教学课件：第一章原料(粘土)汇总.ppt

材料科学与工程学院材料科学与工程学院第一章原料及预处理原料是材料生产的基础作用：主要是为产品结构、组成及性能提供合适的化学成分和加工处理过程所需的各种工艺性能。包括：天然原料、化工原料特点：天然原料化学组成不纯，便宜；化工原料高纯度。节约资源，物尽其用。第一节粘土类原料01直径＜0.002mm的粘粒含大量的粘土矿物具有独特的物理化学—工艺性质团结以后，可形成泥岩、页岩、泥板岩等半硬质岩石四个基本特征：02一、粘土定义：粘土是一种颜色多样，细分散的一种或者多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。作用：陶瓷、玻璃、耐火材料和水泥工业的主要原料之一。为陶瓷生产提供必需的可塑性、悬浮性和烧结性，其用量常达40%以上。高岭土：无碱玻璃、仪器玻璃和粘土质耐火材料。水泥生产提供氧化硅和氧化铝，成球性能。生产1t水泥熟料需要0.3～0.4t粘土质原料。单击此处添加小标题粘土的成因及分类单击此处添加小标题各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化，水解，热液蚀变等作用可变为粘土。单击此处添加小标题风化残积型单击此处添加小标题热液蚀变型单击此处添加小标题沉积型单击此处添加小标题粘土的成因是什么？风化残积型——一次粘土特点：质地较纯，颗粒稍粗，可塑性较差，耐火度较高代表：我国南方的高岭土大多属于此类，如：江西星子高岭、景德镇大州高岭、龙岩高岭、广东飞天燕等粘土矿。成因：深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长石岩）在原产地风化(物理、化学、有机风化）后即残留在原地，多成为优质高岭土的矿床，一般称为一次粘土（也称为残留粘土或原生粘土）；粘土的产地不同，其成分也有较大波动。热液蚀变型成因：热液作用于母岩所形成的。高温岩浆冷凝结晶后，残余岩浆含大量挥发分和水分，当温度进一步降低时，水分以液态存在，但其中溶有大量其它化合物，当这种热液（水）作用于母岩时，会形成粘土矿床，这就称为热液蚀变型粘土矿。代表：苏州阳山、衡阳界碑等地粘土矿多为热液蚀变型。沉积型——二次粘土01成因：风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后，在低洼地方沉积而成的矿床，成为二次粘土（也称为沉积粘土或次生粘土）。02代表：漳州黑泥、山西紫木节等粘土矿。03特点：杂质多，塑性好，干燥强度大，收缩大，耐火度差。04”粘土的分类按成因分：原生粘土（一次粘土）次生粘土（二次粘土）两者区别：化学组成耐火度成型性能一次粘土较纯较高塑性低二次粘土杂质含量高较低塑性高按可塑性分：高可塑性粘土—膨润土、球土、木节土中等可塑性粘土低可塑性粘土—焦宝石、瓷石、叶蜡石按耐火度分：耐火粘土（耐火度1580?C)（细瓷等）难熔粘土（耐火度1350～1580?C）（瓷砖等）易熔粘土（耐火度1350?C）（砖瓦等）三、粘土的组成粘土的性能取决于粘土的组成，包括粘土的矿物组成、化学组成和颗粒组成。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。风化残积型粘土矿床一般SiO2含量高，而A12O3含量低。化学组成在一定程度上反映其工艺性质：01SiO2：若以石英状态存在的SiO2多时，粘土可塑性降低，但是干燥后烧成收缩小。02Al2O3：含量多，耐火度增高，难烧结，高岭石类。03Fe2O3＜1％，TiO2＜0.5％：瓷制品呈白色，含量过高，颜色变深，还影响电绝缘性。04K2O、Na2O：降低烧结温度，缩小烧结范围,伊利石类。05CaO、MgO：降低粘土的耐火度，缩小烧结范围，过量可使坯体起泡。06H2O、有机质：可提高可塑性，但收缩大。化学组成的意义矿物鉴定估计耐火度制品的颜色成型性能制品在烧结中膨胀或气泡的可能性示性分析粘土的矿物组成粘土矿物主要为高岭石类（包括高岭石、多水高岭石等）、蒙脱石类（包括蒙脱石、叶蜡石等）和伊利石类（也称水云母）等等。高岭石叶腊石伊利石特点：吸附能力小，可塑性和结合性较差，杂质少、白度高、耐火度高。a．高岭石类晶体结构式：Al4［Si4O10]（OH）8，1