满足生产上的参考需要在上述九个项目中化合水一满足生产上的参考需要在上述九个项目中化合水一项一般不作直接测定而已烧失量（项一般不作直接测定而已烧失量（ignition loss）的）的形式测定形式测定（三）颗粒组成（三）颗粒组成•是指粘土中含有不同大小颗粒的质量分数是指粘土中含有不同大小颗粒的质量分数•粘土中的细颗粒愈多愈好粘土中的细颗粒愈多愈好由于细颗粒的比表面积大，由于细颗粒的比表面积大，其表面能也大，因此粘土中的细颗粒愈多时，则其可其表面能也大，因此粘土中的细颗粒愈多时，则其可塑性愈强，干后强度高，在烧成时也易于烧结，烧后塑性愈强，干后强度高，在烧成时也易于烧结，烧后的气孔率也小，有利于成品的力学强度、白度和半透的气孔率也小，有利于成品的力学强度、白度和半透明度的提高明度的提高•测定粘土原料颗粒大小的方法很多，有用显微镜、水测定粘土原料颗粒大小的方法很多，有用显微镜、水簸法、浑浊计法、吸附法等。

最简单和最普通的方法簸法、浑浊计法、吸附法等最简单和最普通的方法是筛分析（是筛分析（0.060.06mm以上）与沉降法（以上）与沉降法（1~501~50um）三、粘土的工艺性质三、粘土的工艺性质（（1）可塑性）可塑性 （（2）） 结合性结合性（（3）离子交换性）离子交换性 （（4）） 触变性触变性（（5）干燥收缩与烧成收缩）干燥收缩与烧成收缩 （（6）烧结性）烧结性能能（（7）耐火度）耐火度（一）可塑性（一）可塑性1 1、概念、概念：可塑性是指粘土与适量的水结合后所形成的泥：可塑性是指粘土与适量的水结合后所形成的泥团，在外力作用下产生变形但不开裂当外力去掉后团，在外力作用下产生变形但不开裂当外力去掉后仍保持其形状不变的能力仍保持其形状不变的能力 该定义包括两个含义：该定义包括两个含义： 一是施加的外力必须大于泥团的屈服值，当一是施加的外力必须大于泥团的屈服值，当外力去掉后泥团内部的引力和斥力达到新的平衡以保外力去掉后泥团内部的引力和斥力达到新的平衡以保持其形变；持其形变； 二是在产生形变量不出现开裂。

二是在产生形变量不出现开裂 当粘土中加入的水量不多时，粘土还难以形成可塑状态，容易散碎，当粘土中加入的水量不多时，粘土还难以形成可塑状态，容易散碎，只有水量加入到一定程度，粘土才形成具有可塑状态的泥团，这时泥团只有水量加入到一定程度，粘土才形成具有可塑状态的泥团，这时泥团的含水量称为的含水量称为可塑性限度可塑性限度 若继续在泥团中加入水分，泥团的可塑性会逐渐增高，直至泥团能自若继续在泥团中加入水分，泥团的可塑性会逐渐增高，直至泥团能自行流动变形，此时的含水量称为行流动变形，此时的含水量称为液性限度液性限度可塑性粉末泥浆塑限最佳塑性范围液限含水率粘土（坯料）与可塑性的关系2、粘土可塑性的测定方法、粘土可塑性的测定方法1 1）可塑性指数：）可塑性指数：是指粘土的液限含水率与塑限含水率之差是指粘土的液限含水率与塑限含水率之差它表示它表示粘土能形成可塑泥团的水分变化范围指数越大则成形水分范围粘土能形成可塑泥团的水分变化范围指数越大则成形水分范围大，成形时不易受周围环境湿度及模具的影响，即成形性能好大，成形时不易受周围环境湿度及模具的影响，即成形性能好2 2）可塑性指标：）可塑性指标：指在工作水分下，粘土泥团受外力作用最初出现裂指在工作水分下，粘土泥团受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，同时还应测定泥团的纹时应力与应变的乘积，同时还应测定泥团的相应含水率。

相应含水率若相若相应含水率大，则工作水分多，干燥过程易变形、开裂应含水率大，则工作水分多，干燥过程易变形、开裂3 3）根据可塑指数或可塑指标分类：）根据可塑指数或可塑指标分类： 强可塑性粘土强可塑性粘土 指数指数>15>15或指标或指标>3.6>3.6 中可塑性粘土中可塑性粘土 指数指数7~157~15或指标或指标2.5~3.62.5~3.6 弱可塑性粘土弱可塑性粘土 指数指数1~71~7或指标或指标<2.5<2.5 非可塑性粘土非可塑性粘土 指数指数<1<1 3、提高坯料可塑性的措施、提高坯料可塑性的措施 1 1）将坯料原矿进行淘洗，除去所夹杂的非可塑性物料，）将坯料原矿进行淘洗，除去所夹杂的非可塑性物料，或进行长期风化或进行长期风化。

2 2）将浸润了的粘土或坯料长期陈腐将浸润了的粘土或坯料长期陈腐 3 3）将泥料进行真空处理，并多次练泥将泥料进行真空处理，并多次练泥 4 4）掺用少量的强可塑性粘土掺用少量的强可塑性粘土 5 5）添加糊精、胶体）添加糊精、胶体SiO2 、羧甲基纤维素等胶体物质羧甲基纤维素等胶体物质4、降低坯料可塑性的措施、降低坯料可塑性的措施 1 1）加入非可塑性粘土，如石英、瘠性粘土、熟瓷粉等加入非可塑性粘土，如石英、瘠性粘土、熟瓷粉等 2 2）将部分粘土预先煅烧将部分粘土预先煅烧（二）结合性（二）结合性 1 1、概念：、概念：指粘土能粘结一定细度的瘠性物料，形成可塑泥团指粘土能粘结一定细度的瘠性物料，形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能并有一定干燥强度的性能2 2、结合力的测定、结合力的测定•在工程上在工程上要直接测定分离粘土质点所需的力比较困难，生要直接测定分离粘土质点所需的力比较困难，生产上常用测定由粘土制作的生坯的抗折强度来间接测定粘产上常用测定由粘土制作的生坯的抗折强度来间接测定粘土的结合力土的结合力•在实验中在实验中通常以能够形成可塑泥团时所加入标准石英砂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：（颗粒组成为：0.25~0.150.25~0.15mm占占70%70%，，0.15~0.090.15~0.09mm占占30%30%））的数量及干后的数量及干后抗折强度抗折强度来反映。

来反映v加砂量可达加砂量可达50%50%时为结合力强的粘土；时为结合力强的粘土； 加砂量达加砂量达25%~50%25%~50%时时为结合力中等的粘土；为结合力中等的粘土； 加砂量在加砂量在20%20%以下时为结合力弱的以下时为结合力弱的粘土（三）离子交换性（三）离子交换性1 1、概念：、概念：粘土颗粒带有电荷，其来源是其表面层的断粘土颗粒带有电荷，其来源是其表面层的断键和晶格内部被取代的离子，因此必须吸附其它异号键和晶格内部被取代的离子，因此必须吸附其它异号离子来补偿其电价，粘土的这种性质称为离子来补偿其电价，粘土的这种性质称为离子交换性离子交换性2 2、交换容量：、交换容量：表示离子交换的能力，它是表示离子交换的能力，它是100100g干粘干粘土所吸附能够交换的阳离子或阴离子的量单位为微土所吸附能够交换的阳离子或阴离子的量单位为微摩尔摩尔﹒﹒10/克影响离子交换容量的因素：影响离子交换容量的因素：1）粘土矿物的种类粘土矿物的种类2）粘土中有机物含量和粘土矿物的结晶程度粘土中有机物含量和粘土矿物的结晶程度3）吸附的离子种类吸附的离子种类粘土吸附阳离子的能力比粘土吸附阳离子的能力比阴离子要大。

而粘土吸附阳离子的种类不同，阴离子要大而粘土吸附阳离子的种类不同，其交换容量也不同其交换容量也不同不同粘土离子交换容量不同粘土离子交换容量/×10-1mmol/g 粘土种类粘土种类吸附离子种类吸附离子种类粘土种类粘土种类吸附离子种类吸附离子种类阳离子阳离子阴离子阴离子阳离子阳离子阴离子阴离子高岭土高岭土3 ～～ 9――伊利石类伊利石类粘土粘土10～～40――高岭土类高岭土类粘土粘土9 ～～ 207 ～～ 20叙永土叙永土15 ～～ 40――膨润土膨润土40 ～～ 15020 ～～ 50v粘土的阳离子交换容量大小一般情况下可按下列顺序排列：粘土的阳离子交换容量大小一般情况下可按下列顺序排列： H+>Al3+> Ba2+ >Sr2+ >Ca2+ >Mg2+ >NH4+ >k+ >Na+ >Li+ 即左面的离子能置换右面的离子即左面的离子能置换右面的离子 ，自右至左交换容量逐渐，自右至左交换容量逐渐增大v粘土吸附阴离子的能力较小，可按下列顺序排列：粘土吸附阴离子的能力较小，可按下列顺序排列： OH- >CO32- > P2O74- > PO43- >CNS>I- >Br- >Cl- >NO3- >F- >SO42- 即左面的阴离子能在浓度相同的情况下从粘土上交换出右即左面的阴离子能在浓度相同的情况下从粘土上交换出右面的阴离子。

面的阴离子（四）触变性（四）触变性1 1、概念：、概念：粘土泥浆或可塑泥团受粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低而到振动或搅拌时，粘度会降低而流动性增加，静置后逐渐恢复原流动性增加，静置后逐渐恢复原状此外，泥料放置一段时间后，状此外，泥料放置一段时间后，在维持原有水分的情况下也会出在维持原有水分的情况下也会出现变稠和固化现象，这种性质统现变稠和固化现象，这种性质统称为称为触变性触变性2 2、在生产中一般希望泥料有一定、在生产中一般希望泥料有一定触变性泥料触变性泥料触变性过小时过小时，成，成形后生坯的强度不够，影响脱模形后生坯的强度不够，影响脱模与修坯的质量触变性与修坯的质量触变性过大时过大时，，在管道输送过程中会带来不便，在管道输送过程中会带来不便，成形后生坯也易变形成形后生坯也易变形3 3、影响粘土的触变性的因素：、影响粘土的触变性的因素：粘土的矿物组成、粒度大小粘土的矿物组成、粒度大小与形状、水分含量、使用电解质种类与用量、以及泥料与形状、水分含量、使用电解质种类与用量、以及泥料（包括泥浆）的温度等包括泥浆）的温度等•矿物颗粒愈细，活性边表面愈多，愈易呈触变性；矿物颗粒愈细，活性边表面愈多，愈易呈触变性；•球状颗粒不易显示触变性；球状颗粒不易显示触变性；•触变效应与吸附离子及吸附离子的水化密切相关。

粘土吸触变效应与吸附离子及吸附离子的水化密切相关粘土吸附的阳离子其价数愈小或价数相同而离子半径愈小者，其附的阳离子其价数愈小或价数相同而离子半径愈小者，其触变效应愈大触变效应愈大•含水量大的泥浆，不易形成触变结构，反之易形成触变结含水量大的泥浆，不易形成触变结构，反之易形成触变结构而呈触变现象构而呈触变现象•温度升高，粘土质点的热运动剧烈，使粘土颗粒间的联系温度升高，粘土质点的热运动剧烈，使粘土颗粒间的联系力减弱，不易建立触变结构，从而使触变现象减弱力减弱，不易建立触变结构，从而使触变现象减弱4 4、粘土泥料的触变性的测定、粘土泥料的触变性的测定 以厚化度（或稠化度）来表示以厚化度（或稠化度）来表示厚化度以泥料的粘度变化之比或剪切厚化度以泥料的粘度变化之比或剪切应力变化的百分数来表示应力变化的百分数来表示 1 1）泥浆的厚化度）泥浆的厚化度是泥浆放置是泥浆放置3030min和和3030s后其相应粘度之比即后其相应粘度之比即泥浆厚化度泥浆厚化度=t30min /t30s 式中：式中：t30min 为为100ml泥浆放置泥浆放置30min后，由恩式粘度计中流出的时后，由恩式粘度计中流出的时间；间；t30s 为为100ml泥浆放置泥浆放置30min后，由恩式粘度计中流出的时间。

后，由恩式粘度计中流出的时间 2）可塑泥团的厚化度）可塑泥团的厚化度为放置一定时间后，球体或圆锥体压入泥团达一定为放置一定时间后，球体或圆锥体压入泥团达一定深度时剪切强度增加的百分数深度时剪切强度增加的百分数泥团厚化度泥团厚化度 = (Fn-F0)/ F0×100% 式中：式中： F0 ----泥团开始承受的负荷，泥团开始承受的负荷，N；；Fn ----经过一定时间后，经过一定时间后， 球体或球体或锥体压入相同深度时泥团承受的负荷，锥体压入相同深度时泥团承受的负荷，N（五）干燥收缩和烧成收缩（五）干燥收缩和烧成收缩1 1、概念：、概念：粘土泥料干燥时，因包围在粘土颗粒间的水分蒸发，粘土泥料干燥时，因包围在粘土颗粒间的水分蒸发，颗粒相互靠拢引起体积收缩，称为颗粒相互靠拢引起体积收缩，称为干燥收缩干燥收缩u粘土泥料在煅烧时，由于发生一系列的物理化学变化（如粘土泥料在煅烧时，由于发生一系列的物理化学变化（如脱水作用、分解作用、莫来石的生成、易熔杂质的熔化，脱水作用、分解作用、莫来石的生成、易熔杂质的熔化，以及这些熔化物充满质点间空隙等等），引起粘土再度收以及这些熔化物充满质点间空隙等等），引起粘土再度收缩，称为缩，称为烧成收缩烧成收缩。

u这两种收缩构成粘土泥料的这两种收缩构成粘土泥料的总收缩2 2、收缩测定是以直线长度或体积大小的变化来表示收缩测定是以直线长度或体积大小的变化来表示为了方为了方便起见，可将体积收缩近似等于直线收缩的便起见，可将体积收缩近似等于直线收缩的3 3倍，但有倍，但有6%~9%6%~9%的误差•干燥收缩干燥收缩可按下式计算：可按下式计算： S干干=(=(L0-L干干)/ )/ L0×100%•烧成线收缩烧成线收缩按下式计算：按下式计算： S烧烧=(=(L干干- -L烧烧)/ )/ L干干×100% ×100% q由于干燥线收缩是以试样干燥前的原始长度为由于干燥线收缩是以试样干燥前的原始长度为基础，而烧成线收缩是以试样干燥后的长度为基础，而烧成线收缩是以试样干燥后的长度为基准，因此粘土试样的总收缩基准，因此粘土试样的总收缩ε总总并不等于干燥并不等于干燥线收缩线收缩ε干干与烧成线收缩与烧成线收缩ε烧烧之和它们之间的数之和它们之间的数学关系为：学关系为：ε烧烧=(=(S总总- -S干干)/(100-)/(100-S干干)×100% )×100% 各类粘土的收缩范围 粘土种类粘土种类高岭石高岭石多水高岭多水高岭石石蒙脱石蒙脱石伊利石伊利石干燥线收缩率干燥线收缩率（％）（％）3～～107～～1512～～234～～11烧成线收缩率烧成线收缩率（％）（％）2～～178～～126～～109～～15（六（六））烧结温度与烧结范围烧结温度与烧结范围1 1、概念：、概念： 粘土在煅烧过程中，温度超过粘土在煅烧过程中，温度超过900℃900℃以上时，低以上时，低熔物开始出现，低熔物液相填充在未熔颗粒之间的空隙中，熔物开始出现，低熔物液相填充在未熔颗粒之间的空隙中，并由其表面张力的作用，将未熔颗粒进一步靠近，使体积并由其表面张力的作用，将未熔颗粒进一步靠近，使体积急剧收缩，气孔率下降，密度提高。

这种体积开始剧烈变急剧收缩，气孔率下降，密度提高这种体积开始剧烈变化的温度称为化的温度称为开始烧结温度（开始烧结温度（T1）•随着温度的继续升高，粘土的气孔率不断降低，收缩不断随着温度的继续升高，粘土的气孔率不断降低，收缩不断增大，当其密度达到最大状态时（一般以吸水率小于增大，当其密度达到最大状态时（一般以吸水率小于5%5%为为标志），称为标志），称为完全烧结完全烧结，相应于此时的温度叫，相应于此时的温度叫烧结温度烧结温度（（T2）•从完全烧结开始，温度继续上升，会出现一个稳定阶段，从完全烧结开始，温度继续上升，会出现一个稳定阶段，体积密度和收缩等不发生显著变化持续一段时间后，由体积密度和收缩等不发生显著变化持续一段时间后，由于粘土中的液相不断增多，以致于不能维持粘土原有的形于粘土中的液相不断增多，以致于不能维持粘土原有的形状而变形，同时也会发生一系列高温化学反应，使粘土试状而变形，同时也会发生一系列高温化学反应，使粘土试样的气孔率反而增大，出现膨胀出现这种情况的最低温样的气孔率反而增大，出现膨胀出现这种情况的最低温度称为度称为软化温度（软化温度（ T3 ）•通常把烧结温度到软化温度之间粘土试样处于相对稳定阶通常把烧结温度到软化温度之间粘土试样处于相对稳定阶段的温度范围称为段的温度范围称为烧结范围（烧结范围（ T2 ~ ~T3）。

粘土加热过程中气孔率和收缩率的变化粘土加热过程中气孔率和收缩率的变化气孔率（％）温度温度 T收缩率（％）12T1T2气孔率收缩率T3 T1：开始烧结温度：开始烧结温度 T2：烧结温度：烧结温度 T3 ：软化温度：软化温度 T3与与T2的温度差即为烧结范围的温度差即为烧结范围•烧结范围的大小取决于粘土中熔剂矿物的种类和数烧结范围的大小取决于粘土中熔剂矿物的种类和数量优质高岭土可达优质高岭土可达200℃℃，伊利石类粘土仅为，伊利石类粘土仅为50～～80℃℃陶瓷生产中通常要求粘土具有陶瓷生产中通常要求粘土具有100～～150℃℃以以上或更宽的烧结范围上或更宽的烧结范围•烧成温度范围还取决于液相量的生成速度和液相粘烧成温度范围还取决于液相量的生成速度和液相粘度随温度变化的幅度度随温度变化的幅度若粘土中含有的熔剂杂质数若粘土中含有的熔剂杂质数量多，液相量增加速率大，而液相粘度随温度的升量多，液相量增加速率大，而液相粘度随温度的升高下降的幅度大，其烧结温度范围较窄高下降的幅度大，其烧结温度范围较窄•烧结范围愈宽，陶瓷制品的烧成操作愈容易掌握，烧结范围愈宽，陶瓷制品的烧成操作愈容易掌握，也愈容易得到煅烧均匀的制品。

也愈容易得到煅烧均匀的制品•粘土的烧结温度和烧结温度范围通常采用实验方法粘土的烧结温度和烧结温度范围通常采用实验方法确定，也可用粘土化学成分进行估算确定，也可用粘土化学成分进行估算（七）耐火度（七）耐火度1 1、概念：、概念：耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度它耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度它反映了材料抵抗高温作用的性能反映了材料抵抗高温作用的性能2 2、粘土的耐火度主要取决于其化学组成粘土的耐火度主要取决于其化学组成 Al2O3含量高其耐火度就高，碱类氧化物能降低粘土的耐火度通常可含量高其耐火度就高，碱类氧化物能降低粘土的耐火度通常可根据粘土原料中的根据粘土原料中的Al2O3/SiO2比值比值来判断耐火度，比值愈大，耐火度愈来判断耐火度，比值愈大，耐火度愈高，烧结范围愈宽高，烧结范围愈宽3 3、耐火度的测定、耐火度的测定——三角锥法：三角锥法：是将一定细度的原料制成一截头三角锥是将一定细度的原料制成一截头三角锥（高（高3030mm，，下底边长下底边长8 8mm，，上顶边长上顶边长2 2mm），），在高温电炉中以一定的升在高温电炉中以一定的升温速度加热，当锥内复相体系因重力作用而变形以致顶端软化弯倒至温速度加热，当锥内复相体系因重力作用而变形以致顶端软化弯倒至锥底平面时的温度，即是试样的耐火度。

锥底平面时的温度，即是试样的耐火度4、耐火度也可根据粘土的化学成分进行估算，其经验公式颇多，应根据、耐火度也可根据粘土的化学成分进行估算，其经验公式颇多，应根据具体情况使用具体情况使用四、粘土的加热变化四、粘土的加热变化•粘土在加热过程中的变化包括两个阶段：脱水阶段与脱水粘土在加热过程中的变化包括两个阶段：脱水阶段与脱水后产物的继续转化阶段后产物的继续转化阶段一）脱水阶段（一）脱水阶段•粘土干燥后，继续加热，首先出现的是脱水，其中最主要粘土干燥后，继续加热，首先出现的是脱水，其中最主要的是结构水的排出的是结构水的排出•以高岭土的加热脱水为例，其脱水的过程如下以高岭土的加热脱水为例，其脱水的过程如下：： 100~110℃ 100~110℃ 湿存水（大气吸附水）与自由水的排出湿存水（大气吸附水）与自由水的排出 110~400℃ 110~400℃ 其它矿物杂质带入水的排出其它矿物杂质带入水的排出 400~450℃ 400~450℃ 结构水开始缓慢排除结构水开始缓慢排除 450~550℃ 450~550℃ 结构水快速排出结构水快速排出 550~800℃ 550~800℃ 脱水缓慢下来，到脱水缓慢下来，到800℃ 800℃ 时排水近于停滞。

时排水近于停滞 800~1000℃ 800~1000℃ 残余的水排出完毕残余的水排出完毕各种粘土矿物的差热曲线各种粘土矿物的差热曲线 •粘粘土土脱脱水水后后均均变变为为脱脱水水产产物物，，高高岭岭石石类类粘粘土土脱脱水水后后生生成成偏偏高岭石，反应式如下：高岭石，反应式如下： Al2O3•2SiO2•2H2O = Al2O3•2SiO2+2+2H2O （（1）） (偏高岭石偏高岭石) )（二）脱水后产物继续转化阶段（二）脱水后产物继续转化阶段 温度继续升高，粘土脱水后的产物可继续转化，偏高岭温度继续升高，粘土脱水后的产物可继续转化，偏高岭石由石由925 ℃925 ℃开始转化为由（开始转化为由（ AlO6））和（和（SiO4 ）构成的尖）构成的尖晶石型新的结构物，其反应式如下：晶石型新的结构物，其反应式如下：2[Al2O3•2SiO2] = 2Al2O3•3SiO2+ +SiO2 （（2）） （（Al-Si尖晶石）尖晶石）•铝硅尖晶石结构尽管其结构较偏高岭石结构稳定。

但其结构铝硅尖晶石结构尽管其结构较偏高岭石结构稳定但其结构中空位较多，因而它也很不稳定的，继续加热时，中空位较多，因而它也很不稳定的，继续加热时，1050℃1050℃开开始，就会转化成热力学稳定的莫来石而分离出方石英：始，就会转化成热力学稳定的莫来石而分离出方石英：3(23(2Al2O3•3SiO2) = 2(3Al2O3•2SiO2) + 5SiO2 （（3）） Al-Si尖晶石尖晶石 莫来石莫来石 方石方石英英l各种粘土矿物在高温下都能生成莫来石晶体，各种粘土矿物在高温下都能生成莫来石晶体，莫来石莫来石是一种是一种针状或细柱状晶体，化学组成写作针状或细柱状晶体，化学组成写作3Al2O3•2SiO2 ，熔融温度，熔融温度1810℃℃，熔融后分解为刚玉和石英玻璃它本身机械强度高、，熔融后分解为刚玉和石英玻璃它本身机械强度高、热稳定性好、化学稳定性强，能赋予陶瓷制品许多良好的性热稳定性好、化学稳定性强，能赋予陶瓷制品许多良好的性能五、粘土在陶瓷生产中的作用五、粘土在陶瓷生产中的作用（（1 1）粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础。

粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础2 2）粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性，）粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性，这是陶瓷注浆泥料与釉料所必备的性质3 3）粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性4 4）粘土是陶瓷坯体烧结时的主体粘土是陶瓷坯体烧结时的主体粘土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度、烧结温度和软化温度的主耍因素5 5）粘土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的）粘土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源主要来源莫来石晶体能赋予瓷器以良好的力学强度、介电性能、热稳定性和化学稳定性第第一一章章 原原料料1.陶瓷原料概述2.粘土类原料3.3.石石英英类类原原料料4.4.长长石石类类原原料料新课新课一、石英原料的种类和性质一、石英原料的种类和性质 （一）石英原料的种类（一）石英原料的种类 自然界中的二氧化硅结晶矿物可以统称为自然界中的二氧化硅结晶矿物可以统称为石英石英其中最纯的石英晶体称为纯的石英晶体称为水晶水晶水晶的产量很少，且在工业上有水晶的产量很少，且在工业上有更重要的用途，陶瓷工业一般不予使用。

更重要的用途，陶瓷工业一般不予使用由于经历的地质由于经历的地质作用及成矿条件不同，石英呈现多种状态，并有不同的纯作用及成矿条件不同，石英呈现多种状态，并有不同的纯度第三节第三节 石英类原料石英类原料•在陶瓷工业中常用的石英类原料有以下几种：在陶瓷工业中常用的石英类原料有以下几种： ① ①脉石英脉石英：是由二氧化硅的熔融岩浆填充岩隙并在地壳的：是由二氧化硅的熔融岩浆填充岩隙并在地壳的较浅部分经急冷凝固形成的致密状结晶态石英（有的可凝固较浅部分经急冷凝固形成的致密状结晶态石英（有的可凝固为玻璃态石英），是为玻璃态石英），是火成岩火成岩其SiO2含量可高达含量可高达99%99%，是生，是生产日用细瓷的良好原料产日用细瓷的良好原料 ② ②砂岩砂岩：石英颗粒被胶结物结合而成的一种碎屑：石英颗粒被胶结物结合而成的一种碎屑沉积岩沉积岩根据胶结物质的不同，可分为：石灰质砂岩、粘土质砂岩、石据胶结物质的不同，可分为：石灰质砂岩、粘土质砂岩、石膏质砂岩、硅质砂岩等在陶瓷工业中仅硅质砂岩有使用价膏质砂岩、硅质砂岩等在陶瓷工业中仅硅质砂岩有使用价值砂岩中值砂岩中SiO2的含量为的含量为90%~95%90%~95%。

③③石英岩石英岩：是一种：是一种变质岩变质岩是由硅质砂岩经变质作用，石英是由硅质砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶的岩石颗粒再结晶的岩石 SiO2含量一般在含量一般在97%97%以上，其中品质好以上，其中品质好的石英岩可作细瓷原料的石英岩可作细瓷原料④石英砂石英砂：是花岗岩、伟晶岩等风化成细粒后，由水流：是花岗岩、伟晶岩等风化成细粒后，由水流冲击淘汰后自然聚集而成含杂质较多，成分波动也大，冲击淘汰后自然聚集而成含杂质较多，成分波动也大，生产使用时，其使用量须进行控制生产使用时，其使用量须进行控制⑤燧石燧石：属沉积岩其硬度高，可作研磨材料，球磨机：属沉积岩其硬度高，可作研磨材料，球磨机内衬等⑥硅藻土硅藻土：溶解在水里的一部分二氧化硅被微细的硅藻：溶解在水里的一部分二氧化硅被微细的硅藻类水生物吸取沉积演变而成硅藻土具有很多孔隙，是类水生物吸取沉积演变而成硅藻土具有很多孔隙，是制造绝热材料、轻质砖、过滤体等多孔陶瓷的重要原料制造绝热材料、轻质砖、过滤体等多孔陶瓷的重要原料石英石英水晶－结晶良好的石英水晶－结晶良好的石英水晶－结晶良好的石英水晶－结晶良好的石英（二）石英原料的性质（二）石英原料的性质 外观外观有的呈乳白色，有的呈灰白半透明状态，表有的呈乳白色，有的呈灰白半透明状态，表面具有玻璃光泽或脂肪光泽，莫氏硬度为面具有玻璃光泽或脂肪光泽，莫氏硬度为7 7。

相对密度相对密度因晶因晶型而不同，变动于型而不同，变动于2.22~2.652.22~2.65 石英的主要化学成分石英的主要化学成分为为SiO2，但是常含有少量的，但是常含有少量的Al2O3、、Fe2O3、、CaO、、MgO、、TiO2等杂质成分等杂质成分 二氧化硅在常压下有七种结晶态和一个玻璃态二氧化硅在常压下有七种结晶态和一个玻璃态它们是它们是α-石英、石英、β-石英；石英；α-鳞石英、鳞石英、β-鳞石英、鳞石英、γ-鳞石英；鳞石英；α-方石英、方石英、β-方石英 石英具有很强耐酸侵蚀能力（氢氟酸除外），石英具有很强耐酸侵蚀能力（氢氟酸除外），但但与碱性物质接触时能起反应而生成可溶性的硅酸盐高温下，与碱性物质接触时能起反应而生成可溶性的硅酸盐高温下，石英易与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质石英易与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质 石英材料的熔融温度范围取决于二氧化硅的形态和杂石英材料的熔融温度范围取决于二氧化硅的形态和杂质的含量。

质的含量 二、石英的晶型转化二、石英的晶型转化 石英是由石英是由[ [SiO4] 四面体互相以顶点四面体互相以顶点连接而成的三维空间架状结构由于连接而成的三维空间架状结构由于[ [SiO4] 四面体之间的连接在不同的条件与温度下呈四面体之间的连接在不同的条件与温度下呈现不同的连接方式，石英可呈现出各种晶型，现不同的连接方式，石英可呈现出各种晶型，其晶型与晶型间的转变温度其晶型与晶型间的转变温度如图所示如图所示•石英在自然界中大部分为石英在自然界中大部分为β-石英石英的形态稳定存在，只有的形态稳定存在，只有很少部分以很少部分以鳞石英或方石英鳞石英或方石英的介稳状态存在的介稳状态存在石英的晶型转变图石英的晶型转变图 ®石英晶型转化的特点：石英晶型转化的特点：1）高温型的缓慢转化（横向转化）：）高温型的缓慢转化（横向转化）：转化由表面开始逐转化由表面开始逐步向内部进行，转化后发生结构变化，因此转化进程缓慢，步向内部进行，转化后发生结构变化，因此转化进程缓慢，体积变化大，并需要较高的温度和较长的时间，转化不可体积变化大，并需要较高的温度和较长的时间，转化不可逆。

逆2）低温型的快速转化（纵向转化）：）低温型的快速转化（纵向转化）：转化迅速，达到转转化迅速，达到转化温度后，晶体表里瞬间同时发生转化，转化后结构不发化温度后，晶体表里瞬间同时发生转化，转化后结构不发生特殊变化，体积变化不大，转化可逆生特殊变化，体积变化不大，转化可逆石英晶型转化的体积变化石英晶型转化的体积变化晶型转化晶型转化温度温度(℃℃)体积膨胀体积膨胀(%)β石英石英→α石英石英5730.82α石英石英→α鳞石英鳞石英87016.0α鳞石英鳞石英→α方石英方石英14704.7α方石英方石英→熔融石英熔融石英17130.1α鳞石英鳞石英→β鳞石英鳞石英1630.2β鳞石英鳞石英→γ鳞石英鳞石英1170.2β方石英方石英→ α方石英方石英1502.8•石英晶型转化结果引起一系列物理变化，如体积、相对密度石英晶型转化结果引起一系列物理变化，如体积、相对密度等，其中对陶瓷生产影响较大的是等，其中对陶瓷生产影响较大的是体积变化体积变化石英晶型转化石英晶型转化过程中的体积变化可由相对密度的变化计算出其转化的过程中的体积变化可由相对密度的变化计算出其转化的体积体积效应效应•属缓慢属缓慢转化的体积效应值大，例如转化的体积效应值大，例如在在α-石英向石英向α –鳞石英的转鳞石英的转化中，体积膨胀达到化中，体积膨胀达到16%。

而而属快速转化的体积变化则很小，属快速转化的体积变化则很小，如如573℃ 时，时，β–石英的体积膨胀仅石英的体积膨胀仅0.82%•单纯从数值上看，缓慢转化似乎会出现严重问题，但实际上单纯从数值上看，缓慢转化似乎会出现严重问题，但实际上由于：由于：1 1）它们的转化速度非常缓慢，）它们的转化速度非常缓慢，2 2）转化时转化时间也）转化时转化时间也很长，很长，3 3）液相的缓冲作用，）液相的缓冲作用，因此使得体积的膨胀进行缓慢，因此使得体积的膨胀进行缓慢，抵消了固体膨胀应力所造成的破坏作用，对生产过程的危害抵消了固体膨胀应力所造成的破坏作用，对生产过程的危害反而不大反而不大•在在低温下的快速转化低温下的快速转化，虽然体积膨胀很小，但因其转化迅速，，虽然体积膨胀很小，但因其转化迅速，又是在无液相出现的所谓干条件下进行转化，因此破坏性又是在无液相出现的所谓干条件下进行转化，因此破坏性强，危害性大，强，危害性大，很容易使陶瓷制品产生变形和开裂的后果很容易使陶瓷制品产生变形和开裂的后果在粉碎石英原料时可因势利导的加以利用在粉碎石英原料时可因势利导的加以利用3）实际转化过程：图）实际转化过程：图1-9 1200度以上转化为半安定石英合少量其他晶型。

度以上转化为半安定石英合少量其他晶型半安定石英降温后可保持晶型；具有很好的稳定性半安定石英降温后可保持晶型；具有很好的稳定性 三、石英在陶瓷生产中的作用三、石英在陶瓷生产中的作用•石英是作为瘠性原料加入到陶瓷坯料中的，它在陶瓷生产中石英是作为瘠性原料加入到陶瓷坯料中的，它在陶瓷生产中的作用不仅表现在坯体成形，而且在烧成时都有重要的影的作用不仅表现在坯体成形，而且在烧成时都有重要的影响 ①在烧成前在烧成前是瘠性原料，可对泥料的可塑性起调节作用，能是瘠性原料，可对泥料的可塑性起调节作用，能降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形 ②在烧成时，在烧成时，石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响；石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响；当玻璃质大量出现时，在高温下石英能部分熔解于液相中，当玻璃质大量出现时，在高温下石英能部分熔解于液相中，增加熔体的粘度；而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨增加熔体的粘度；而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷架，可防止坯体发生软化变形等缺陷 ③在瓷器中，在瓷器中，合理的石英颗粒能提高瓷器坯体的强度。

同合理的石英颗粒能提高瓷器坯体的强度同时，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善时，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善 ④在釉料中，在釉料中，二氧化硅是生成玻璃质的主要组分，增加釉二氧化硅是生成玻璃质的主要组分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与粘度，并减少釉的热料中石英含量能提高釉的熔融温度与粘度，并减少釉的热膨胀系数同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨膨胀系数同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素性和耐化学侵蚀性的主要因素第四节第四节 长石类原料长石类原料一、长石的种类和一般性质一、长石的种类和一般性质Ø长石是陶瓷原料中最常用的熔剂性原料，它呈架状硅酸盐结长石是陶瓷原料中最常用的熔剂性原料，它呈架状硅酸盐结构，化学成分为不含水的碱金属与碱土金属硅酸盐一般用构，化学成分为不含水的碱金属与碱土金属硅酸盐一般用作坯料、釉料、色料熔剂等的基本成分，用量较大，是传统作坯料、釉料、色料熔剂等的基本成分，用量较大，是传统陶瓷的三大原料之一陶瓷的三大原料之一•自然界中长石的种类很多，归纳起来都是由以下四种长石组自然界中长石的种类很多，归纳起来都是由以下四种长石组合而成：合而成： 钠长石钠长石 Na2O•Al2O3•6SiO2 钾长石钾长石 K2O•Al2O3•6SiO2 钙长石钙长石 CaO•Al2O3•2SiO2 钡长石钡长石 BaO•Al2O3•2SiO2 钠长石钠长石钾长石钾长石钙长石钙长石钡长石钡长石名名 称称钾长石石钠长石石钙长石石钡长石石化学通式化学通式K K2 2O O··AlAl2 2O O3 3··6SiO6SiO2 2NaNa2 2O O··AlAl2 2O O3 3··6SiO6SiO2 2CaOCaO··AlAl2 2O O3 3··2SiO2SiO2 2BaOBaO··AlAl2 2O O3 3··2SiO2SiO2 2晶体晶体结构式构式K[AlSiK[AlSi3 3O O8 8] ]Na[AlSiNa[AlSi3 3O O8 8] ]Ca[AlCa[Al2 2SiSi2 2O O8 8] ]Ba[AlBa[Al2 2SiSi2 2O O8 8] ]理理论化学化学组成成(%)(%)SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3RO(RRO(R2 2O)O)64.7064.7018.4018.40K K2 2O 16.90O 16.9068.7068.7019.5019.50NaNa2 2O 11.80O 11.8043.2043.2036.7036.70CaO 20.10CaO 20.1032.0032.0027.1227.12BaO 40.88BaO 40.88晶晶 系系单斜斜三斜三斜三斜三斜单斜斜密度（密度（g/cmg/cm3 3））2.56~2.592.60~2.652.74~2.763.37莫氏硬度莫氏硬度6~6.56~6.56~6.56~6.5颜 色色白、肉白、肉红、浅黄、浅黄白、灰白、灰白、灰或无色白、灰或无色白或无色白或无色热膨膨胀系数系数（（αα××1010-8-8/℃/℃））7.57.4熔点（熔点（℃℃））1150（异元熔融）（异元熔融）110015501725长石类矿物的化学组成与矿物物理性质长石类矿物的化学组成与矿物物理性质 Ø由于长石的互熔特性，故地壳中单一的长石少见，多数是由于长石的互熔特性，故地壳中单一的长石少见，多数是几种长石的互熔物，按其化学成分和结晶化学特点，可以几种长石的互熔物，按其化学成分和结晶化学特点，可以分为两个亚族：分为两个亚族：1 1、钾钠长石亚族、钾钠长石亚族 自然界的钾长石都混有钠长石，常见的钾钠长石有：自然界的钾长石都混有钠长石，常见的钾钠长石有： ①①透长石透长石。

其成分含钠长石可达其成分含钠长石可达50%50%，生成温度在，生成温度在 900~950℃ 900~950℃ 以上，系高温型，产于喷出岩中以上，系高温型，产于喷出岩中 ②②正长石正长石其成分中含钠长石可达其成分中含钠长石可达30%30%，生成温度在，生成温度在650~900℃ 650~900℃ ，系中温型，产于侵入岩和变质岩中系中温型，产于侵入岩和变质岩中 ③ ③ 微斜长石微斜长石其成分中含钠长石可达到其成分中含钠长石可达到20%20%，生成温度，生成温度在在650℃ 650℃ 以下，系低温型，多产于伟晶岩和变质岩中以下，系低温型，多产于伟晶岩和变质岩中2 2、斜长石亚族、斜长石亚族Ø由钙长石和钠长石组成的长石中：由钙长石和钠长石组成的长石中： 钠长石钠长石 含钠长石在含钠长石在90%90%以上以上 钙长石钙长石 含钠长石不足含钠长石不足10%10% 斜长石斜长石 在这中间不同在这中间不同比例的混熔物比例的混熔物 斜长石中以钠长石的熔点最低（约斜长石中以钠长石的熔点最低（约1120 ℃ 1120 ℃ ），所以常），所以常用作日用陶瓷的釉用原料。

用作日用陶瓷的釉用原料Ø生产中一般所称的钾长石，实际上是含钾为主的钾钠长石；生产中一般所称的钾长石，实际上是含钾为主的钾钠长石；而所谓的钠长石，实际上是含钠为主的钾钠长石；一般含而所谓的钠长石，实际上是含钠为主的钾钠长石；一般含钙的斜长石在日用陶瓷生产中较少使用钙的斜长石在日用陶瓷生产中较少使用Ø实际生产中使用的长石都含有少量的杂质成分，如石英、实际生产中使用的长石都含有少量的杂质成分，如石英、霞石、云母、角闪石、以及铁的化合物等霞石、云母、角闪石、以及铁的化合物等石英、霞石英、霞石石对制品没有影响，而对制品没有影响，而云母云母（尤其是黑云母）、（尤其是黑云母）、角闪角闪石和铁的化合物石和铁的化合物，能使制品显色，影响制品的白度，，能使制品显色，影响制品的白度，特别是黑云母在高温时能熔化为粘稠的液体，且不与特别是黑云母在高温时能熔化为粘稠的液体，且不与长石互熔，而独自以黑斑存在所以工业上对长石的长石互熔，而独自以黑斑存在所以工业上对长石的含铁量要求比粘土的要求更为严格含铁量要求比粘土的要求更为严格Fe2O3 含量应控制含量应控制在在0.5%0.5%以下为宜以下为宜二、长石的熔融特性二、长石的熔融特性Ø长石在陶瓷坯料中是作为熔剂使用的，在釉料中也是形成玻长石在陶瓷坯料中是作为熔剂使用的，在釉料中也是形成玻璃相的主要成分。

璃相的主要成分为了使坯料便于烧结而又防止变形，一般为了使坯料便于烧结而又防止变形，一般希望长石具有较低的熔化温度、较宽的熔融范围、较高的熔希望长石具有较低的熔化温度、较宽的熔融范围、较高的熔融液相粘度和良好的熔解其它物质的能力融液相粘度和良好的熔解其它物质的能力Ø从理论上讲，各种纯的长石的熔融温度分别为：钾长石从理论上讲，各种纯的长石的熔融温度分别为：钾长石1150℃ 1150℃ ，钠长石，钠长石1100℃ 1100℃ ，钙长石，钙长石1550℃ 1550℃ ，钡长石，钡长石1715℃ 1715℃ Ø但实际上，尽管长石是一种结晶物质，因其经常是几种长石但实际上，尽管长石是一种结晶物质，因其经常是几种长石的混熔物，再加上又含有一些杂质，所以的混熔物，再加上又含有一些杂质，所以陶瓷生产中使用的陶瓷生产中使用的长石却没有固定的熔点，长石却没有固定的熔点，只能在一个不太严格的温度范围内只能在一个不太严格的温度范围内逐渐软化熔融，变为玻璃态物质逐渐软化熔融，变为玻璃态物质Ø实际生产中实际生产中，长石的一般熔融温度范围为：钾长石，长石的一般熔融温度范围为：钾长石1130~1450 ℃℃；钠长石；钠长石1120~1250℃℃ ；钙长石；钙长石1250~1550℃℃。

Ø从上述可以看出，钾长石的熔融温度不是太高，且其熔融温从上述可以看出，钾长石的熔融温度不是太高，且其熔融温度范围宽，度范围宽，why？？这与钾长石的熔融反应有关钾长石从这与钾长石的熔融反应有关钾长石从1130℃℃ 开始软化熔融，在开始软化熔融，在1220℃℃ 时分解，生成白榴子石与时分解，生成白榴子石与SiO2共熔体，成为玻璃态粘稠物，其反应如下：共熔体，成为玻璃态粘稠物，其反应如下：K2O•Al2O3•6SiO2 → K2O•Al2O3•4SiO2 + 2SiO2 （白榴子石）（白榴子石） 温度再升高，逐渐全部变成液相温度再升高，逐渐全部变成液相由于钾长石的熔融物中由于钾长石的熔融物中存在白榴子石和硅氧熔体，故粘度大存在白榴子石和硅氧熔体，故粘度大Ø由于由于钾长石钾长石在熔融后能形成粘度较大的熔体，并且随着温度在熔融后能形成粘度较大的熔体，并且随着温度升高熔体的粘度逐渐降低（非快速降低），所以在陶瓷生产升高熔体的粘度逐渐降低（非快速降低），所以在陶瓷生产中有利于烧成控制和防止变形在陶瓷坯料中选用正长石或中有利于烧成控制和防止变形。

在陶瓷坯料中选用正长石或微斜长石为熔剂原料微斜长石为熔剂原料Ø而而钠长石钠长石融化时没有新的晶相产生，形成的液相粘度较低，融化时没有新的晶相产生，形成的液相粘度较低，故熔融范围较窄，且其粘度随温度的升高而降低的速度较快，故熔融范围较窄，且其粘度随温度的升高而降低的速度较快，所以一般认为在坯料中使用钠长石容易引起产品变形但是所以一般认为在坯料中使用钠长石容易引起产品变形但是钠长石在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解却最快，熔解钠长石在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解却最快，熔解度也最大，因此可以配合釉料使用度也最大，因此可以配合釉料使用三、长石在陶瓷生产中的作用三、长石在陶瓷生产中的作用 长石在陶瓷原料中是作为熔剂使用的，因此它在陶瓷长石在陶瓷原料中是作为熔剂使用的，因此它在陶瓷生产中的作用主要表现为它的熔融和熔化其它物质的性质生产中的作用主要表现为它的熔融和熔化其它物质的性质 ①①长石在高温下熔融长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，能降，形成粘稠的玻璃熔体，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度。

低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度 ②②熔融后熔融后的长石熔体能熔解部分高岭土分解产物和石的长石熔体能熔解部分高岭土分解产物和石英颗粒液相中的英颗粒液相中的Al2O3和和SiO2相互作用，促进莫来石晶体的形相互作用，促进莫来石晶体的形成和长大，赋予了坯体的力学强度和化学稳定性成和长大，赋予了坯体的力学强度和化学稳定性 ③③长石熔体能填充长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙密和减少空隙冷却后的长石熔体冷却后的长石熔体，构成了瓷的玻璃基质，增，构成了瓷的玻璃基质，增加了透明度，且有助于坯体的力学强度等性能的提高加了透明度，且有助于坯体的力学强度等性能的提高 ④④在釉料中在釉料中，，长石是主要熔剂长石是主要熔剂 ⑤⑤长石作为瘠性原料长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间，减少坯体的干燥收缩和变形等时间，减少坯体的干燥收缩和变形等。

第五节第五节 其它矿物原料其它矿物原料1.碳酸盐类：方解石、白云石、菱镁矿碳酸盐类：方解石、白云石、菱镁矿2.碱土硅酸盐类原料：滑石、蛇纹石、硅灰石碱土硅酸盐类原料：滑石、蛇纹石、硅灰石 、透辉石、透辉石3.含碱硅酸铝类：霞石正长岩、锂辉石、锂云母含碱硅酸铝类：霞石正长岩、锂辉石、锂云母4. 钙的磷酸盐类：钙的磷酸盐类：骨灰和磷灰石骨灰和磷灰石5. 高铝质矿物原料：高铝矾土、硅线石高铝质矿物原料：高铝矾土、硅线石6. 锆英石锆英石7.工业废渣：磷矿渣、高炉矿渣、萤石矿渣、粉煤灰工业废渣：磷矿渣、高炉矿渣、萤石矿渣、粉煤灰方解石有助熔作用，可降方解石有助熔作用，可降低烧成温度，缩短烧成时间，低烧成温度，缩短烧成时间，提高瓷器的透光度，并使坯釉提高瓷器的透光度，并使坯釉结合牢固但在釉料中配用不结合牢固但在釉料中配用不当，则易出现乳浊（析晶）现当，则易出现乳浊（析晶）现象，单独使用还易在煤和油窑象，单独使用还易在煤和油窑中中“吸烟吸烟” 1.1.碳酸盐类碳酸盐类 1）） 方解石方解石 方解石是石灰岩、大理岩的主要矿物方解石是石灰岩、大理岩的主要矿物 方解石属三方晶系，晶体呈菱面体，有时呈粒状或板状。

方解石属三方晶系，晶体呈菱面体，有时呈粒状或板状 方解石高温分解前起瘠化作用，分解后起熔剂作用方解石高温分解前起瘠化作用，分解后起熔剂作用水晶＋方解石花水晶＋方解石花方解石方解石2 2）白云石）白云石 白云石是白云石是CaCO3和和MgCO3的复盐，化学通式为的复盐，化学通式为CaMg(CO3) 在陶瓷工业中，白云石的使用能同时引入在陶瓷工业中，白云石的使用能同时引入CaO及及MgO，它们一般起，它们一般起熔剂作用，能降低烧成温度，促进石英的熔解和莫来石熔剂作用，能降低烧成温度，促进石英的熔解和莫来石的生成白云石白云石3）菱镁矿）菱镁矿 菱镁矿的化学通式是菱镁矿的化学通式是MgCO3 3，理论化学组成，理论化学组成MgO 47.82％，％，CO2 2 52.18％菱镁矿是制造耐火材料的重要原料，也是新型陶瓷工业中用％菱镁矿是制造耐火材料的重要原料，也是新型陶瓷工业中用于合成尖晶石（于合成尖晶石（MgO·Al2 2O3 3）铁酸镁（）铁酸镁（MgO·TiO2 2）和镁橄榄石瓷）和镁橄榄石瓷（（2MgO·SiO2 2）等的主要原料，同时作为辅助原料和添加剂被广泛应用。

等的主要原料，同时作为辅助原料和添加剂被广泛应用 菱镁矿在我国菱镁矿在我国东北海城大石桥东北海城大石桥一带有大量出产，当地就用含菱镁一带有大量出产，当地就用含菱镁矿的镁质粘土来制造镁质精陶和瓷器矿的镁质粘土来制造镁质精陶和瓷器菱镁矿菱镁矿2.2.碱土硅酸盐类原料碱土硅酸盐类原料 1）滑石）滑石 滑石由天然的含水层状硅酸镁矿物组滑石由天然的含水层状硅酸镁矿物组成，其化学式为成，其化学式为 3MgO·4SiO2 2·H2 2O，晶体，晶体结构式是结构式是Mg3[Si4 4O1010](OH)2 2滑石属2：：1型层状结构硅酸盐矿物，其晶体结构与叶型层状结构硅酸盐矿物，其晶体结构与叶蜡石十分相似蜡石十分相似 滑石在普通日用陶瓷生产中一般作为滑石在普通日用陶瓷生产中一般作为熔剂使用，在细陶瓷坯体中加入少量滑石，熔剂使用，在细陶瓷坯体中加入少量滑石，可降低烧成温度，可降低烧成温度，在较低的温度下，形成在较低的温度下，形成液相，加速莫来石晶体的生成，同时扩大液相，加速莫来石晶体的生成，同时扩大烧结温度范围，提高白度、透明度、力学烧结温度范围，提高白度、透明度、力学强度和热稳定性。

强度和热稳定性滑石是生产镁质瓷的主滑石是生产镁质瓷的主要原料滑石2）蛇纹石）蛇纹石 蛇纹石与滑石同属镁的含水蛇纹石与滑石同属镁的含水硅酸盐矿物，化学式为硅酸盐矿物，化学式为3MgO·4SiO2 2·2H2 2O ，晶体结构式，晶体结构式为为Mg3[SiO2 2](OH)4 4，理论化学组，理论化学组成：成：MgO 43％，％，SiO2 2 44.1％，％，H2 2O 12.9％，常含铁、钛、镍等％，常含铁、钛、镍等杂质，铁含量较高杂质，铁含量较高 蛇纹石属单蛇纹石属单斜晶系，晶体发育不完全，一般斜晶系，晶体发育不完全，一般只用作碱性耐火材料只用作碱性耐火材料 蛇纹石蛇纹石3）硅灰石）硅灰石 天然硅灰石是典型的高温变天然硅灰石是典型的高温变质矿物，通常产于石灰岩和酸性质矿物，通常产于石灰岩和酸性岩浆的接触带，由岩浆的接触带，由CaO与与SiO2 2反反应而成其化学通式为应而成其化学通式为CaO· SiO2 2，晶体结构式为，晶体结构式为Ca [SiO3 3]，理论，理论化学组成为化学组成为CaO 48.25％，％，SiO2 2 51.75％硅灰石在陶瓷工业中的％。

硅灰石在陶瓷工业中的用途广泛，可用于制造釉面砖、用途广泛，可用于制造釉面砖、日用陶瓷、低损耗无线电陶瓷等，日用陶瓷、低损耗无线电陶瓷等，也可用于生产卫生陶瓷、磨具、也可用于生产卫生陶瓷、磨具、火花塞等火花塞等硅灰石硅灰石 1978年以前，中国是一个硅灰石的贫国，现在已探明储年以前，中国是一个硅灰石的贫国，现在已探明储量达量达3847.4万吨，推测远景储量达万吨，推测远景储量达20000万吨以上，位居世界万吨以上，位居世界之首现在年产总量近之首现在年产总量近30万吨主要代表矿山有吉林梨树矿主要代表矿山有吉林梨树矿用于陶瓷，可以大幅度降低陶瓷的烧成温度和缩短烧成时间，用于陶瓷，可以大幅度降低陶瓷的烧成温度和缩短烧成时间，而且具有其它许多优点，当前已引起世界各国的重视而且具有其它许多优点，当前已引起世界各国的重视 硅灰石用于陶瓷的特点：硅灰石用于陶瓷的特点：•用于生产釉面砖、卫生瓷等，可快速低温一次烧成用于生产釉面砖、卫生瓷等，可快速低温一次烧成•干燥收缩和烧成收缩小；烧成时膨胀系数较低，且是线性均匀干燥收缩和烧成收缩小；烧成时膨胀系数较低，且是线性均匀膨胀•硅灰石有助熔作用，且釉面美观。

硅灰石有助熔作用，且釉面美观•针状硅灰石晶体，可加快干燥速度针状硅灰石晶体，可加快干燥速度•针状硅灰石晶体，能提高产品机械强度，减小吸湿膨胀性针状硅灰石晶体，能提高产品机械强度，减小吸湿膨胀性•在硅灰石坯体上加入在硅灰石坯体上加入Al2O3、、ZrO2、、SiO2等，可提高坯体液相的粘等，可提高坯体液相的粘度，扩大烧成范围度，扩大烧成范围 4）透辉石）透辉石 透辉石的化学式为透辉石的化学式为CaO·MgO·2SiO2，晶体，晶体结构式：结构式：CaMg[SiO3]，，理论化学组成为：理论化学组成为：CaO 25.9％，％，MgO 18.5％，％，SiO2 55.6％透辉石％透辉石也用也用作陶瓷低温快速烧成的原作陶瓷低温快速烧成的原料，尤其在釉面砖生产中料，尤其在釉面砖生产中得到了广泛应用得到了广泛应用透辉石透辉石3.3.含碱硅酸铝类含碱硅酸铝类 1 1）霞石正长岩）霞石正长岩 主要矿物组成为长石类及主要矿物组成为长石类及霞石霞石AlSiOAlSiO4 4的固熔体的固熔体, ,次要矿次要矿物为辉石、角闪石等，外观呈物为辉石、角闪石等，外观呈浅灰绿或浅红褐色，脂肪光泽。

浅灰绿或浅红褐色，脂肪光泽以霞石正长岩代替长石，可使以霞石正长岩代替长石，可使坯体烧成时不易沉塌，制得的坯体烧成时不易沉塌，制得的产品不易变形，热稳定性好，产品不易变形，热稳定性好，力学强度有所提高力学强度有所提高霞石正长岩霞石正长岩2 2）锂辉石）锂辉石 锂辉石的化学式锂辉石的化学式为为Li2O·Al2O3·4SiO2，晶体结构式为，晶体结构式为LiAl(SiO3)2，理论化学组成为：，理论化学组成为：Li2O 8.02％，％，SiO2 64.58％，％，Al2O3 27.40％，含有钾、钠、％，含有钾、钠、镁、锰、铁等杂质锂辉石有三种同质多镁、锰、铁等杂质锂辉石有三种同质多相变体，即相变体，即α-α-锂辉石、锂辉石、β-β-锂辉石及锂辉石及γ-γ-锂辉石 锂辉石锂辉石锂辉石晶体锂辉石晶体3 3）锂云母）锂云母 锂云母又称鳞云母，是一种富含挥锂云母又称鳞云母，是一种富含挥发成分的三层型结构状硅酸盐，发成分的三层型结构状硅酸盐，其化学式为其化学式为LiF·KF·Al2O3·3SiO2，晶体结构式为，晶体结构式为K(Li, Al)3[(Al, Si) Si3O10]（（F, OH））2，化学组成不定。

在金属元素，化学组成不定在金属元素中，锂的相对原子质中，锂的相对原子质量最小，化学活性比钾、钠强，且量最小，化学活性比钾、钠强，且LiLi+ +具有很高的静电场，因此有非具有很高的静电场，因此有非常强的熔剂化作用，能显著降低材料的烧结和熔融温度常强的熔剂化作用，能显著降低材料的烧结和熔融温度锂云母锂云母4.钙的磷酸盐类钙的磷酸盐类1 1）骨灰）骨灰Ø骨灰是脊椎动物骨骼经一定温度煅烧后的产物其中绝大部骨灰是脊椎动物骨骼经一定温度煅烧后的产物其中绝大部分有机物被烧掉，而剩下无机盐类，其主要成分是羟基磷灰分有机物被烧掉，而剩下无机盐类，其主要成分是羟基磷灰石，石，其结构式为其结构式为Ca10(PO4)6(OH)2Ø生产中使用的骨灰生产中使用的骨灰是牛、羊、猪等骨骼先在是牛、羊、猪等骨骼先在900~1000 ℃900~1000 ℃温温度下用蒸汽煮脱脂，然后在度下用蒸汽煮脱脂，然后在900~1300 ℃900~1300 ℃下煅烧，煅烧后经下煅烧，煅烧后经球磨机细磨，磨后经水洗、除铁、陈化、烘干备用球磨机细磨，磨后经水洗、除铁、陈化、烘干备用Ø骨灰在骨灰瓷中为主要原料，用量可达整个坯料的一半左右，骨灰在骨灰瓷中为主要原料，用量可达整个坯料的一半左右，是骨灰瓷中主晶相是骨灰瓷中主晶相β-Ca3(PO4)2的主要来源。

骨灰在细磨后呈的主要来源骨灰在细磨后呈微弱可塑性，为了保证骨灰瓷坯料的成形塑性，微弱可塑性，为了保证骨灰瓷坯料的成形塑性，需要加入一需要加入一定量的增塑粘土定量的增塑粘土Ø骨灰的用量对骨灰瓷制品的色调、透明度以及烧成温度和强骨灰的用量对骨灰瓷制品的色调、透明度以及烧成温度和强度等也都有较大的影响度等也都有较大的影响2 2）磷灰石）磷灰石Ø磷灰石是天然磷酸钙矿物，化学式为磷灰石是天然磷酸钙矿物，化学式为Ca5[PO4]3(F,Cl,OH) ，，按按成分中附加阴离子的不同，常见的有成分中附加阴离子的不同，常见的有氟磷灰石和氯磷灰石，氟磷灰石和氯磷灰石，此外尚有羟基磷灰石此外尚有羟基磷灰石等Ø由于磷灰石与骨灰的化学成分相似，故可部分代替骨灰作骨由于磷灰石与骨灰的化学成分相似，故可部分代替骨灰作骨灰瓷将磷灰石少量引入长石釉中，能提高釉面光泽度，使灰瓷将磷灰石少量引入长石釉中，能提高釉面光泽度，使釉具有柔和感，但用量不宜过多，如釉具有柔和感，但用量不宜过多，如P2O5含量超过含量超过2%2%时，易时，易使釉面发生针孔、气泡，还会使釉难熔使釉面发生针孔、气泡，还会使釉难熔 5.高铝质矿物原料高铝质矿物原料 1 1）高铝矾土）高铝矾土Ø我国高铝矾土原料主要矿物组成是水铝石（我国高铝矾土原料主要矿物组成是水铝石（α-Al2O3•H2O ））和高岭石和高岭石（（Al2O3•2SiO2•2H2O ），此外，还存在一些其它次要矿物，如金红石，），此外，还存在一些其它次要矿物，如金红石，含铁矿物，滑石，长石等。

一般含铁矿物，滑石，长石等一般Al2O3含量在含量在45%~80%45%~80%，，SiO2含量在含量在1%~40%1%~40%原料中杂质总量在原料中杂质总量在2.5%~6.0%2.5%~6.0%，随着，随着Al2O3含量的增加杂质含量含量的增加杂质含量有增多的趋势有增多的趋势Ø 高铝矾土常用于制造电瓷和匣钵高铝矾土除用于生产高铝陶瓷外，高铝矾土常用于制造电瓷和匣钵高铝矾土除用于生产高铝陶瓷外，还用于生产窑具和砌筑窑炉的耐火材还用于生产窑具和砌筑窑炉的耐火材高铝矾土高铝矾土2）硅线石）硅线石Ø硅线石矿物属于无水铝硅酸盐矿，其化学通式为硅线石矿物属于无水铝硅酸盐矿，其化学通式为Al2O3•SiO2 Ø硅线石在加热过程中产生体积膨胀，体积增加硅线石在加热过程中产生体积膨胀，体积增加7%~8%，，一般采取煅烧的方法来消除体积膨胀的影响一般采取煅烧的方法来消除体积膨胀的影响硅线石硅线石6.锆英石锆英石Ø化学通式为化学通式为ZrSiO4 ，，由于含有微量由于含有微量U(铀铀) )、、Th(钍钍) )等放射性等放射性元素，因此带有微量放射性元素，因此带有微量放射性Ø锆英石在建筑卫生瓷釉中一般加入量为锆英石在建筑卫生瓷釉中一般加入量为10%-16%10%-16%。

它在釉它在釉中不仅起乳浊作用，还可提高釉的白度和耐磨性，并能增中不仅起乳浊作用，还可提高釉的白度和耐磨性，并能增大抗釉面龟裂性和釉面硬度大抗釉面龟裂性和釉面硬度•矿石采选、工业生产、加工、燃料燃烧、交通运输矿石采选、工业生产、加工、燃料燃烧、交通运输等行业以及环境治理过程中所丢弃的固体、半固体物质等行业以及环境治理过程中所丢弃的固体、半固体物质的总称它品种繁多，数量巨大其中属于无机非金属它品种繁多，数量巨大其中属于无机非金属类的有各类尾矿类的有各类尾矿(如煤矸石等如煤矸石等)、选矿尾砂、粉煤灰、钢渣、、选矿尾砂、粉煤灰、钢渣、炉渣等量大面广的工业废渣炉渣等量大面广的工业废渣•据不完全统计，我国仅煤炭、冶金、电力、化工等据不完全统计，我国仅煤炭、冶金、电力、化工等工业行业一年即产生数亿吨固体废物其中煤矸石约为工业行业一年即产生数亿吨固体废物其中煤矸石约为1.35亿亿t，粉煤灰，粉煤灰6000万万t，锅炉渣约，锅炉渣约8000万万t，约占我国，约占我国工业固体废物量的工业固体废物量的50%年利用率只占当年排放量的年利用率只占当年排放量的1/4左右，其中左右，其中70%用于建筑材料截止用于建筑材料。

截止1988年，全国积存年，全国积存的固体废物己达的固体废物己达66亿亿t，累计占地面积，累计占地面积80万亩万亩(l亩亩=0.066hm2)随着工业的不断发展，固体废物的产生量随着工业的不断发展，固体废物的产生量也不断地增加也不断地增加7.工业废渣工业废渣它们大都具有某些工业原料所具有的一些化学、物它们大都具有某些工业原料所具有的一些化学、物理特性，比废水、废气更易于收集、运输、加工，可进理特性，比废水、废气更易于收集、运输、加工，可进行再利用，具有巨大的资源潜力在无机非金属材料的行再利用，具有巨大的资源潜力在无机非金属材料的生产过程中，在保证产品质量，又不导致新的环境污染生产过程中，在保证产品质量，又不导致新的环境污染的前提下，要优先考虑用固体废物作为原料的前提下，要优先考虑用固体废物作为原料决定工业废渣或尾矿能否用作陶瓷原料，主要是看决定工业废渣或尾矿能否用作陶瓷原料，主要是看其化学组成的变化其化学组成的变化一般一般2-3种废渣或尾矿同时使用，并种废渣或尾矿同时使用，并加入塑化剂来改善工艺性能，例如采用下面的原料配比：加入塑化剂来改善工艺性能，例如采用下面的原料配比：粘土粘土10-20%，素坯粉，素坯粉2-3%，粉煤灰，粉煤灰35-55%，尾矿，尾矿5-17%所生产出的面砖，其各项指标均达到了有关标准要求。

所生产出的面砖，其各项指标均达到了有关标准要求以高岭土矿山尾矿为主要原料也成功地研制出了尾砂玻以高岭土矿山尾矿为主要原料也成功地研制出了尾砂玻璃马赛克璃马赛克1 1）磷矿渣：）磷矿渣：磷矿渣是用磷矿石生产黄磷排除的废渣，它磷矿渣是用磷矿石生产黄磷排除的废渣，它可向陶瓷坯体中引入可向陶瓷坯体中引入CaO而不带入挥发分，是快速烧成而不带入挥发分，是快速烧成的理想原料的理想原料2 2）高炉矿渣：）高炉矿渣：高炉矿渣是冶炼生铁时的副产品它可以高炉矿渣是冶炼生铁时的副产品它可以作为生产建筑瓷的原料如用于釉面砖，它是一种瘠性作为生产建筑瓷的原料如用于釉面砖，它是一种瘠性原料，可减小烧成收缩它在坯料中的加入量一般为原料，可减小烧成收缩它在坯料中的加入量一般为5%~30%5%~30%3 3）萤石矿渣：）萤石矿渣：其主要组成是硅酸钙，因此它可以代替硅其主要组成是硅酸钙，因此它可以代替硅灰石配制釉面砖坯料，也可作地砖的熔剂灰石配制釉面砖坯料，也可作地砖的熔剂4）粉煤灰）粉煤灰Ø是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的废渣它来源于煤是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的废渣它来源于煤的灰分，其的灰分，其颜色颜色可以反映含碳量多少和粉煤灰的细度，可以反映含碳量多少和粉煤灰的细度，颜色较黑，说明含碳量较高，且颗粒也粗。

粉煤灰无颜色较黑，说明含碳量较高，且颗粒也粗粉煤灰无粘结性，是瘠性物料粘结性，是瘠性物料Ø由于粉煤灰是瘠性原料，烧结温度较高，因此在陶由于粉煤灰是瘠性原料，烧结温度较高，因此在陶瓷中使用时要加入粘土提高可塑性和粘性，加入助熔瓷中使用时要加入粘土提高可塑性和粘性，加入助熔剂，以降低烧结温度粉煤灰加入量可达剂，以降低烧结温度粉煤灰加入量可达50%~60%小结Ø熟练的区分不同的陶瓷原料，Ø了解不同陶瓷原料的性质及其对陶瓷制品制备工艺和性能的影响。