无机非金属材料课件第一章 第一节 天然矿物原料.ppt

原料是制备无机非金属材料制品的基础， 陶瓷制品的性质不仅与工艺过程有关，而且与 原料有关。 一、粘土类原料 1.定义 粘土（clay）是自然界中硅酸盐岩石经长期风化作用而形成的疏松状或胶状密实的块状矿物，是多种微细矿物和杂质的混合体。 特点： a.颜色：多色—红、白、黄、黑、灰等。 b.形状：片状、管状、球状、六角鳞片状等。 c.大小：粒径2μm d.硬度：与水拌和塑成各类形状，煅烧后坚硬如石。 片状高岭石 管状高岭石 2.成因 各种富含铝硅酸盐矿物（如长石、花岗石）的 岩石经风化（物理风化、化学风化和有机物风化）、 水解、热液蚀变等作用可变成粘土。 3.分类 （1）高可塑性粘土(软质粘土、结合粘土) ： 特点：水中易分散，可塑性好，含杂质较多，多呈疏松 状或板状 代表：膨润土、木节土、球土等。 （2）低可塑性粘土(硬质粘土、瘠性粘土): 特点：在水中不易分散，可塑性较小，多呈致密块状、 石状 代表：叶腊石、焦宝石、碱石、瓷石等。 ⑴ 耐火粘土（耐火度1580 ?C)： 较纯，杂质少——瓷器、耐火材料 ⑵ 难熔粘土（耐火度1350～1580 ?C ）： 杂质10～15％——炻器、陶器等 ⑶ 易熔粘土（耐火度1350 ?C ）： 大量杂质——建筑砖瓦和粗陶 4.组成 粘土的性能取决于粘土的组成：化学组成、矿物组成和颗粒组成。 * 第一节 天然矿物原料 * 第一章 原料 1 原料是基础 性能 原料 结构 工艺 内因 外因 2 选用原料的注意事项 质量达标（不是越纯越好） 储量要大（保证长期供应） 性能稳定（稳定压倒一切） 运输方便（避免等米下锅） 成本要低（当地原料优先） 3 原料的分类 据原料的获得方式：天然矿物原料，化工原料、合成原料。 据工艺特性：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性）， 熔剂性原料。 据使用用途：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。 据矿物组成：粘土质原料，硅质原料，长石质原料， 钙质原料，镁质原料等。 天然矿物原料 粘土类 长石类 石英类 钙质类 其他矿物类 片状、管状 胶状 可溶性 按成因 一次粘土（残留粘土或原生粘土） 二次粘土（沉积粘土或次生粘土） 较低 塑性高 细小 杂质含量高（石英少，有机物多） 二次粘土 较高 塑性低 较粗 较纯（石英多，有机物少） 一次粘土 耐火度 成型性能 颗粒粒度 化学组成 一次粘土：母岩经风化后残留在原地形成的粘土。 二次粘土：由风化而成的一次粘土经雨水、河川的漂流及 风力作用，而迁移到低洼的地方沉积形成的粘土。 按可塑性 按耐火度 （1）粘土的化学组成 主要化学成分为SiO2、A12O3和结晶水（H2O）。 含有少量的 碱金属氧化物K2O、Na2O， 碱土金属氧化物 CaO、MgO，以及 着色氧化物Fe2O3、TiO2等。 有灼减量（化合水、有机物、碳酸盐、硫酸盐等）。 分解、挥发 ＳiＯ2： 含量多——可塑性低——收缩小 Ａl2Ｏ3：含量高——耐火度高——难于烧结——高岭石类 Ｆe2Ｏ3 ，ＴiＯ2：使坯体着色，随含量增加——颜色加深； ＣaＯ、ＭgＯ：降低粘土的耐火度，缩小烧结范围，过量可使 坯体起泡 Ｋ2Ｏ，Ｎa2Ｏ：含量高——烧结温度较低 I L： 有机杂质较多灼减量大，粘土颜色深，吸水性强， 可塑性好，干燥强度大，但收缩也大。 根据化学组成，可初步估计出粘土的矿物组成、粘土耐火度的高低、粘土的颜色及工艺性能等。 粘土矿物 高岭石类（Al2O3.2SiO2.2H2O包括高岭石、多水高岭石等） 蒙脱石类（ Al2O3.4SiO2.nH2O 包括蒙脱石、叶蜡石等） 伊利石类（K0.1[(Si, Al)4O10](OH)2.nH2O也称水云母类） （2）矿物组成 粘土是多矿物组成的混合物，含有二种或二种以上的粘土矿物和在形成过程中由于风化不完全或在冲刷漂移过程中混入其它杂质矿物。 粘土矿物 高岭石类（Al2O3.2SiO2.2H2O包括高岭石、多水高岭石等） 蒙脱石类（ Al2O3.4SiO2.nH2O 包括蒙脱石、叶蜡石等） 伊利石类（K0.1[(Si, Al)4O10](OH)2.nH2O也称水云母类） 粘土矿物 高岭石类（Al2O3.2SiO2.2H2O包括高岭石、多水高岭石等） 蒙脱石类（ Al2O3.4SiO2.nH2O 包括蒙脱石、叶蜡石等） 定义：指粘土中含不同大小颗