无机材料工艺原理03配方(料)设计与计算
无机非金属材料工艺课程设计
合肥学院Hefei University无机非金属材料工艺课程设计题目：无机非金属材料配料计算及制备工艺系别：化学与材料工程系专业：无机非金属材料工程学号：姓名：导师：2015年1 月摘要 (3)英文摘要 (4)1、关于水泥 (6)1.1中国水泥行业现状 (6)1.1.1水泥产业在国民经济中的地位 (6)1.1.2水泥行业中的特点 (7)1.1.3我国水泥行业的技术水平以及国内水泥工业概况与国外的差距 (7)1.1.4水泥生态化与可持续发展 (9)1.1.5过程控制自动化及网络技术方面 (9)2、水泥类型 (10)2.1水泥分类 (10)2.1.1水泥按其主要水硬性物质名称分为 (10)2.1.2水泥按主要技术特性分为 (10)2.1.3水泥按用途及性能分为 (11)2.2硅酸盐水泥熟料的矿物组成 (11)3、参数的确定 (11)3.1熟料率值的确定 (11)3.2、进行配料计算； (12)4全厂水泥工艺流程的确定 (15)4.1石灰石、煤的预均化措施 (15)4.2生料制备系统 (16)4.3水泥制备方式的确定 (17)4.4石灰石破碎使用设备 (17)4.5石灰石预均化场的选择 (18)4.6粉磨物料设备的选择 (18)4.7熟料烧成窑的选择 (19)5.水泥工艺流程图 (19)6、总结 (21)参考文献 (21)摘要：用怎么样的工艺流程生产可以使水泥质量稳定性好，早期强度达到普通水泥指标，后期强度增进适中，水化热低，保水性好，抗渗性好，收缩小，和易性好，安定性好？能体现出混合材具有的特性，低碱，并且耗能较低，污染较少？用什么设备更有优势？如何造出质量合格的水泥，水泥的质量对于工程的质量起着决定性的作用，也与人们的生活、安全等息息相关，我们应该采用什么流程来制造水泥，使其合格高，生产效率也高。
资料的主要来源是网上的书籍，其次是图书馆的书籍和报刊以及自己结合平时所学摸索出的流程。
流程的设计采用国际比较先进的设备，参考了国际大型水泥工厂的流程和设备以及选择的缘由。
无机材料机械基础+计算
第一章1、物料的破碎比i：物料破碎前的尺寸与粉碎后的尺寸之比。
（1）平均破碎比i均。
为物料破碎加工前后的平均粒径之比，即：i均=d入均/d产均。
能真实反映物料的加工前后的粒径变化，但操作和计算繁琐。
（2）公称破碎比i公。
为破碎设备的有效入料口与排料口的宽度尺寸之比，即i公=0.85B/b。
计算简便但误差较大。
（3）总破碎比i总。
由多台破碎机连接破碎。
i总=i1i2i3i4.......in。
2、物料的粒级（粒度级别）：相邻两层筛面之间存留的物料被称为一个粒度级别。
3、质量分数：各级物料质量与初始未筛物料的总质量之比为各粒级物粒的质量分数。
4、多级破碎：接连使用几台破碎机的破碎过程。
破碎级数：破碎机串联的台数。
3、通过筛析曲线获得信息：（1）不仅可以确定记录表中没有给出的任意中间粒级百分数，同时还可以检查和判断产品的粒径分布和极限粒径情况；（2）可以将各种原料的曲线如将两条、三条或更多条的曲线放在同一曲线图中，通过分析比较粒径分布及极限粒径，可以反应出各种原料的理化性能与易碎性的差异，以及同种原料不同矿点或不同时期开采的原料波动情况；（3）通过对不同时期加工同种物料的破粉碎产品粒径曲线，可以判断设备的工作及破碎部件磨损的情况，如后期的产品粒径曲线位于原曲线的上方，表明产品的粒径增大，可能的原因是排料口调节装置故障或位于排料口处的破碎部件磨损过度；（4）由粒径特性曲线提供的物料粒径分布与极限粒径，可以为后续设备选型及工艺流程与工艺参数的确定提供设计依据。
物料的粉碎方式：压碎、磨碎、劈碎、折碎、击碎。
对于坚硬物体的破碎，宜用挤压破碎法(颚式、圆锥、辊式)；对于脆性物料及软物料，宜用冲击法或劈裂法（锤式、反击、笼式）；对于黏湿性、韧性物料，可采用磨剥法（轮碾）；对于破碎比要求高的，用挤压兼施磨剥（辊式），或击碎兼施磨剥的球磨、振动磨机、自磨机。
4、物料的破粉碎理论（粉碎粗大物料时，物料表面较小，物体变形所消耗的功占主要地位，故粉碎功与物料体积成正比；粉碎细小物料时表面积较大，新表面形成所需要的功占主要地位，故粉碎功与物料新生成的表面积成正比）：物料破粉碎表面积理论、物料破粉碎体积理论、物料破粉碎裂纹理论。
无机非金属工艺学3-玻璃组成设计与配料计算
璃是连续性、不连续性，均匀性、微不均匀性；
无序性、有序性几对矛盾的对立统一体，条件变化，矛
盾双方可能相互转化。
III、硅酸盐玻璃结构
1）石英玻璃结构
晶体石英中Si—O键距为1.61×10-1nm，而在石英玻璃中Si—O键距 为1.62×10-1nm说明后者原子间距稍大，结构较为疏松。
（a）
(a)相邻两硅氧四面体之间的Si_O—Si键角
2）碱硅酸盐玻璃结构 ——R2O－SiO2
碱金属氧化物供氧， 硅 氧 网 络 断 裂 。
在石英玻璃中、加 入碱金属氧化物，使原 有的石英玻璃结构疏松， 并导致玻璃的物理化学 性 质 变 坏 ， 一般来说，碱金属 氧化物引入量越大，玻 璃 的 性 能 越 差 。
图2-2-12氧化钠与氧化硅四面体间 作用示意图
3、实验、测试、确定组成
按照拟定的玻璃试验组成，制备配合料，在实验室电炉
中进行熔制试验，并对熔好的玻璃进行有关性能的测试。
通过试验和测试，对组成逐次调整修改，直至设计的玻璃 达到给定的性能要求和工艺要求。 然后在池炉中进行生产试验。 在生产试验时对熔化、澄清、成形、退火等都应取得数据。
2、玻璃结构
玻璃结构：玻璃中质点在空间的几何配置、有序程度 以及它们彼此间的结合状态。 玻璃结构可以分为三种尺度来讨论：
0.2—1nm的尺度或原于排布范围；
3至几百纳米的尺度或亚微结构范围； 在微米到毫米或其以上的尺度，即在显微组织 或宏观结构的范围。
现代玻璃结构理论主要是晶子学说和无规则网络学说。
（b）
(b)石英玻璃和方石英晶体的 Si—O—Si键构分布曲线
图2-2-11 Si－O－Si键角及其分布示意图
为
什
最新实验讲义-无机轻质材料的配制和成型
实验讲义-无机轻质材料的配制和成型轻质材料的配方设计、制备和成型实验讲义(初稿)设计型8学时杨晓鸿目录1前言1.1 目的与意义1.2简介1.3 固化机理2.实验部分2.1 设计思路2.2原料及实验仪器2.3 实验方案2.2.1轻质水泥的制备实施例2.2.2轻质水泥的结构实施例2.2.3基本性能的测试方法3 测试结果实施例3.1密度测试结果3.2耐水性能测试结果3.3耐盐性能测试结果3.4耐碱性能测试结果3.5耐酸性能测试结果4思考题5实验报告1前言1.1目的意义：培养学生进行材料配方设计、优化、成型等基本应用技能，了解一种典型材料的产生到成型过程，深化对材料加工工艺基本模式的认知。
1.2简介水泥是无机非金属材料中使用量最大的一种建筑材料和工程材料，广泛用于建筑、水利、道路、石油、化工以及军事工程中，水泥还可以代替木材和钢材用于多种场合，如电线杆、铁路枕轨、输油和输汽管道、贮原油和贮气罐等。
但是传统的水泥自重大、干燥慢、施工强度大。
为了减小水泥的密度，加快水泥的干燥速度，减轻水泥使用时的施工强度，本实验用轻质塑料泡沫对传统的水泥材料进行填充，大大降低水泥的密度，制成一种无机轻质材料，从而减小其施工强度。
通过对用轻质塑料泡沫填充后水泥的各项性能测试，实现并考察其质轻且易干燥的性能。
通过实验得出最佳的配方，使其具有较小的密度和较短的干燥时间。
大约2000年前，希腊和古罗马人在建筑工程中使用了一种石灰和火山灰的混合物，它们在水中缓慢反应生成坚硬的固体，这是最早应用的水泥。
19世纪初，英、法等国将粘土化的石灰（或泥灰岩）经烧结成为水硬性材料，当其中氧化铝和氧化硅含量之和达到20％～35％时，称为天然水泥。
这种水泥的烧成温度低，不易于控制水泥的成分。
1824年英国人J.阿斯普丁用石灰石和粘土的人工混合物烧成一种水硬性的胶凝材料，它在凝结硬固后的颜色、外观和当时英国用于建筑的优质波特兰石头相似，故称之为波特兰水泥。
无机材料工艺原理04坯料制备
粉碎过程中是否会带入杂质；
1
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坯料制备总过程－粉磨设备的选择
问题： 陶瓷生产中选择球磨机应着重考虑哪些方面？
坯料制备总过程－粉磨设备的选择
陶瓷用的球磨机的选用
球磨机内衬－－要耐用，但不能带进铁质；
研磨体－－不能带进铁质；
大小－－定型产品，而不要有非标产品。
坯料制备总过程－泥浆的除铁
铁质种类：一次铁质（原矿中夹带杂质）和二次铁质（原料在开采加工过程中或由回坯泥混入的各种含铁杂质 ）。
1
各组分混合均匀(料、水、添加剂)；
2
颗粒大小及级配要符合工艺要求；
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坯料中所含空气越少起好。
4
坯料类型及总体质量要求
可塑料：水分18－25％，可生产高、低压电瓷、日用瓷；
注浆料：水分28－35％，可生产卫生瓷、日用瓷及其它形状复杂的无机非金属材料制品；
压制料：可分为半干压料和干压料两类，前者水水分为8－15％，后者为3－7％，可用于生产电子无机非金属材料、建筑瓷、特种无机非金属材料等 。
优点：减少粉尘，易机械配料，球磨效率高
缺点：流程复杂，原料必须是粉料
软质料―电子秤―吊桶―化浆―一次计量―二次计量
化浆过筛：
可塑坯料制备
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坯料制备新工艺：
可塑坯料制备
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天然原料加工专业化和质量标准化；
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采用喷雾干燥代替压滤脱水；
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采用电子计算机配料及控制。
国外坯料制备情况 －日本
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滚动筛
坯料制备总过程-泥浆的混合和搅拌
无机材料工艺原理概述
日用陶瓷是品种繁多的陶瓷制品中最古老和常用 的传统陶瓷。
日用陶瓷：用铝硅酸盐矿物或某些氧化物等主要 原料，依照人类意愿通过特定的化学工艺在高温 下以一定的温度和气氛制成所需形式的工艺岩石， 绝大多数基本上不吸水。有的制成器物后，表面 施有相当悦目的各种光润釉或特定釉和某些装饰。 通体由一种或多种晶体、无定形胶结物及气孔等 微观结构组成。
生物陶瓷
股骨中段骨折，绞锁髓内钉内固定加贝奥路生 物陶瓷植入
陶瓷的分类 分类方法很多 按类别：
普通陶瓷：日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、艺术陶瓷、 耐火材料
特种陶瓷：结构陶瓷（耐磨损、高强度、耐热、 硬质、隔热等）、功能陶瓷（电磁功能、光学功 能、生物功能等）。
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陶瓷的分类
按化学成分 氧化物陶瓷：氧化铝（3Al2O3·2SiO2莫来石）、 氧化锆BaTiO3钛酸钡瓷，氧化镁。 碳化物陶瓷：SiC、TiC、WC、B4C 氮化物陶瓷：TiN、AlN、Si3N4
产量世界第一，抛光砖等产品已达到世界先进水平， 2008年，卫生瓷年产1亿件左右，陶瓷墙地砖50亿平方 米左右，日用瓷200亿件左右。
在特种陶瓷方面，我国能生产所有品种的特种陶瓷， 但总体技术水平仍然严重落后于工业发达国家。
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三、典型的陶瓷材料
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过滤用的陶瓷膜， 汽车尾气净化器，蓄 热陶瓷。
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无机材料工艺原理
主讲老师： 赵娜如 副教授
电子邮箱： nrzhao@ 办公室电话：87114645
LOGO
材料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定义
材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其 他产品的那些物质。
无机材料工艺课程设计指导书
无机非金属材料专业《无机材料工艺课程设计》指导书无机非金属材料研究所编2010年5月目录课程设计要求与说明 (1)第一章窑炉制图规格 (2)第二章窑体图 (9)第三章尺寸标注 (13)第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (19)第五章设计说明书的编写 (22)图1 隧道窑窑体主图 (26)图2 隧道窑预热带典型断面图 (30)图3 辊道窑窑体主图 (31)图4 辊道窑窑体断面图 (33)课程设计要求与说明一、课程设计目的课程设计是课堂教学的实践延伸，目的是对学生学习《陶瓷工艺学》课程的最后总结，是教学重要的一环。
要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识，并学会如何将理论与实践结合，研究解决实际中的工程技术问题。
主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能，掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。
学生根据老师给定的设计任务，在规定的时间里，应围绕自己的题目内容，结合所学知识，认真查阅资料，体验工程设计的过程，同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。
二、课程设计要求通过本课程设计，要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法，同时要求学生融会贯通所学的理论知识，与实践结合，理解窑炉设备的设计思想和设计方法。
学生对课程设计题目应视作真正的任务，要求学生认真负责地进行设计，每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合，课程设计应作为学生的创造性成果，不能抄袭历届学生的设计，也不允许简单照搬现成的资料，要求学生能表达自己的设计思想。
三、课程设计题目、内容1、设计题目：隧道窑设计辊道窑设计2、设计内容（1）图纸：主体结构图及主要断面图。
要求尺寸标注齐全，线条、文字、图例规范；（2）说明书：确定主要尺寸和工作系统，进行燃烧计算和热平衡计算，要求计算正确，编写完整，格式规范。
第一章窑炉制图规格窑炉工程图是表达窑炉设计的重要技术资料，是施工的依据。
为了使窑炉工程图表达统一，清晰简明，提高制图质量，便于识读，满足设计和施工等的要求，又便于技术交流，对于图样的画法、图线的线型和应用、比例、图例以及字体等，统一规定。
无机材料工厂工艺计算(2)
Q S H
第4章 无机材料工厂工艺计算
§4.3、物料储存设施的设计和计算
五、水泥厂预均化堆场的设计计算
1、预均化原理
原料预均化1905年首先用于美国 的钢铁工业，1959年用于水泥工 业，1965年法国拉法基水泥集团 又用于对石灰石及黏土两种组分 预配料，都取得了良好效果。预 均化技术是水泥工业充分利用低 品位资源，保证可持续发展的有 效途径，是水泥窑系统稳定、优 质高产、长期安全运转的技术保 证。 为了保证生产过程的连续 性，要求原料有一定的储 存量，这些原料进厂后， 先在堆场内储存。预均化 技术就是在原料的存、取 过程中运用科学的堆取料 技术，实现原料的初步均 化，使原料堆场同时具备 储存与均化的双重功能
第4章 无机材料工厂工艺计算
§4.3、物料储存设施的设计和计算
一、储存设施设计、计算的目的与要求
物料的性质、储存期 储存期 储存形式 储存容量 保证生 产的连 续性 保证产 品的均 衡出厂 满足生产 过程中的 质量控制 满足生产 工艺的需 要 储存设施的形式和容量
第4章 无机材料工厂工艺计算
§4.3、物料储存设施的设计和计算
一、储存设施设计、计算的目的与要求
计算时，首先确定储存期，计算要求的储存量，再 选择储存设施的形式、规格，并计算其数量、容积 或面积，最后将计算结果汇总成储库一览表。
储库一览表
库容量 储库名称 规格 数量 单个 总计 储存期
第4章 无机材料工厂工艺计算
§4.3、物料储存设施的设计和计算
二、储存设施与储存期
§4.3、物料储存设施的设计和计算
二、储存设施与储存期
1、储存设施 （1）露天储场
第4章 无机材料工厂工艺计算
§4.3、物料储存设施的设计和计算
无机材料工艺学
无机材料工艺学简介无机材料工艺学是研究无机材料的制备方法和工艺过程的学科。
无机材料是指由无机化合物或无机元素组成的材料，如金属、陶瓷、玻璃等。
无机材料工艺学的主要任务是研究和开发制备无机材料的工艺技术，以满足不同领域对无机材料的需求。
无机材料的制备方法无机材料的制备方法多种多样，常见的方法包括固相法、溶液法、气相法等。
其中固相法是指将原料通过固态反应，在高温下进行反应，形成所需的无机材料。
溶液法是指将溶液中的溶质通过溶剂去除，形成固态无机材料。
气相法则是指以气体为介质，在高温下进行化学反应，生成所需的无机材料。
无机材料的工艺过程无机材料的工艺过程包括原料选择、混合、成型、烧结等步骤。
在原料选择中，需要根据所需材料的特性选择适合的原料。
混合是指将原料按照一定比例混合，形成均匀的混合物。
成型是将混合好的原料按照需要的形状进行造型。
烧结是将成型后的材料在高温下进行加热处理，使其结晶并形成成品。
无机材料工艺学的应用无机材料工艺学在各个领域都有广泛的应用。
在电子领域，无机材料工艺学提供了制备半导体材料和硅片的技术。
在材料科学领域，无机材料工艺学为研究新型材料提供了制备方法。
在能源领域，无机材料工艺学可以用于制备太阳能电池和燃料电池的材料。
此外，无机材料工艺学还在生命科学、环境科学和航空航天等领域有着重要的应用价值。
无机材料工艺学的发展趋势随着科技的发展和应用需求的不断提高，无机材料工艺学也在不断发展。
未来的发展趋势包括：研究更环保的制备方法，减少对环境的污染；开发新型材料的制备技术，满足不同领域对材料性能的需求；优化工艺流程，提高材料制备的效率和质量。
总结无机材料工艺学是研究无机材料制备方法和工艺过程的学科，其应用广泛且对各个领域有重要意义。
了解无机材料工艺学的基本概念和发展趋势，可以帮助我们更好地理解无机材料的制备过程，并在实际应用中发挥作用。
以上是对无机材料工艺学的简要介绍，希望对你有所帮助。
如需更详细的信息，请参考相关专业书籍和学术论文。
无机材料制备原理
第十章硅酸盐矿物硅酸盐晶体结构种类很多，它们是构成地壳的主要矿物，也是水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等硅酸盐工业的主要原料，学习并掌握它们的晶体结构特点，对于理解硅酸盐矿物结构与性能的关系，合理的选择原料，都具有重要意义。
硅酸盐晶体的写法：i 氧化物法：把构成硅酸盐的演化物按价数依次写出如：钾长石： K2O·Al2O3·6SiO2简式：KAS6钠长石： Na2O·Al2O3·6SiO2简式：NAS6镁橄榄石：2MgO·SiO2简式：M2Sii 无机络盐法：按络阴离子来写如：钾长石：K2Al2Si6O16→KAlSi3O8第一节硅酸盐晶体结构分类一、硅酸盐晶体结构的特点1、每个Si4+存在于4个O2-为顶点的四面体中心，构成[SiO4]四面体，它是硅酸盐晶体结构的基础，叫硅氧骨干。
2、硅氧四面体的顶点的O2-最多为两个[SiO4]四面体所共用。
3、两个临近的[SiO4]四面体之间只以共顶形式连接。
4、当O/Si≥4时，[SiO4]四面体趋向于不共用任何顶点。
5、每种晶体中只有一种硅氧骨干。
6、若Al3+为四配位，[AlO4]四面体和[SiO4]四面体共同组成铝硅氧骨干；若Al3+为六配位，则Al3+位于硅氧骨干之外。
* 利用鲍林规则来分析：1.根据鲍林第一规则，硅酸盐晶体中存在[SiO4]四面体，键型为共价键与离子键的过渡型键。
2. 根据鲍林第二规则，Si = 4/4 = 1 Wo = 2 = 1*i∴i = 2，即[SiO4]顶角的O2-最多能为两个[SiO4]所公用。
3.根据鲍林第三规则，两个[SiO4]之间最多只能共用一个顶点。
4.根据鲍林第四规则，当O/Si≥4时，两个[SiO4]倾向于互不相连。
5. 根据鲍林第五规则，晶体中只能有一种硅氧骨干类型。
* 硅酸盐晶体中Al3+的存在方式[AlO6]八面体：Al3+只能在硅氧骨干外，无法取代[SiO4][AlO4]四面体：Al3+可以取代Si4+，形成硅铝氧骨干，称为铝硅酸盐。
材料科学中的无机材料制备
材料科学中的无机材料制备无机材料是指不包含碳元素或仅包含少量碳元素的材料，常见的无机材料有金属、合金、陶瓷、玻璃、硅、氧化物等。
无机材料的制备对于材料科学的发展有着非常重要的作用。
本文将从无机材料制备的基本概念、方法、工艺和应用等方面进行阐述。
一、无机材料制备的基本概念无机材料制备是指将化学原料经过一系列的处理，使其具有特定的形态、结构和性质的过程。
其基本目的是制造出具有特殊功能、高性能和高可靠性的材料。
无机材料制备是一个十分复杂的过程。
它所涉及的知识和技术非常广泛，包括材料学、化学、物理学、机械学、电子学、光学、热力学等诸多学科。
无机材料制备的过程受到多种因素的影响，如原料、反应条件、工艺流程等，需要根据实际情况进行调整和优化。
二、无机材料制备的方法无机材料制备的方法非常多样，根据不同的需要可以采用不同的方法进行制备。
常见的无机材料制备方法包括以下几种。
1.化学合成法化学合成是一种重要的制备无机材料的方法。
它是通过化学反应来制备材料的，可以控制反应条件、原料比例和实验步骤等，从而得到具有特定形态、结构和性质的材料。
化学合成法适用于制备高品质和高纯度的材料，但需要严格控制反应条件和操作步骤，否则可能导致制备失败或质量下降。
2.物理合成法物理合成法是指通过物理机制使材料形成。
例如，熔融法、溶胶-凝胶法、蒸发法、共振磁化法等。
物理合成法制备的材料通常具有良好的均匀性和结晶度，适用于制备大量和均匀性要求较高的材料。
3.机械化合成法机械化合成是指通过机械作用使化学反应发生的方法。
例如，高能球磨法、等离子喷涂法等。
机械化合成法制备的材料通常具有高比表面积和较小的晶粒尺寸，适用于制备具有特殊结构和性质的材料。
4.生物合成法生物合成法是指利用生物体内生物功能产生的物质合成无机材料的方法。
例如，蛋白质凝胶法、微生物合成法等。
生物合成法制备的材料具有较高的纯度和可控性，因此适用于制备高品质和高性能的材料。
三、无机材料制备的工艺无机材料制备的工艺过程涉及多个环节，包括前驱体制备、反应实验、产品精制等。
无机材料制备、工艺流程及检测的相关知识
无机材料制备、工艺流程及检测的相关知识下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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无机材料工艺原理原料
5) 与煤系地层有关的沉积型
主要矿物是高岭石与伊利石，有机质较多、少量碎屑矿物和水铝石，含铝高时则为铝土矿。高岭石结晶较差，颗粒较细，粘性较大。古生代地层中的沉积型高岭土，已成为硬质粘土岩，欧美称之为燧石粘土(Flint clay)，日本叫硬质粘土，可供烧制粘土熟料使用。我国很多煤田中块状粘土岩(高岭石泥岩)，几乎由纯高岭石组成，是一种优质高岭土。
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天然原料－－概述
岩浆岩常具有大面积分布的特点，岩石成分、结构、构造一般变化较小；沉积岩具成层分布特点，一般岩石成分和结构、构造沿走向较为稳定，而在垂直走向方向上往往变化较大。正变质岩的分布特点与岩浆岩相似，副变质岩则与沉积岩相似。接触变质岩具环带分布特点，沿半径方向逐渐变化。
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矿体的分带现象：① 完全风化带：表部，已完全风化成高岭土，在近地表处由于铁质的污染，常常染成杂色高岭土，向下过渡为白色高岭土。② 不完全风化带：中部，由于风化作用不完全，常常含有长石、云母等残余矿物，以多水高岭石为主，含少量结晶差的高岭石。③ 半风化带：位于风化壳的下部，由于风化作甩弱，常保留较多原岩中的矿物，并以结晶差高岭石为主。④ 原岩：半风化带往下即渐变为原岩。
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1) 风化残余型－－矿体特征
蛙目粘土的含义：此类高岭土常杂有母岩中的稳定矿物，如石英、云母等。如由石英斑岩、花岗斑岩风化形成的高岭土，常混杂有粗粒的石英，看上去象青蛙的眼睛，所以日本文献中称之为“蛙目粘土”，这种矿石经水力淘洗后，可获得纯净的高岭土。
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1) 风化残余型
3) 热液蚀变型
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4) 含硫温泉水蚀变型
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该配方系统的性质和进行配方调整。
配方设计方法－引言
如何获得合理的配方？ 现在已有许多种方法，尚没有最好的方法。
方的主要因素。
配方研制的准备工作
在拟定配方之前，应对所用原料的化学 组成、矿物组成、物理性质以及工艺性能做 全面分析，并根据分析结果有选择地运用到 配方设计中去。 尤其要注意与相应的工艺装备联系起来。
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
• 1. 2. 提高陶瓷强度的途径： 高硅质瓷 高铝质瓷
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
Fe2O3 0.25
TiO2 0.07
CaO 0.15
MgO 0.61
K2O 3.85
Na2O 0.61
合计 99.99
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
改进坯料配方后的性能
塑性指标 4.69
线收缩/% 12.88
烧后白度/％ 75.2
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
2. 选定工艺过程 原料→ 配料→球磨 →过筛 →压滤 →陈 腐 →成型 →素烧→ 检测→施釉 →釉烧 →检 验
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
3. 确定坯料配方
坯体的化学成分
配方 IL 1 2 3 4 5 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 0.34 0.20 0.23 0.53 0.23 0.06 0.08 0.08 0.09 0.20 0.40 0.52 0.32 0.34 CaO MgO K2O 1.26 1.07 1.15 0.68 1.78 2.39 2.08 2.73 4.33 3.70 Na2O Li2O 0.35 0.33 0.44 1.85 0.45 0.35 合计 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 8.39 50.81 36.41 7.73 49.42 38.34 6.96 47.39 40.50 3.33 47.38 42.49 5.60 43.28 44.97
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
3. 确定坯料配方
烧成后各试样的性能
配方号 1 2 3 4 5 抗冲击强度(kJ/m2) 1.0 1.3 1.4 2.1 1.8 抗折强度(MPa) 56.8 67.6 76.4 96.1 82.3
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
3. 确定坯料配方
在上表，4号配方的性能最好，但也与所要求的目标相距 甚远。 改进方法： 加入高可塑性粘土（如球粘土）来改善成型性能；
确定最佳配方及配方方法的“希望 寄托在们身上！”配方研制的过程
• • • • • • • 确定目标 评价原料 初拟配方 加工配料 试烧产品 测定性能 评价效果
目标确定是配方研制的关键
在配方设计中，要准确全面地确定配方 的目标。一切工作都要围绕目标来安排。 产品的定位－－确定目标的出发点 新建厂或是老厂－－确定配方的基础 新研发产品或是老产品调整－－确定配
本研究通过引入工业氧化铝和一些稀有元 素，控制坯体的显微结构和坯釉中间层以在 接近普通陶瓷烧成温度的条件下，生产出高
强度、高热稳定性的日用陶瓷。
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
1. 确定原料
选用石英、烧滑石、长石、瓷粉、 α Al2O3 、苏州土、安溪土、龙岩土、徐水土、 建宁土、熟建宁、宽城土、膨润土、球粘土、 碳酸钡、氧化钇、氧化锌、锂辉石等为原料。
引入微量的添加剂（如氧化钇）来控制制品的显微结构， 实现莫来石、刚玉晶粒的均匀细化，避免大裂纹的出现；
采用复合熔剂，利用多碱效应降低烧成温度，同时严格 烧成制度，增强熔剂效果。可按正交表安排试验。
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
改进的坯料配方
配方 26
IL 3.83
SiO2 48.04
Al2O3 42.58
配方（料）设计与计算
本部分讲授内容
• 配方设计方法
• 配方（料）计算原理
• 配方（料）计算方法及实例
配方设计方法－引言
引言 无机非金属材料的生产是一个系统工程： 原料选择、配方设计，原料加工、成型制作、 窑炉烧成都是其重要内容。 配方的设计与计算是获得好产品的一个 关键性内容。
配方设计方法－引言
例1：高铝质强化日用瓷的研制过程
原料化学组成（wt%）
SiO2 石英 烧滑石 长石 瓷粉 苏州土 安溪土 龙岩土 徐水土 建宁土 熟建宁 宽城土 膨润土 球粘土 锂辉石 98.61 66.40 68.86 72.27 47.84 50.21 52.68 71.19 52.72 59.01 59.63 66.40 45.98 75.62 Al2O3 0.480.18 15.95 20.40 37.26 35.94 33.63 18.67 32.35 36.21 25.28 13.17 35.69 18.65 Fe2O3 0.21 0.79 0.62 0.19 0.12 0.62 0.20 0.22 0.89 0.22 0.64 0.08 TiO2 0.18 0.08 0.03 0.03 0.05 0.06 0.21 0.04 0.57 CaO 0.38 0.40 0.64 0.29 0.09 0.10 4.44 0.12 MgO 35.52 0.12 1.52 0.48 0.39 1.20 0.27 0.30 0.88 3.34 0.26 10.37 4.03 0.56 0.97 2.89 2.80 3.43 3.84 2.95 1.99 0.26 0.35 3.20 0.44 0.36 0.23 0.26 1.77 0.13 0.25 K2O 0.28 Na2O 0.25 IL 0.32 0.56 0.51 13.73 12.20 10.26 4.88 10.63 10.15 9.29 16.35 5.04 合计 100.00 100.00 99.99 99.99 100.01 99.99 100.00 99.97 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 99.99