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1、第一章：原料第一章：原料授课人：王艳香本章本章主要内容主要内容n第一节：原料分类第一节：原料分类n第二节：粘土类原料第二节：粘土类原料n第三节：石英类原料第三节：石英类原料n第四节：长石类原料第四节：长石类原料n第五节：其它矿物原料第五节：其它矿物原料n第六节：陶瓷原料的标准化第六节：陶瓷原料的标准化1.1原料的分类原料的分类根据原料的工艺特性分类如下根据原料的工艺特性分类如下根据原料的工艺特性分类如下根据原料的工艺特性分类如下：p可塑原料可塑原料:（PlasticMaterials）p 瘠性原料：（瘠性原料：（Non-PlasticMaterials）p熔剂性原料：（熔剂性原料：（Fluxi
2、ngAgents）p辅助原料：（辅助原料：（AuxiliaryMaterials）1.2粘土类原料粘土类原料 粘土的定义：粘土的定义： 粘粘土土是是自自然然界界中中硅硅酸酸盐盐岩岩石石（主主要要是是长长石石）经经过过长长期期风风化化作作用用而而形形成成的的一一种种疏疏松松的的或或呈呈胶胶状状致致密密的的土土状状或或致致密密块块状状的的多多种种微微细细矿矿物物和和杂杂质质的的混混合合体体。其矿物的粒径小于其矿物的粒径小于2 2m mm。 1.2.1粘土的成因与分类粘土的成因与分类 (一)粘土的成因粘土的成因n各各种种富富含含长长石石等等铝铝硅硅酸酸盐盐矿矿物物的的岩岩石石经经风风化化、水水解、热
3、液蚀变等作用都可以变成粘土。解、热液蚀变等作用都可以变成粘土。n风风化化作作用用可可分分为为物物理理风风化化（也也叫叫机机械械风风化化，主主要要是是温温度度的的变变化化、冰冰冻冻、水水力力等等的的作作用用）、化化学学风风化化（主主要要是是二二氧氧化化碳碳及及水水的的作作用用）以以及及有有机机物物风风化化（动动植植物物遗遗骸骸腐腐蚀蚀）三三种种类类型型。实实际际上上硅硅酸酸盐盐矿物的风化过程是上述三种作用错综交叉进行的。矿物的风化过程是上述三种作用错综交叉进行的。( (二二) )、粘土的分类、粘土的分类 按成因分类按成因分类n 一一次次粘粘土土：又又称称残残留留粘粘土土或或原原生生粘粘土土，即即
4、母母岩岩经经风风化化崩崩碎碎后后就就地地残残留留下下来来的的粘粘土土。此此类类粘粘土土质质地地较较纯纯，耐火度较高，但颗粒较粗，可塑性较差。耐火度较高，但颗粒较粗，可塑性较差。 n二次粘土：又称沉积粘土或次生粘土，是由风化而二次粘土：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。质而带各种颜色。( (二二) )、粘土的分类、粘土的
5、分类 2、按可塑性分类按可塑性分类n高高塑塑性性粘粘土土：又又称称软软质质粘粘土土、结结合合粘粘土土。颗颗粒粒较较细细，水水中中易易分分散散，可可塑塑性性好好，含含杂杂质质较较多多，一一般般呈呈疏疏松松状状、板板状状、页状。如膨润土、球土、木节土等。页状。如膨润土、球土、木节土等。n低低塑塑性性粘粘土土：又又称称硬硬质质粘粘土土、瘠瘠性性粘粘土土。在在水水中中不不易易分分散散，坚坚硬硬，可可塑塑性性较较小小，多多呈呈致致密密块块状状、石石状状，如如焦焦宝宝石石、瓷石、叶蜡石等。瓷石、叶蜡石等。3、按耐火度分类、按耐火度分类n耐火度在耐火度在1580以上的为耐火粘土；以上的为耐火粘土；n耐火度在
6、耐火度在135O1580之间的为难熔粘土；之间的为难熔粘土；n耐火度在耐火度在1350以下的为易熔粘土。以下的为易熔粘土。(三三)粘土的主要矿物类型粘土的主要矿物类型 粘土的主要矿物为：粘土的主要矿物为：n高岭石类（包括高岭石、多水高岭石等）、高岭石类（包括高岭石、多水高岭石等）、n蒙脱石类（包括蒙脱石、叶腊石等）蒙脱石类（包括蒙脱石、叶腊石等）n伊利石（也称水云母）类三种。伊利石（也称水云母）类三种。n水铝英石水铝英石1、高岭石类、高岭石类p 高岭石（高岭石（Kaolin）p高岭石的化学式为高岭石的化学式为Al2O3.2SiO2.2H2O（其其中中Al2O339.50%、SiO246.54%
7、、H2O13.96%)p其结构式为：其结构式为：Al4Si4O10(OH)8高岭石高岭石属于粘土矿物，其化高岭石属于粘土矿物，其化学组成为学组成为Al4Si4O10(OH)2，晶体属晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。多呈隐晶质、分散粉矿物。多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。白末状、疏松块状集合体。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光等颜色，条痕白色，土状光泽。摩氏硬度泽。摩氏硬度2-2.5，比重，比重2.6-2.63。吸水性强，和水。吸水性强，和水具有可塑性，粘舌，干土块具有可塑性，粘舌，干土块具粗糙感具粗糙感景德镇东北景德
8、镇东北60公里的瑶里乡高岭村。高岭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村的瓷土，主要矿物成分为高岭石.高岭村的高高岭村的高岭土以洁白、细腻、耐火度强而著称。早在岭土以洁白、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。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，土和景德镇的制瓷工艺。接着，德国人李希霍德国人李希霍芬将芬将高岭高岭按音译成按音译成Kaolin。从此，凡
9、与高从此，凡与高岭村所产性质相同的瓷土，统称为岭村所产性质相同的瓷土，统称为高岭土高岭土。至今，在欧洲各国的陶瓷工业上，仍把高岭土至今，在欧洲各国的陶瓷工业上，仍把高岭土称为称为ChinaClay。由于高岭村的瓷土已开采由于高岭村的瓷土已开采多年，至明代已不易挖掘，清代开始采用星子多年，至明代已不易挖掘，清代开始采用星子县的高岭土。县的高岭土。世界陶瓷发源地高岭村世界陶瓷发源地高岭村高岭土高岭土尾砂高岭土尾砂 江西抚州高岭土尾砂。其外观呈浅黄色，颗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
10、。其母等矿物，并夹杂有一定量的高岭土等。其矿物组成为：石英矿物组成为：石英60.39%、白云母、白云母20.28%、长石、长石12.61%、高岭石、高岭石5.62%、其它其它1.1%。SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OIL合计合计尾砂尾砂90.14.820.220.0450.0450.201.620.052.8199.99龙岩高岭土有限公司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司现有生产规模为年产高岭土原矿矿60万吨；水万吨；水洗高岭土精矿洗高岭土精矿5万吨。主要产品有高岭土原矿
11、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目水洗高岭土、超级龙岩高岭土等四个系列共列共12种产品。产品具有自然白度高，铁、钛种产品。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。性好等特点，是生产高档瓷器的最佳原料。不同等级龙岩土比较不同等级龙岩土比较SiO2Al2O3Fe2O3K2ONa2OTiO2CaOMgOL.O.I高岭土原矿74150.302.50.80.100.050.090.305.60325目高岭土4935.010.352.500.150.030.100.
12、1512.30500目高岭土4936.510.351.950.060.030.100.1512.33超级龙岩高岭土4937.010.301.560.140.030.100.1514.0苏州高岭土苏州高岭土山西大同土山西大同土彰武土彰武土2、蒙脱石类蒙脱石类蒙蒙脱脱石石，又又称称微微晶晶高高岭岭石石或或胶胶岭岭石石，以以蒙蒙脱脱石石为为主主要要矿矿物物的的粘粘土土叫叫膨膨润润土土。呈呈白白色色或或灰灰白白色色，有有时时因因含含杂杂质质而而呈呈黄黄色色、浅浅红红色色、蓝蓝绿绿色色等等。比比密密度度为为2.22.9，莫莫氏氏硬硬度度l2。属属单单斜斜晶晶系系晶晶体体，其其化化学学式式为为：Al2O3
13、.4SiO2.nH2O（n2），晶晶体体结结构构式式为为：Al4(Si8O2)(OH)4.nH2O。蒙脱石结晶程度差，轮廓不清楚，很难发现其蒙脱石结晶程度差，轮廓不清楚，很难发现其单晶体。晶粒极细小，一般小于单晶体。晶粒极细小，一般小于0.5m mm，呈不规则的呈不规则的粒状或鳞片形胶状。粒状或鳞片形胶状。p蒙蒙脱脱石石具具有有吸吸水水特特性性，因因吸吸水水后后体体积积膨膨胀胀，有有时时大到大到2O30倍，故名膨润土。倍，故名膨润土。p蒙蒙脱脱石石易易粉粉碎碎，颗颗粒粒细细小小，可可塑塑性性好好，干干燥燥收收缩缩较较大大，干干燥燥强强度度高高，因因含含杂杂质质多多，Al2O3含含量量低低，故烧
14、成温度较低，烧后色泽不理想。故烧成温度较低，烧后色泽不理想。p在在陶陶瓷瓷生生产产中中用用量量一一般般不不得得超超过过5，釉釉中中可可掺掺少少许作悬浮剂。许作悬浮剂。蒙脱石工艺性能蒙脱石工艺性能蒙脱石的蒙脱石的照片照片 3 3、伊利石类、伊利石类 伊利石又称水云伊利石又称水云母（因白云母水化而母（因白云母水化而得名），矿物颗粒很得名），矿物颗粒很小，常混有其它粘土小，常混有其它粘土矿物。它是包括水黑矿物。它是包括水黑云母、水白云母、蛭云母、水白云母、蛭石等似云母的一类成石等似云母的一类成分较复杂、分布很广、分较复杂、分布很广、产量大得粘土矿物。产量大得粘土矿物。白白云云母母伊利石的伊利石的照片
15、照片1.2.2粘土的组成粘土的组成(一一)、矿物组成、矿物组成 一般将粘土中的矿物根据其性质和数量可分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。其中杂质矿成两大类，即粘土矿物和杂质矿物。其中杂质矿物主要有：物主要有： 1、石英和母岩残渣、石英和母岩残渣2、碳酸盐及硫酸盐类、碳酸盐及硫酸盐类3、铁和钛的化合物铁和钛的化合物4、有机杂质、有机杂质南方瓷器和北方瓷器的特点南方瓷器和北方瓷器的特点n由由于于南南方方和和北北方方粘粘土土的的成成因因不不同同,各各有有各各自自的的特特征征,造造成成我我国国南南北北方方陶陶瓷瓷生生产产工工艺艺和和气气氛氛不不同同,特特色色也也不不
16、同同。一一般般说说来来，北北方方粘粘土土往往往往在在化化学学组组成成上上含含和和有有机机物物多多，含含游游离离石石英英和和铁铁质质较较少少，因因而而可可塑塑性性好好，吸吸附附力力强强，耐耐火火度度较较高高，不不需需淘淘洗洗即即可可使使用用，生生坯坯强强度度较较高高，可可以以内内外外同同时时上上釉釉，由由于于铁质少，可用氧化焰烧成，制品的色调是白里泛黄。铁质少，可用氧化焰烧成，制品的色调是白里泛黄。n南南方方的的高高岭岭土土和和瓷瓷土土等等含含游游离离的的石石英英和和铁铁质质较较多多，含含氧氧化化钛钛和和有有机机物物较较少少，因因而而可可塑塑性性能能较较差差，耐耐火火度度较较低低，往往往往需需要要淘淘洗洗而而后后使使用用，生生坯坯强强度度也也较较差差，需需要要内内外外两两次次上上釉釉，由由于于铁铁质质多多，常常用用还还原原焰焰烧烧成成，制制品品色色调调呈呈白白里里泛泛青青的的特特色。色。(二二)、粘土的化学组成、粘土的化学组成其化学成分主要是其化学成分主要是SiO2、Al2O3，K2O、Na2O，CaO、MgO、Fe2O3、TiO2和和H2O。n可以鉴定粘土的矿物组成可以鉴定粘土的矿物组
