2 第一章 原料 (石英 长石)
玻璃制造工艺(3篇)
第1篇一、引言玻璃是一种常见的无机非金属材料，具有透明、坚硬、耐高温、化学稳定性好等特点。
随着科技的不断发展，玻璃在建筑、汽车、电子、光学等领域得到了广泛应用。
本文将介绍玻璃制造工艺，包括原料的选择、熔制、成型、退火、切割、磨光、清洗等环节。
二、原料选择玻璃制造的原材料主要包括石英砂、纯碱、石灰石、长石等。
这些原料经过破碎、筛选、混合等过程，制备成合格的玻璃原料。
1. 石英砂：石英砂是玻璃制造的主要原料，占原料总量的70%左右。
它主要来源于天然的石英岩、石英砂岩等。
石英砂的化学成分主要是SiO2，具有较高的熔点和良好的化学稳定性。
2. 纯碱：纯碱是玻璃制造中的一种助熔剂，其主要成分是Na2CO3。
纯碱在玻璃制造过程中起到降低熔点和改善玻璃性质的作用。
3. 石灰石：石灰石是玻璃制造中的一种助熔剂，其主要成分是CaCO3。
石灰石在玻璃制造过程中起到降低熔点和提高玻璃化学稳定性的作用。
4. 长石：长石是玻璃制造中的一种原料，其主要成分是K2O和Na2O。
长石在玻璃制造过程中起到提高玻璃的化学稳定性和改善玻璃性质的作用。
三、熔制熔制是玻璃制造工艺中的关键环节，主要包括以下步骤：1. 加热：将原料放入玻璃熔炉中，通过加热使原料熔化。
熔炉类型有电熔炉、燃油熔炉、燃气熔炉等。
2. 熔化：加热至一定温度后，原料开始熔化。
熔化过程中，原料中的杂质会逐渐析出，形成熔渣。
3. 混合：熔化过程中，通过搅拌使熔融的玻璃均匀混合，确保玻璃成分均匀。
4. 调节：根据玻璃成分和性能要求，对熔融玻璃进行成分和温度的调节。
四、成型成型是将熔融玻璃制成所需形状和尺寸的过程。
常用的成型方法有：1. 浇注成型：将熔融玻璃倒入模具中，冷却固化后取出。
适用于制造平板玻璃、瓶罐玻璃等。
2. 拉制成型：将熔融玻璃通过拉丝机拉制成细长的玻璃丝。
适用于制造玻璃纤维、玻璃丝等。
3. 挤压成型：将熔融玻璃通过模具挤压成所需形状。
适用于制造玻璃管、玻璃棒等。
最新1.2-石英-长石-其他矿物原料-.10教学讲义ppt课件
（二）石英原料的性质
外观有的呈乳白色，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7。相对密度因晶型而不 同，变动于2.22~2.65。
石英的主要化学成分为SiO2，但是常含有少量的Al2O3、 Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等杂质成分。
2
K[AlSi3O8]
64.70 18.40 K2O 16.90
单斜
Na2O·Al2O3·6SiO2
Na[AlSi3O8] 68.70 19.50
Na2O 11.80 三斜
2.56~2.59
2.60~2.65
6~6.5 白、肉红、浅黄
6~6.5 白、灰
钙长石 CaO·Al2O3·2Si
O2 Ca[Al2Si2O8]
石英晶型转化的体积变化
晶型转化
β石英→α石英 α石英→α鳞石英 α鳞石英→α方石英 α方石英→熔融石英 α鳞石英→β鳞石英 β鳞石英→γ鳞石英 β方石英→ α方石英
温度(℃) 573 870 1470 1713 163 117 150
体积膨胀(%) 0.82 16.0 4.7 0.1 0.2 0.2 2.8
二氧化硅在常压下有七种结晶态和一个玻璃态。它们 是α-石英、β-石英；α-鳞石英、β-鳞石英、γ-鳞石英；α-方 石英、β-方石英。
石英具有很强耐酸侵蚀能力（氢氟酸除外），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，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质的 含量。
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：1）它们的转化速度非常缓慢，2）转化时转化时间也 很长，3）液相的缓冲作用，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 反而不大。
《认识矿物的性质》PPT优秀课件苏教版科学2
石墨：碳元素矿物，有很好的导电性，灰黑 色，可以在纸上画出痕迹、是制造铅笔芯的 主要原料。
赤铁矿：含铁矿物，呈红褐色，把它磨成粉 末与液体混合做成颜料。工业上与其他铁矿 石一起炼铁。
方铅矿：含铅矿物，灰黑色，有金属光泽， 常用来冶炼金属。
云母：一种呈片状结构的矿石，能透光、易 碎，但有非常好的绝缘绝热性能，多做隔热 材料。
•
2.对于人类而言，转基因技术或是天 使，或 是魔鬼 ，既可 能给人 类社会 的发展 带来福 音，也 可能对 人类的 健康造 成损害 。
•
3.关键问题在于，科学界至今不能确 认，转 基因食 品究竟 有无可 能对生 态环境 、人体 健康造 成重大 伤害。 在这样 的背景 下，转 基因食 品的商 业化， 特别是 主粮的 商业化 问题显 得有些 敏感。
含铅矿物，灰黑色，有金属光泽， 方铅矿 是下 划痕。白色或淡绿色。纯净的滑石 是化妆品的好原料。
方解石
白色、乳白色矿物，能透光，多用 在建筑工业，也可用做美工石材。
实物
石英 云母 赤铁矿 方铅矿 滑石 方解石
石英 云母 赤铁矿 方铅矿 滑石 方解石
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4.在我们看来，转基因食品在当下中 国所引 发的争 议，看 起来相 当复杂 ，但归 结起来 ，不外 是科学 逻辑与 商业逻 辑共同 作用下 的结果 。从科 学角度 看，这 件事情 很麻烦 ，是因 为转基 因食品 的安全 性在短 期内得 不到明 确认证 。
•
5.鉴于转基因食品，特别是主粮的安 全性研 究需要 一个漫 长的周 期，主 管部门 断不可 急于宣 布转基 因主粮 的安全 性。
石英、长石、云母
它们是构成岩石的“积木”、岩石是 由矿物组成的。
认识矿物的性质
矿物名称
陶瓷工艺学1绪论、 第一章 原料 PPT课件
湖南醴陵
所产的瓷器有日用瓷与陈设瓷，薄胎注浆，瓷质洁 白，装饰的主要特色是釉下五彩，闻名中外。另除有釉上 贴花和喷花等外，1958年还试制成功一种感光晒花的新 装饰法。建国以后，这个地区的瓷器在技术方面不断革新 创造，生产发展很快，已成为全国重要的瓷区之一。
广东石湾陶器
相传有八百多年的历史。以人物、鸟兽等雕塑陈列品为主。釉色丰富， 刻画细腻，形象生动，别具风格。此外还有大量的日用陶器。建国后， 还首创了“结晶釉”
3.1陶瓷研究的发展历程
陶器
高铝质、粘土和 瓷土的应用 釉的发明
原料纯化 陶瓷工艺的发展 陶瓷理论的发展
陶器 传统陶瓷
先进陶瓷 微米级
纳米陶瓷
高温技术
显微结构 分析的进步 性能研究的深入 无损评估的成就 相邻科学的推动
3.2陶瓷在现代化建设中的作用
•
除用于日常生活中外，陶瓷作为结构和功能材料广泛
用于科学技术和工农生产领域的重要性，对此人们仍没有
• 唐代：远销日本、印度、波斯、埃及。 • 宋代：远销50余国，远至欧洲。 • 明代：郑和七次下西洋，将中国瓷器输送至世界各国，与
世界各国在文化、经济、贸易、政治上建立了联系。 • 中国瓷器在国外有：“白如玉，明如镜，薄如纸，声如磬”
的美誉，被外国人视为奇珍异宝。 • 十七世纪以后，各国竞相仿造，并逐渐创立自己的风格。 • 中国瓷器为人类文化的进步所做出的重大贡献，是值得我
由于其高温下的缺点，在陶瓷 生产中多不采用
钡长石 熔点高（1710℃），熔融温度 普通瓷制品不选用 范围较窄
1.2.3 长石类原料在陶瓷生产中的作用
1）长石是熔剂型原料，可降低烧成温度，减少燃料消耗。 高温下熔化后能填充坯体的孔隙，熔解粘土及石英类
玻璃原料
玻璃原料玻璃原料按其在玻璃中起的作用分：主要原料和辅助原料主要原料：是形成玻璃结构的主体原料，它决定着玻璃的主要物理，化学性质。
这些原料熔融反应后即生成硅酸盐，构成玻璃液的主体，如硅砂，纯碱，白云石等辅助原料：其用量较少，主要用以改善玻璃的熔化，澄清，成形性能或使产品具有某些特殊性能，如加入芒硝作澄清剂，加碳粉作还原剂，加硒钴作着色剂等主要原料：一、硅砂（SiO2，Al2O3，Fe2O3，K2O，Na2O，CaO，MgO）硅砂和砂岩都是在玻璃成分中引入SiO2的主要原料，它是配合料的主要组分，其用量为60%硅砂也叫石英砂，主要由石英颗粒构成，它是由石英岩，长石，和含硅较高的岩石长期被自然界中的风，雨，阳光等侵蚀被分解和风化形成的质地纯净的硅砂为白色，一般硅砂因含有铁和其它有机物的杂质而呈现红褐色，淡黄色FeO和Fe2O3是硅砂中最有害的成分，Fe2O3使玻璃着黄色，FeO使玻璃着蓝色，后者的着色的能力较前者大10-15倍，两者共存使玻璃着蓝绿色，从而降低了玻璃的透明度和玻璃液的透热性，因此对硅砂中的铁应严格控制。
Cr2O3是一种着色能力很强的有害物质，它能使玻璃着绿色，其着色能力是Fe2O3的30-50倍TiO2着色能力较弱，只有含量较多或与Fe2O3共存时才能使玻璃着成黄褐色硅砂中的其它成分如钠，钾是良好的助熔剂，可以减少纯碱的用量，降低成本。
硅砂的粒度：硅砂是玻璃原料中最难熔的一种，其粒度大小，粒度分布甚至粒度形状都会对熔化，混合造成一定的影响。
实验证明熔化粒径0.4mm为0.8mm所用时间1/4,颗粒大的难熔化,甚至造成浮渣,在制品上出现波筋或砂粒;颗粒过细或小于0.1mm过多对熔化也不利,因为a.小颗粒在熔化初期反应较快,气泡产生急剧,在颗粒周围形成一层泡沫层,致使产品上有很多气泡,难排出b.同时细颗粒因静电作用使粘度增加,配合料中易成团c.细颗粒易被气流带入蓄热室影响格子体的换热和使用寿命d.细颗粒中含有粘土质较多,使Fe2O3含量增加最合适的颗粒直径0.1-0.5mm硅砂和砂岩优缺点:1.硅砂化学成分,颗粒组成,水分波动较大,杂质含量高,但其易开采,加工,价格便宜且含有碱金属多可降低碱耗2.砂岩成分稳定,含SiO2高,但难开采,加工且价格高二、长石（SiO2，Al2O3，K2O，NaO，Fe2O3）：玻璃中硅砂和砂岩不能满足Al2O3需要时，用长石来补充。
《无机非金属材料工学》思考题
《无机非金属材料工学》思考题绪论（2学时）一、基本概念1、无机非金属材料的定义2、无机非金属材料的分类二、判断题1、所有无机非金属材料都具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性。
（）2、日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷和搪瓷属于传统无机非金属材料，而化工陶瓷和电瓷属于新型无机非金属材料。
（）3、新型无机非金属材料和传统无机非金属材料划分的根本依据是二者的原料不同。
（）三、思考题第一篇生产过程原理概述（1学时）一、基本概念二、判断题1、无机非金属材料的大宗产品，如水泥、玻璃、砖瓦、陶瓷、耐火材料的原料大多来自储量丰富的天然非金属矿物，如石英砂、粘土、长石、氧化铝、氧化锆、石灰石、白云石、硅灰石和碳化硅等。
（）2、无机非金属材料的原料大多来自天然的矿物，一般是经过配料后进行各种热处理或成型、煅烧。
（）3、水泥的生产过程可以用P-H-P来表示；而水泥的使用，即混凝土的制备则是一个单独的成型过程P。
（）4、玻璃和铸石的生产过程可以表示为P-H-F。
（）三、思考题1、无机非金属材料生产过程的共性是指什么？2、水泥、陶瓷、玻璃和耐火材料的生产过程有什么异同？第一篇生产过程原理第一章原料（4学时）一、基本概念1、陶瓷原料标准化2、粘土3、粘土的可塑性、塑性指数和塑性指标4、粘土的离子交换性、离子交换容量5、触变性、厚化系数6、粘土的干燥收缩、烧成收缩、总收缩7、烧结温度、烧结范围8、膨化性、膨胀容二、判断题1、原料是材料生产的基础，其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。
（）2、陶瓷工业中使用的原料品种繁多，可分为天然原料及化工原料，前者是天然岩石或矿物，后者是人工合成的物质。
（）3、影响陶瓷产品性能、质量的因素很多，归纳起来可以分为两类：一类是与原料质量有关的因素；另一类是与生产过程有关的因素。
前者是影响产品性能和质量的内因；后者是影响产品性能和质量的内因，是根本的因素。
陶瓷工艺学--2.1-2.3-坯料的类型-配料的依据及配料计算-09.10
❖ 为了克服精陶坯釉适应性能差、后期龟裂和铅溶出量过大的三大 缺点，要求正确选配坯釉组成合理制定生产工艺，改革现有的 装饰方法和彩料。
第2章 坯料及配料
第一节 坯料的类型
普通陶瓷坯料一般都是以粘土为主要原料， 故可通称为粘土质坯料。由于使用的粘土种 类以及熔剂原料的种类不同，所以还可以将 坯料进一步加以区分。如以长石作为主要熔 剂原料的坯料称为长石质坯料。
本章以介绍长石质瓷、绢云母质瓷、磷酸盐 质瓷和镁质瓷坯料为主，同时也介绍一些其 它质地的陶瓷坯料（如硅灰石质陶瓷、锂质 陶瓷、叶蜡石质陶瓷等）。
（二）精陶的化学组成
❖ 我国生产的日用精陶大多属长石质精陶，坯料配方属粘土石英-长石三元组分体系。在生产特大型制品时，为了减少 变形开裂等缺陷的产生，往往可以引入10%~30%的熟料。
第二十一页，编辑于星期日：十五点 二分。
❖ 我国生产的日用精陶坯料，根据加入原料的情况基本上 可分为高铝坯料（氧化铝含量为30%左右）和高硅质坯 料（SiO2含量为70%以上）两种，由于所采用的粘土多 为含SiO2较高的粘土，因此实际配方属高硅质。
第十八页，编辑于星期日：十五点 二分。
二、精陶坯料 (一)陶器的种类
陶器分为粗陶器、普通陶器和细陶器。精陶是一种细陶器 制品。胎体颗粒细而均匀，烧结程度较差，吸水率一般在 8%~20%。
精陶制品常用于日用制品，称为日用精陶；用于建筑材料 上，称为建筑精陶。
陶瓷工艺学课程教学大纲
《陶瓷工艺学》课程教学大纲一、《陶瓷工艺学》课程说明（一）课程代码：08131021（二）课程英文名称：Ceramic Technology（三）开课对象：材料物理专业（四）课程性质：《陶瓷工艺学》是材料物理专业的一门专业方向选修课。
本课程的目的在于介绍陶瓷体的制备工艺、性质和应用。
（五）教学目的通过陶瓷工艺学的教学，使学生了解陶瓷技术的发展历史和在现代化建设中的作用，掌握陶瓷的制备工艺过程和技术，掌握陶瓷体的显微结构和性质，了解陶瓷在装饰等方面的应用，熟悉陶瓷制品的缺陷及分析方法。
（六）教学内容本课程主要包括原料、坯料、釉料、显微结构与性质、原料的处理、坯釉料制备、成形与模具、坯体的干燥、粘接、修坯与施釉、烧成与窑具、陶瓷装饰、陶瓷制品缺陷及其分析等几个部分。
通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。
（七）教学时数教学时数：72学时学分数：4学分教学时数具体分配：（八）教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。
（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为闭卷考试。
严格考核学生出勤和作业情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。
综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章原料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷原料的概况和分类2 了解粘土的成因与分类；掌握粘土地工艺性质和加热变化；了解粘土在陶瓷生产中的作用，了解我国的粘土原料情况3 了解石英的种类和性质，掌握石英的晶型转化，了解石英在陶瓷生产中的作用4 了解长石的种类和一般性质，掌握长石的熔融特性，了解长石在陶瓷生产中的作用5 了解其它矿物原料情况教学时数：8学时教学内容：第一节原料分类一、概述二、原料分类第二节粘土类原料一、粘土的成因与分类二、粘土的组成三、粘土的工艺性质四、粘土的加热变化五、粘土在陶瓷生产中的作用六、我国的粘土原料第三节石英类原料一、石英的种类和性质二、石英的晶型转化三、石英在陶瓷生产中的作用第四节长石类原料一、长石的种类和一般性质二、长石的熔融特性三、长石在陶瓷生产中的作用第五节其它矿物原料一、含碱硅酸铝类二、碱土硅酸盐类原料三、碳酸盐类四、钙的磷酸盐类五、高铝质矿物原料六、锆英石七、工业废渣第六节陶瓷原料的标准化考核要求：1、原料的概述和分类（了解）2、粘土的成因与分类（识记）；粘土组成、工艺性质（识记）；粘土的加热变化（领会）；粘土在陶瓷生产中的作用以及我国的粘土原料情况（了解）3、石英的种类和性质（识记）；石英的晶型转化（领会）；石英在陶瓷生产中的作用（了解）4、长石的种类和一般性质（识记）；长石的熔融特性、长石在陶瓷生产中的作用（领会）5、含碱硅酸铝类等其它矿物原料（了解）第二章坯料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解坯料的类型；掌握坯料的配料的依据2 掌握坯料配料的计算方法3 了解坯料的成形性能4 掌握坯料添加剂的种类、作用教学时数：8学时第一节坯料的类型一、瓷器坯料二、精陶坯料三、其它陶瓷器坯料第二节配料的依据第三节配料计算一、配料组成的表示方法二、配料计算第四节坯料的成形性能一、可塑泥团的成形性能二、泥浆的成形性能三、压制用分料的成形性能第五节调整坯料性能的添加剂一、添加剂的种类二、解凝剂的作用三、塑化剂的构成四、有机粘合剂的性能考核要求：1、坯料的类型（识记）；坯料配料的依据（领会、应用）2、坯料配料的计算方法（领会、应用）3、坯料的成形性能（识记）4、坯料添加剂的种类、作用（识记）第三章釉料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解釉的作用、特点及性质2 了解釉的种类、制釉氧化物3 掌握确定釉配方的依据4 掌握釉料配方的计算5 掌握釉层形成过程的反应6 了解釉的析晶过程、影响因素7 掌握坯釉的适应性教学时数：8学时第一节釉的作用及特点一、釉的作用二、釉的特点和性质第二节釉的分类、制釉氧化物一、釉的种类二、制釉氧化物第三节确定釉配方的依据一、釉配方的物理化学基础二、釉料配方的配制原则三、釉料配方的确定第四节釉料配方的计算一、釉料的表示方法二、釉式的计算三、釉料配方的计算第五节釉层形成过程的反应一、釉料在加热过程中的变化二、釉层冷却时的变化三、釉层内的气泡第六节釉的析晶一、釉熔体的析晶二、影响釉熔体析晶的因素三、析晶对釉面光学性质的影响第七节坯釉适应性一、膨胀系数对坯釉适应性的影响二、中间层对坯釉适应性的影响三、釉的弹性、抗张强度对坯釉适应性的影响四、釉层厚度对坯釉适应性的影响考核要求：1、釉的作用、特点及性质（识记）2、釉的种类、制釉氧化物（识记）3、确定釉配方的依据（领会、应用）4、釉料配方的计算（领会、应用）5、釉层形成过程的反应（识记）6、釉的析晶过程、影响因素（识记、领会）7、坯釉的适应性（领会）第四章显微结构与性质教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷坯体的显微结构2 了解釉层的显微结构3 掌握釉层的物理化学性质4 掌握陶瓷性能的控制方法教学时数：8学时第一节陶瓷坯体的显微结构一、显微结构的构成二、工艺因素对显微结构的影响第二节釉层的显微结构一、透明釉二、乳浊釉三、结晶釉四、无光釉五、高温颜色釉六、半导体釉第三节釉层的物理化学性质一、釉的熔融温度范围二、粘度与表面张力三、热膨胀性与弹性四、白度、光泽度与表面硬度五、力学强度与表面硬度六、化学稳定性七、介电性质第四节陶瓷性能的控制一、陶瓷强度的控制二、陶瓷光学性能的控制三、陶瓷介电性质的控制考核要求：1、陶瓷坯体的显微结构（识记）2、釉层的显微结构（识记）3、釉层的物理化学性质（识记、领会）4、陶瓷性能的控制方法（领会、应用）第五章原料的处理教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握原料的精选方法，了解水的性质对坯料、制品性能的影响2 了解原料预烧的作用教学时数：2学时第一节原料的精选一、原料的精选方法二、水的性质对坯料、制品性能的影响第二节材料的预烧一、预烧的作用二、石英、长石、滑石、工业氧化锌、粘土的预烧考核要求：1、原料的精选方法（领会），水的性质对坯料、制品性能的影响（识记）2、原料预烧的作用（领会）第六章坯、釉料制备教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解坯料的种类、品质要求2 掌握坯料的制备3 掌握釉料的制备4 了解坯料、釉料制备的主要工序及设备教学时数：6学时第一节坯料的种类和品质要求一、坯料的种类二、坯料的品质要求第二节坯料制备一、塑性坯料制备二、注浆坯料制备三、压制坯料制备第三节釉料制备一、釉料制备的品质要求及控制二、釉料制备第四节坯、釉料制备的主要工序及设备一、原料粉碎二、筛分三、除铁四、泥浆脱水五、陈腐与练泥六、造粒七、熔块熔制考核要求：1、坯料的种类、品质要求（识记）2、坯料的制备（领会）3、釉料的制备（领会）4、坯料、釉料制备的主要工序及设备（识记）第七章成形与模具教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解器形的合理设计2 了解成形方法的分类，掌握成形方法的选择3 掌握可塑成形的几种方法4 了解注浆成形方法5 了解压制成形方法6 了解成形模具教学时数：8学时第一节器形的合理设计第二节成形方法的分类与选择一、成形方法分类二、成形方法的选择第三节可塑成形一、滚压成形二、旋压成形三、挤压成形四、车坯成形五、其他成形方法第四节注浆成形一、基本注浆方法二、强化注浆方法三、其它注浆成形方法第五节压制成形一、干压成形二、等静压成形第六节成形模具一、石膏与石膏模二、新型多孔模具三、压制成形用金属模四、挤压成形用模具五、等静压成形模具六、模具的放尺考核要求：1、器形的合理设计（识记）2、成形方法的分类（识记），成形方法的选择（领会、应用）3、可塑成形的几种方法（识记、领会）4、注浆成形方法（领会）5、压制成形方法（领会）6、成形模具（领会）第八章坯体的干燥教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解干燥的作用、过程、收缩与变形2 了解影响干燥速度的因素、干燥介质参数的确定3 掌握热空气等几种干燥方法教学时数：4学时第一节干燥作用与干燥过程一、干燥的作用二、干燥过程三、干燥收缩与变形第二节干燥制度的确定一、影响干燥速度的因素二、干燥介质参数的确定第三节干燥方法一、热空气干燥二、工频电干燥三、直流电干燥四、辐射干燥五、综合干燥考核要求：1、干燥的作用、过程、收缩与变形（识记）2、影响干燥速度的因素、干燥介质参数的确定（识记）3、热空气等几种干燥方法（领会）第九章粘接、修坯与施釉教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握粘接与修坯2 掌握施釉的方法教学时数：2学时第一节粘接与修坯一、粘接二、修坯第二节施釉一、釉浆施釉法二、静电施釉三、干法施釉考核要求：1、粘接与修坯（领会）2、施釉的方法（领会）第十章烧成与窑具教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解烧成制度与产品性能的关系，掌握制定烧制制度的依据2 了解快速烧成的意义和工艺措施3 了解装窑的要求和方法4 了解窑具的种类、性能要求、制造等教学时数：6学时第一节烧成制度一、烧成制度与产品性能的关系二、制定烧成制度的依据三、烧成制度示例和说明第二节快速烧成一、快速烧成的意义二、快速烧成的工艺措施第三节装窑一、装窑要求二、装窑方法第四节窑具一、窑具种类二、窑具的性能要求三、窑具材质的类型及损坏情况分析四、窑具的制造考核要求：1、烧成制度与产品性能的关系（识记），制定烧制制度的依据（领会、应用）2、快速烧成的意义和工艺措施（识记）3、装窑的要求和方法（识记、领会）4、窑具的种类、性能要求、制造等（识记）第十一章陶瓷装饰教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷颜料的分类、制造、发色机理以及影响色剂呈色因素2 了解釉上装饰、釉下装饰、釉中彩3 了解颜色釉、艺术釉4 了解坯体装饰，了解铅镉离子溶出原因、影响因素教学时数：6学时第一节陶瓷颜料一、分类二、陶瓷颜料制造三、陶瓷颜料发色机理四、影响色剂呈色因素第二节釉上装饰一、彩绘二、贵金属装饰三、光泽彩四、其他装饰方法第三节釉下装饰一、彩绘二、其他装饰方法第四节釉中彩第五节颜色釉一、低温颜色釉二、高温颜色釉第六节艺术釉一、结晶釉与砂金釉二、无光釉三、碎纹釉四、变色釉五、金属光泽釉第七节坯体装饰一、色坯、斑点、绞胎二、镂空、刻花、堆雕三、化妆土四、渗花第八节釉料、颜料中铅、镉离子的溶出一、溶出原因二、影响因素三、降低铅、镉溶出量的方法考核要求：1、陶瓷颜料的分类、制造、发色机理以及影响色剂呈色因素（识记）2、釉上装饰、釉下装饰、釉中彩（识记）3、颜色釉、艺术釉（识记）4、坯体装饰，了解铅镉离子溶出原因、影响因素（识记）第十二章陶瓷制品缺陷及其分析教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解日用陶瓷缺陷分析2 了解墙地砖缺陷分析3 了解卫生陶瓷缺陷分析教学时数：4学时第一节日用陶瓷缺陷分析一、变形二、裂纹三、斑点四、溶洞五、落渣六、粘疤与底沿粘渣七、底足粘脏八、疙瘩与泥渣九、缺泥与磕碰十、起泡十一、针孔与橘釉十二、釉缕十三、缺釉十四、釉面擦伤十五、生烧与过烧十六、烟熏十七、阴黄十八、火刺十九、色脏二十、彩色不正二十一、画面缺陷二十二、饰金缺陷二十三、铅溶出量超标第二节墙地砖缺陷分析一、变形二、裂纹三、夹层四、尺寸偏差五、大小边六、黑心七、色差八、釉面缺陷九、吸湿膨胀性第三节卫生陶瓷缺陷分析一、变形二、裂纹三、斑点四、坑包五、棕眼六、缺釉七、釉缕与釉面波纹八、烟熏考核要求：1、日用陶瓷缺陷分析（识记、领会）2、墙地砖缺陷分析（识记、领会）3、卫生陶瓷缺陷分析（识记、领会）三、推荐教材和参考书目1、《陶瓷工艺学》，李家驹主编，中国轻工业出版社，20012、《日用陶瓷工艺学》，李家驹主编，武汉工业大学出版社，19923、《陶瓷工艺学》，章秦娟主编，武汉工业大学出版社，19974、《陶瓷工艺学》，陆小荣主编，湖南大学出版社，20055、《材料科学与技术丛书(第17卷)-陶瓷工艺》，[英]理查德 J.布鲁克，科学出版社，19996、《先进陶瓷工艺学》，刘维良主编，武汉理工大学出版社，20047、《特种陶瓷工艺学》，李世普, 武汉理工大学出版社，1990。
石英与长石的分离
石英-长石浮选分离佐玉明（中国矿业大学 矿加08-1班）摘要 本文总结了石英一长石浮选分离的传统方法和新方法, 分析了各种方法的机理以及各种浮选方法中药剂对浮选效果的影响。
关键词 石英 长石 浮选 方法 磁载体1 前言石英、长石在物理性质、化学组成、结构构造等方面的相似, 使得浮选成为它们分离的主要方法。
石英、长石的浮选分离不仅成为硅砂选矿的关键, 同时也成为硅酸盐矿物浮选分离的基础。
石英一长石浮选分离的传统方法是氢氟酸法, 始于本世纪四十年代, 也称“ 有氟有酸”法。
它在强酸性及氟离子参与下, 用阳离子捕收剂优先浮选长石。
由于氟离子危害环境, 七十年代, 日、美等国开始研究硅砂“ 无氟” 浮选法。
日本片柳昭在强酸性介质(硫酸)条件下,加入阴阳离子混合捕收剂, 优先浮选长石, 实现石英一长石的浮选分离。
该法俗称“ 硫酸法” 或“ 无氟有酸”法。
为进一步完善石英一长石浮选分离工艺, 去除强酸对环境等的影响, 从1984 年开始, 唐甲莹等开始研究阴阳离子混合捕收剂浮选分离石英-长石新工艺, 并成功用于工业生产。
该法是在自然中性介质中, 利用石英、长石结构组成的差异, 在独特的工艺条件下, 合理调配阴阳离子混合捕收剂, 优先浮选长石, 实现二者分离。
该法被称为硅砂“ 无氟无酸” 浮选法。
对细粒与超细粒处理，磁载体工艺在近几年也引起了人们的广泛关注，用磁载体工艺分离辉铜矿与石英, 闪锌矿与脉石以及煤与灰分已有报道。
2 石英与长石晶体结构和表面性质石英与长石都属于架状结构硅酸盐矿物，它们具有相同的晶体结构：硅(铝)氧四面体与4个硅氧四面体共角顶相互联结，形成在三维空间无限延伸的架状结构。
两者在水溶液中的荷电机理也基本相同：矿物经破碎后，晶体破裂，硅(铝)氧键断裂，在水溶液中吸附定位离子，生成羟基表面，在不同介质pH 值条件下，产生解离或吸附，形成不同的表面电位。
由于矿物破碎断面上极化程度较高，亲水性很强，所以石英和长石在很宽的pH 值范围内均呈现电负性，零电点都很低。
2 第一章沉积岩形成过程
1.2 碎屑的搬运与沉积
（4）碎屑物质在流水搬运过程中的变化
①矿物成分 随搬运距离增加，不稳定组分（长石、铁镁矿物等）减少，稳
定组分（石英等）相对增加。
②粒度和分选 随着搬运距离的增加，碎屑颗粒逐渐变小，并且颗粒的大小趋 向于一致，即，分选程度增加。
③ 颗粒形状 随搬运距离增加，颗粒的磨圆程度越接近于球形的程度，一般
重力流(gravity flow)： 浊流（turbidites flow） 泥石流 (debris flow)、 颗粒流(grain flow)、 液化沉积物流(fluidized sediment flow） 冰川、风
1.2 沉积物的搬运与沉积
1.2.1 机械搬运与沉积作用 1.2.1.1 牵引流的搬运与沉积作用
1）粒径小于0.1mm的砂，随流速 增加出现的底形依次为：无运动—波 纹—上平底—逆向沙丘；
2）粒径0.2—0.6mm的砂，随流速 增加出现的底形依次为：无运动—波
纹—沙丘—上平底—逆向沙丘；
3）0.6—2mm的砂，随流速增加出 现的底形依次为：无运动—下平底—
波纹—沙丘—上平底—逆向沙丘；
4）0.5—0.6mm区间关系复杂，表 现为波纹区与下平底区指状交叉，出 现无运动—波纹—下平底—沙丘—上 平底—逆向沙丘。
第一章 沉积岩的形成过程
1.1 沉积物的来源 1.2 沉积物的搬运与沉积 1.3 沉积分异作用 1.4 成岩作用 1.5 沉积岩的分类
1.1 沉积物的来源
陆源
深源
沉积物
宇宙源
生物源
1.1 沉积物的来源
形成沉积岩的物质基础——沉积物的四种来源 陆源物质—母岩风化的产物 生物源物质—生物残骸和有机物质 深源物质—火山碎屑和深部卤水 宇宙源物质—陨石
陶瓷工艺学——原料
第二节 硅质原料
1.2.1 石英——SiO2——燧石
隐晶质SiO2 ，SiO2 液经化学沉积在岩石夹层中， 硬度高。
陶瓷工业常做研磨材料：砌筑球磨机内衬，研磨 体球石用。
SiO2>98%。
陶瓷——原料
陶瓷课件
第二节 硅质原料
1.2.1 石英——SiO2——石英砂
花岗岩、伟晶岩风化的产物，可简化工艺。 杂质多，成分变化波动较大。 河床砂用于墙地砖，大缸大生产，可减小其变形。 平潭海砂：大量用于玻璃工业生产。 东山海砂：是我国水泥行业的标准砂。
第三节 粘土类原料
1.3.1 ——粘土成因与分类
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。
风化残积型 热液蚀变型 沉积型
陶瓷——原料
陶瓷课件
第三节 粘土类原料
1.3.1 ——粘土成因与分类
风化残积型——一次粘土
成因：深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长石岩）在原产地风化后即残 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。
一级转变的体积变化大，但由于其转化速度慢，体积效应小， 且在高温下有液相存在，对坯体影响不大。
二级转变的体积变化小，但转化速度快，瞬间完成，体积效 应大，无液相，对坯体影响大，必须严格控制。
陶瓷——原料
陶瓷课件
第二节 硅质原料
1.2.2 ——SiO2多晶转变特性
石英理论晶型转化的基础条件：慢升温，维持晶型转化在 平衡态下进行。
高档白瓷：白度大于75，Fe2O3 0.3%； 高压电瓷： Fe2O3+TiO2 0.6%（ Fe2O3高温分解， 有气体产生，留下气孔，高压下易被击穿。
用阴阳离子混合捕收剂浮选分离石英_长石(1)
1 前 言 石英 、 长石在物理性质 、 化学组成以及结构构
造等方面相似 , 用一般浮选法将石英-长石分离的 传统方法是氢氟酸法 , 它是在强酸性与氟离子条件 下 , 用阳离子捕收剂优先浮选长石 , 由于氢氟酸毒 性极大 , 对环境造成极大危害 , 因此探索一种无氟 浮选法很有必要 。
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即是这一原理 。 4 浮选试验
(1) 高浓度调浆 由于增加 H +浓度能使长石表面定位吸附 、 降 低表面负电性 。试验用硫酸调 pH , 使 pH =2 ～ 3 , 调浆浓度为 60 %, 调浆时间为 10 ～ 15min 。 (2) 药剂配制 十八胺用盐酸溶解 , 稀释至 1 %的浓度 ;十二 烷基苯磺酸钠加热溶解后稀释至 1 %的浓度 ;氢氟 酸 、 硫酸配成 10 %的浓度 。 (3) 单独用胺类捕收剂和十二烷基苯磺酸钠的 流程试验 试验流程见图 1 , 图中列出了最佳捕收剂的用量 以及浮选浓度 、浮选时间 。 选别指标如表 3 8 日)
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中国矿业 2000 年第 9 卷第 3 期
本文主要研究用阴阳离子混合捕收剂从海砂中
优先浮选长石 , 达到石英-长石分离 。用硫 酸代替 传统的氢氟酸 , 获得高质量的石英精矿 , 使石英精 矿品位达到 99 %, Fe2O 3 的含量从 0.29 %下 降到 0.05 %, 可作为优质的玻璃原料 。 2 矿石性质
试验用样为山东某海砂 , 原矿化学组成如表 1。
表 1 原矿化学组成
成分 SiO2 A l2O3 F e2O 3 K 2O 含量(%) 92.73 3.48 0.29 0.4
Na 2 O 0.8
陶瓷工艺学第一章原料ppt课件
热液蚀变型黏土： A12O3 含量高，
量黄铁矿、明矾石等含硫杂质。
S. iO2含量低，钛和碱金属含量低，但含少14
.
15
化学组成在一定程度上反映其工艺性质。
（1）SiO2 ：若以游离石英状态存在的SiO2多时，黏土可塑性降低， 但是干燥后烧成收缩小。
（2）Al2O3 ：含量多，耐火度增高，难烧结。 （3）Fe2O3＜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。
随着地质条件不同，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。
结晶水一般不进行直接测定，而以“灼烧减量”的形式测定：除了结晶 水外，还包括碳酸盐的分解和有机物的分解、挥发等。
风化残积型黏土：一般SiO2含量高，A12O3含量低，铁含量高于钛，富 含游离石英及未风化的残余长石，化学组成和矿物组成很不稳定。
.
9
长石及绢云母通过风化作用转化为高岭石的反应：
风化生成的基本产物是Al2Si2O5(OH)4，称为高岭石，主要由高岭石组成 的黏土就是高岭土。此外，还有可溶性的K2CO3、难溶性的CaCO3以及 游离的SiO2。
母岩不同，风化与蚀变条件不同，常形成不同类型的黏土矿物。
蒙脱石类黏土：由火山熔岩或凝灰岩在碱性环境中经热液蚀变形成
黏土是自然界产出的多种矿物混合体，普遍存在于各种类型的沉积岩 中，占沉积岩矿物组成的40%以上
各种富含铝硅酸盐的岩石，如长石、伟晶花岗岩、斑岩、片麻岩等， 经过漫长地质年代的风化或热液蚀变作用，均可形成黏土。
经风化或蚀变作用而生成黏土的岩石统称为黏土的母岩。
母岩经风化作用而形成的黏土产于地表或不太深的风化壳以下，而经 热液蚀变作用而形成的黏土常产于地壳较深处。
石英
矿物
01 基本简介
03 宝石
目录
02 砂 04 藏品信息
石英是主要造岩矿物之一，一般指低温石英（α-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物。广义的石英 还包括高温石英（β-石英）和柯石英等。主要成分是SiO2，无色透明，常含有少量杂质成分，而变为半透明或 不透明的晶体，质地坚硬。
石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物。石英块又名硅石， 主要是生产石英砂 （又称硅砂）的原料，也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。
砂Leabharlann 主要类型性质结构基本用途
高纯石英砂石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2。石英砂的颜色 多种多样常为乳白色、无色、灰色。硬度为7，性脆，无解理，贝壳状断口。油脂光泽，密度为2.65g/cm3，其化 学、热学和机械性能具有明显的异向性。不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。具压电性。
石英砂是重要的工业矿物原料，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶， 磨料等工业。
1、玻璃 石英坩埚(2张)平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光学玻璃、玻璃纤维、玻 璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料。 2、陶瓷及耐火材料 瓷器的胚料和釉料，窑炉用高硅砖、普通硅砖、碳化硅等的原料。 3、冶金 硅金属、硅铁合金、硅铝合金等的原料或添加剂和熔剂。 4、建筑 混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料（即水泥标准砂）等。 5、化工
宝石
石英晶体内含有细小的气泡或液体充填裂隙时，会通过干涉光产生彩虹，能制成精美的首饰。拿破仑的妻子 约瑟芬皇后（Empress Josephine）拥有一个令人眼花缭乱的宝石藏品，就是彩虹石英制成的首饰。
《矿物》 学历案
《矿物》学历案一、学习主题矿物二、学习目标1、能够准确识别常见的矿物，并描述其主要特征。
2、理解矿物的形成过程和分类方法。
3、掌握矿物在日常生活和工业生产中的重要用途。
三、学习资源1、矿物标本：包括石英、长石、云母、方解石等常见矿物。
2、相关书籍：《矿物学导论》《奇妙的矿物世界》等。
3、网络资源：科普网站、视频资料等。
四、学习过程（一）引入在我们生活的地球上，矿物无处不在。
从我们脚下的土地，到建造高楼大厦的材料，再到身上佩戴的珠宝，都离不开矿物。
那么，什么是矿物呢？矿物又有哪些特点和种类呢？让我们一起来探索矿物的奥秘。
（二）知识讲解1、矿物的定义矿物是指在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然单质或化合物。
它们具有相对固定的化学成分和内部结构，是组成岩石和矿石的基本单元。
例如，石英的化学成分是二氧化硅（SiO₂），其内部结构呈现出规则的晶体形态。
2、矿物的形成过程矿物的形成主要有三种方式：岩浆作用、变质作用和沉积作用。
（1）岩浆作用：当岩浆在地下深处冷却凝固时，会形成各种矿物。
例如，花岗岩中的长石、石英和云母就是在岩浆作用下形成的。
（2）变质作用：在高温、高压等条件下，原有岩石的成分和结构发生改变，从而形成新的矿物。
比如，大理石就是由石灰岩经过变质作用形成的，其中的方解石晶体发生了重结晶。
（3）沉积作用：在地表环境中，通过风化、侵蚀、搬运和沉积等过程，矿物质逐渐沉淀和堆积，形成沉积岩和相关矿物。
如砂岩中的石英颗粒就是由沉积作用形成的。
3、矿物的分类矿物的分类方法有很多种，常见的有按照化学成分分类和按照晶体结构分类。
（1）按照化学成分分类可以分为单质矿物（如金、银、石墨等）、化合物矿物（如石英、方解石、长石等）。
（2）按照晶体结构分类可分为结晶质矿物（具有规则的晶体结构，如石英）和非晶质矿物（内部结构无序，如蛋白石）。
4、常见矿物的特征（1）石英外观通常为无色透明或乳白色，具有玻璃光泽。
第一章 原料 (石英 长石) 陶瓷工艺学课件
熔融温度范围：1400C—1770C，由SiO2的形态和杂质含 量决定。
1. 滑石 4. 萤石 7. 石英 10. 金刚石
莫氏硬度 2. 石膏 5. 磷灰石 8. 黄玉
3. 方解石 6. 正长石 9. 刚玉
二、石英钙长石 90%
钠长石 钙长石
其余称斜长石。
钾长石 + 钙长石： 钾长石和钙长石的固溶性差，小于10%，在任何温度下几乎
不互溶。
长石的种类及性质
名称
钾长石
钠长石
钙长石
钡长石
化学式
晶体结构 式
颜色
始熔温度 （℃）
自然界中尚存在有无定形的非晶质SiO2，如外观为致密块状 或钟乳状的蛋白石（SiO2·nH2O），由硅藻的遗骸沉积所形成的 硅藻土（含水 SiO2）等。
SiO2物理性质 外观：视其种类不同而异，大多呈乳白色，有的呈灰白色，
半透明状态，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。 硬度：莫氏硬度为7。 密度：晶型不同密度不同，变动范围2.22—2.65。 化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力（除HF外）；与碱作用，
石英岩 硅质砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶形成的岩石。 外观特点：灰白色，光泽鲜明，断面致密，强度大， 硬度高。 SiO2 ＞ 97％。 用于制作高级玻璃和陶瓷。
其它
玉髓、燧石、玛瑙：硬度高，可作研磨材料，砌筑球磨机内 衬，研磨体球石用。
球形石英（俗称鹅卵石）：杂质有限、硬度高和外形圆滑， 用作研磨球石。
实际生产中，常用的为钾钠长石。所谓的钾长石指以钾 长石为主的的钾钠长石。所谓的钠长石指以钠长石为主的钾 钠长石。
•钾钠长石的命名方法：
钠长石含量
陶瓷原料质量标准(长石石英膨润土等)
日用陶瓷用长石技术标准1、主要内容与适用范围本标准规定了日用陶瓷用长石的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、储存。
本标准适用于日用陶瓷用长石产品。
2、引用标准GB/T4734日用陶瓷铝硅酸盐化学分析方法ZBY20 001日用陶瓷泥料、泥浆、釉浆含水率测定方法ZBY20 002日用陶瓷泥浆、釉浆筛余量测定方法3、产品分类3.1 日用陶瓷用长石按矿物组成分为钾长石和钠长石。
3.2 按产品状态分为块状和分状。
4、技术要求4.1 按质量要求分为优等品、一等品、合格品.4。
2 外观质量4.2.1 块状产品应无明显云母和其他杂质，无严重铁质污染，外观通常为肉红色、白色、浅黄色。
4.2。
2 产品经1350℃煅烧后，优等品、一等品为透明或乳白色玻璃状；合格品为透明或浅黄色玻璃体。
4。
3 长石产品的粒度由供需双方议定。
4。
4 长石含水率不超过2％，如超过应在计量中扣除。
4。
5 产品化学成分应符合下表规定。
5、试验方法5.1 化学成分按GB/T4734测定.5.2 煅烧试验在电炉中进行，1350℃时保温30分钟。
5.3 粒度按ZB Y20 002测定。
5。
4 含水率按ZB Y20 001测定。
5。
5 外观色泽用目测鉴别。
6、检验规则6。
1 每批产品必须经生产单位检验部门检验合格后方可出厂，出厂时必须附有产品质量合格证明书。
6.2 产品按同一类别、同一等级形成批。
6.3 样本的抽取6.3.1 袋装产品按下表的规定,从产品批中抽取样本袋，再从每个样本袋中抽取1㎏样品,混合均匀，按四分法缩分至检验项目所需的试样量.6.3。
2 散装产品应按网格法或方格法抽取不少于10㎏的样品，将样品进行粉碎后按四分法缩分至检验项目所需的试样量。
6。
4 产品按技术要求检验，有一项不符合标准规定时（含水率除外），应重新抽样复验,若仍然有一项不符合标准规定,则判该批产品不合格.7、标志、包装、运输、储存7。
1 产品必须用袋包装，其重量误差不大于1%。
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颜色
始熔温度 （℃） 熔融范围 （℃）
白、肉红、浅 黄
1150 1130~1530 宽
白、灰
白、灰或无色
白或无色
1100 1120~1250 窄
1550 1250~1550 窄
1725
窄
熔体粘度
大
低
低
混熔性
碱性长石系列 斜长石系列 KAlSi3O8-- NaAlSi3O8 NaAlSi3O8--CaAl2Si2O8 材料科学与工程学院
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三、石英类原料的作用 石英类原料的应用领域、主要作用和品质要求：
应用领 域
主 要
作
用
品 质
要
求
玻璃工 提供玻璃生产必需的SiO2成分 业
SiO2含量≥98%；Fe2O3≤0.2%
耐火材 SiO2含量≥96%；A12O3、TiO2碱 硅砖及硅质耐火制品的主要原料 料 性氧化物等杂质总含量≤2% 加快坯体干燥、增加坯体机械强 陶瓷工 度、提高釉的耐磨和耐化学侵蚀 SiO2含量≥90% 业 性 水泥工 硅质校正原料 业 SiO2含量70%～90%，少含燧石
应大，无液相，对坯体影响大，必须严格控制。
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SiO2晶型转化与生产应用 耐火材料中加入矿化剂。 石英预烧，利于粉碎：1000 C煅烧 急冷 变松 ， 利用石英573 C晶型转化时的体积变化效应。
陶瓷的烧成过程，必须注意升降温速度的问题，之所以要
控制升降温速度就是由于一些原材料在加热或冷却过程中伴随 着体积的膨胀或收缩。如果控温不当，这些膨胀或收缩在极短 的时间完成，会造成坯体或制品开裂。
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第三节 长石类原料
一、长石原料种类和性质 长石是架状结构的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐。
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：
钠长石(Ab) 钾长石(Or) 钙长石(An) 钡长石(Cn)
Na[AlSi3O8]或Na2O· Al2O3· 6SiO2 K[AlSi3O8]或K2O· Al2O3· 6SiO2 Ca[Al2Si2O8]或Ca O· Al2O3· 2SiO2 Ba[Al2Si2O8]或BaO· Al2O3· 2SiO2
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第五节 镁质原料
镁质耐火材料、镁质胶凝材料的主要原料，陶瓷和玻璃 工业常用的熔剂原料之一。
为使釉料在坯料烧结温度下成熟，要求釉料具有较高的始熔温
度，较宽的熔融温度范围。 这就要求在烧成过程中，长石既具有良好的熔剂作用（即较 高的溶解其它物质的能力），又使熔融液相具有较高粘度
（坯体不易变形坍塌；釉料不易流釉）。
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通常在陶瓷配料中主要使用钾长石，玻璃中使用钠长石。
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表1-1-8 水泥工业钙质原料的质量指标 类 石灰 石 别 CaO（%） MgO（%） R2O（%） SO3（%） 隧石或石 英
一级 品
二级 品
＞48
45～48
＜2.5
＜3.0
＜1.0
＜1.0
＜1.0
＜1.0
＜4.0
＜4.0
泥 灰
岩
35～45
＜3.0
＜1.2
＜1.0
＜4.0
三、钙质工业废渣 电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥等都可在水泥生产中使用。
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玻 璃 引入A12O3的主要原料，同时引入Na2O、 工 K2 O 业
长石是陶瓷、玻璃生产中主要熔剂性原料，一般用作坯料、 釉料、色料熔剂等的基本成分，用量较大，是日用陶瓷的三大 原料之一。长石在坯料和釉料中做为主要成分，起熔剂的作用。 为使坯体既易烧结，又不变形，则希望长石有较低的熔化温 度，较宽的熔化温度范围。
50% 30% 20%
透长石 正长石 微斜长石
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钠长石 + 钙长石：
钠长石和钙长石高温下任意比互溶，低温下也不分离。
钠长石和钙长石命名方法：
钠长石 钙长石 90% 90% 钠长石 钙长石
其余称斜长石。 钾长石 + 钙长石： 钾长石和钙长石的固溶性差，小于10%，在任何温度下几乎 不互溶。
l、提供碱金属氧化物，有利于降低烧成 温度 2、长石熔体能熔解粘土及石英等原料， 促进莫来石的形成和长大，提高坯体 的机械强度和化学稳定性 3、长石熔体填充于各颗粒间，促进坯体 致密化，提高陶瓷制品的透光度
长石熔化温度 ≤1230℃ A12O3含量为15～20% K2O＋Na2O含量＞13% Fe2O3含量＜0.5% A12O3＞16%；Fe2O3＜ 0.3%； R2O＞12%
有脉石英、砂岩、石英岩、石英砂、硅藻土、隧石等。
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石英
水晶－结晶良好的ห้องสมุดไป่ตู้石英
水晶－结晶良好的石英
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石英砂 硅砂，白色，淡黄色、浅灰色或红褐色。 优质的硅砂：玻璃工业原料。成分主要是SiO2,并含有少
量的A12O3、K2O、 Fe2O3等杂质，而Fe2O3、Cr2O3和TiO2等
二、钙质原料在生产中的作用及其品质要求 水泥：生产1t水泥熟料需要约1.2～1.3t石灰石干原料。
方镁石膨胀造成的水泥安定性不良，石灰石中氧化镁的含量小
于3.0%。 陶瓷：较纯，熔剂矿物，降低烧成温度。硅灰石还可作 为日用瓷、低损耗无线电陶瓷、火花塞及磨具、釉料等的主要 原料。快速烧成。 玻璃：增加化学稳定性和机械强度。CaO含量大于50%， 有害着色物质Fe2O3的含量小于0.15%。
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表1-1-7 常见钙质原料的种类和性质
种 类 方解 石 基 本 性 质 属三方晶系，菱面体，有时呈粒状或板状，一般为乳白或无色，随杂质含量而呈 灰白、淡黄、红褐等色，理论组成为CaO56%，CO244%，玻璃光泽，性脆
石灰 石
泥灰 岩
石灰岩的俗称，主要矿物是方解石，含有白云石、石英、粘土等杂质，是一种具 有微晶或潜晶结构的化学与生物化学沉积岩，无解理，多呈灰白色、黄色，一般 呈块状，结构致密，性脆，密度2.6～2．8g/cm3
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钠长石
钾长石
钙长石
钡长石
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钾长石 KAS6 ：1150±20℃分解为白榴子石，1530 ℃ 全部熔融，熔融温度范围宽，高温粘度大，随温度升高粘度 下降慢。 钠长石NaAS6 ：1120 ℃开始熔融，钠长石的开始熔融温 度比钾长石低，熔化时没有新的晶相产生，液相稳定，粘度 低，易引起产品变形； 钙长石CaAS2：熔点高达1550 ℃，熔融范围窄，熔体不 透明， 粘度小，冷却易析晶，化学稳定性差，配制的瓷料 机械强度大。 钡长石 BaAS2：熔点高达1725 ℃，熔融范围不宽，普通陶 瓷不采用，可人工合成， 电学性能好。 混熔特性：几种基本类型的长石，由于其结构关系， 彼此可混合形成共熔体，钾钙不共熔。
第四节 钙质原料
一、钙质原料的种类和性质 硅酸盐水泥、陶瓷和玻璃 常见钙质原料的种类和性质下表： 硅灰石的工艺特性 硅灰石的工艺特性有：具有针状晶形，甚至细小的颗 粒也呈纤维状，纤维的长度与其直径之比通常为7~8:1， 有的可达15~20:1；具有内在的助熔性质，是一种天然 低温助熔剂；不含化学结晶水和碳酸盐，烧火量小， 在焙烧过程中可减少产生排气现象，具有稳定的物理 化学性能，硅灰石的吸水率和吸油率低，100g吸收 20~60mg；具有良好的介电性能和较高的耐热性能
半透明状态，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。 硬度：莫氏硬度为7。 密度：晶型不同密度不同，变动范围2.22—2.65。 化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力（除HF外）；与碱作用， 生成可溶性硅酸盐；与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃 态物质。 熔融温度范围：1400C—1770C，由SiO2的形态和杂质含
第二节
一、石英类原料的种类和性质
石英类原料
自然界中的SiO2结晶矿物统称为石英，俗称玛瑙、水晶。
SiO2存在的方式（地壳中丰度60％）：由于地质产状不同， SiO2呈现为多种状态： 1、以硅酸盐矿物的形式存在，构成矿物岩石 2、以独立状态存在，单矿物实体，其中结晶态二氧化硅统 称为石英。 在陶瓷、玻璃、耐火材料生产中采用得较多的石英类原料主要
位移型转变（键之间的角度稍做变动为位移型转变），易进行，
且转化可逆。
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自然界中石英大部分以—石英存在，很少以鳞石英或方石 英的介稳状态存在。 石英多晶转变的体积效应： 一级转变的体积变化大，但由于其转化速度慢，体积效应小， 且在高温下有液相存在，对坯体影响不大。
二级转变的体积变化小，但转化速度快，瞬间完成，体积效
系碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，硬度低于石灰岩，颜 色从黄色到灰黑色，耐压强度通常小于100Mpa
由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主要是由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组 白 垩 成，色白，发亮的白垩中碳酸钙含量可达90%以上，白垩中常夹有软或硬白裂礓石 （主要为CaCO3）红粘土和燧石等
硅灰 石 又名板石，是链状结构的似辉石类矿物，产于石灰岩与酸性岩浆的接触带，由CaO 与SiO2高温反应而生成，化学通式为CaO· SiO2，理论化学组成为CaO48.25%、 SiO251.75%，组成中的钙很容易被铁、锰或锶呈类质同象取代，常与透辉石、方 解石、石英等矿物共生，相对密度2.8～3.0，熔点1540℃，呈针状、纤维状和致 密块状 材料科学与工程学院
二、长石的作用
玻璃和陶瓷工业的主要原料之一。 玻璃中：引入Na2O、K2O，减少了纯碱用量； 陶瓷中：熔剂性矿物，降低陶瓷产品的烧成温度；在釉料 和色料中，它又是形成玻璃的主要成分。
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长石在陶瓷及玻璃工业中的主要作用和品质要求简表 领 域 陶 瓷 工 业 主 要 作 用 品 质 要 求