1.4长石

图1-1-5 长石互溶系列
2.长石的熔融特性 2.长石的熔融特性 一般要求: • 具有较低的始熔温度 • 较宽的熔融范围 • 较高的熔融液相粘度 • 良好的熔解其它物质的能力
从理论上讲，各种纯的长石的熔融温度分别为： 从理论上讲，各种纯的长石的熔融温度分别为： • 钾长石 钾长石1150℃ ℃ • 钠长石 钠长石1100℃ ℃ • 钙长石 钙长石1550℃ ℃ • 钡长石 715℃ 钡长石l ℃
熔融特性：
• 粘度大（气泡难以排出，熔融物呈稍带透明的乳白色）； 粘度大（气泡难以排出，熔融物呈稍带透明的乳白色）； • 粘度随着温度的增高其粘度降低的较慢； 粘度随着温度的增高其粘度降低的较慢； • 熔融温度范围也较宽 ； • 熔点也较低 。
钠长石
• 钠长石的开始熔融温度比钾长石低，其熔化时没有新的 钠长石的开始熔融温度比钾长石低， 晶相产生，液相的组成和未熔长石的组成相似，即液相 晶相产生，液相的组成和未熔长石的组成相似， 很稳定，但形成的液相粘度较低。 很稳定，但形成的液相粘度较低。 • 钠长石的熔融范围较窄，且其粘度随温度的升高而降低 钠长石的熔融范围较窄， 的速度较快，因而在烧成过程中易引起产品的变形。 的速度较快，因而在烧成过程中易引起产品的变形。 • 但钠长石在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解却最快， 但钠长石在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解却最快， 熔解度也最大，以之配合釉料是非常合适的。。 熔解度也最大，以之配合釉料是非常合适的。。
长石代用原料
含锂矿物是优良的熔剂。 含锂矿物是优良的熔剂。 锂质溶液溶解石英能力比钾、钠长石熔液要大， 锂质溶液溶解石英能力比钾、 钠长石熔液要大， 可降 低釉的膨胀系数，增大釉的流动性、提高光泽度、 低釉的膨胀系数，增大釉的流动性、提高光泽度、减小 表面张力、降低软化温度和熔融温度， 表面张力、降低软化温度和熔融温度，缩短烧成及熔融 的时间。 的时间。 用含锂原料配坯时，除可提高其热稳定性外，还具有 用含锂原料配坯时，除可提高其热稳定性外， 矿化剂的作用，降低烧结温度、提高产品密度和强度。 矿化剂的作用，降低烧结温度、提高产品密度和强度。
2）、陶瓷生产中长石的代用原料石组成的矿物； 伟晶花岗岩：由石英与长石组成的矿物； 石英成分波动较大。 石英成分波动较大。 霞石正长岩：主要为长石类及霞石的固溶体。 霞石正长岩：主要为长石类及霞石的固溶体。 产品不易变形、 热稳定性好。 产品不易变形、 热稳定性好。但 含铁量往往较多。 含铁量往往较多。 酸性玻璃熔岩：主要由玻璃质组成， 酸性玻璃熔岩：主要由玻璃质组成，含SiO2较 碱金属氧化物含量较高， 多，碱金属氧化物含量较高， 铁和钛等着色氧化物较少。 铁和钛等着色氧化物较少。 含锂矿物：主要有锂辉石、锂云母、透锂长石、 含锂矿物：主要有锂辉石、锂云母、透锂长石、 磷铝锂石等。 磷铝锂石等。
§2. 1. 3 长石类原料
• 长石的种类和性质 • 长石的熔融特性 • 长石原料的作用
1. 长石的种类与性质 • 长石－架状结构的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐。 长石－架状结构的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐。
化学成分为不含水的碱金属 化学成分为不含水的碱金属 不含水的 与碱土金属铝硅酸盐 铝硅酸盐， 与碱土金属铝硅酸盐，主要 是钾、 是钾、钠、钙和少量钡的铝 硅酸盐，有时含有微量的铯、 硅酸盐，有时含有微量的铯、 锶等金属离子。 铷、锶等金属离子。
小结
• 长石的种类 • 长石的熔融特性 • 长石在陶瓷、玻璃生产中的作用
作业
• 1.长石在陶瓷生产中的作用。 • 2.钾长石与钠长石的熔融特性有何区别？
熔融特性：
• 粘度小（气泡易排出，熔融物呈稍带透明的透明色）； 粘度小（气泡易排出，熔融物呈稍带透明的透明色）； • 粘度随着温度的增高其粘度降低的较快； 粘度随着温度的增高其粘度降低的较快； • 熔融温度范围也较窄 ； • 熔点也较低 。
3. 长石类原料的应用
长石类矿物是玻璃和陶瓷工业的主要原料之一， 长石类矿物是玻璃和陶瓷工业的主要原料之一，硅酸盐水泥 生产中不用此类原料。 生产中不用此类原料。
实际上，长石的熔融范围分别为： 实际上，长石的熔融范围分别为： • 钾长石 钾长石1130~1450℃ ℃ • 钠长石1120~1250℃ 钠长石 ℃ • 钙长石 钙长石1250~1550℃ ℃
钾长石
• 从1130℃开始软化熔融； ℃开始软化熔融； • 在1220℃时分解，生成共熔体，成为玻璃态粘稠物 ； ℃时分解，生成共熔体， K2O·Al2O3·6SiO2→K2O·Al2O3·4SiO2十2SiO2 (白榴子石) • 温度再升高，逐渐全部变成液相。 温度再升高，逐渐全部变成液相。
三斜2.6~2.65 长石呈蔷薇色。 长石呈蔷薇色。 三斜 三斜2.74~2.76 灰、白色带黄 三斜
无色、 无色、白色或灰色
钡长石 BaO·Al2O3·2SiO2 32.0 27.12 —
40.88 单斜 单斜3.37
钾长石与钠长石在高温 时可以互溶， 时可以互溶，温度降低时 分离(900℃以下 。 分离 ℃以下)。 钠长石与钙长石可按任 意比例互镕， 意比例互镕，低温下也不 分离。 分离。 钾长石与钙长石于任何 情况下也不互溶， 情况下也不互溶，二者永 远分离。 远分离。
1. 长石的种类与性质 1) 种类
钠长石
钾长石
钙长石
钡长石
种类 根据架状硅酸盐的结构特点，主要构成四种基本类型的长石。 根据架状硅酸盐的结构特点，主要构成四种基本类型的长石。
表1-1-3 名称 化学通式
长石类的矿物组成与物理性质 颜色
浅红、浅黄、 浅红、浅黄、 灰白色含铁
理论化学组成（ ） 理论化学组成（%） 晶系 比重 SiO2 Al2O3 K2O Na2O CaO BaO — — 单斜2.56~2.59 钾长石 K2O·Al2O3·6SiO2 64.7 18.4 16.9 — 单斜 钠长石 Na2O·Al2O3·6SiO2 68.8 19.4 钙长石 CaO·Al2O3·2SiO2 43.3 36.6 — 11.8 — — — — 20.1 — — —
陶瓷使用长石的技术要求： 陶瓷使用长石的技术要求：
K2O+ Na2O总量不小于 总量不小于11%，其中 2O∶Na2O应大于 ， 应大于3， 总量不小于 ，其中K ∶ 应大于 CaO+MgO总量不大于 总量不大于1.5%，Fe2O3含量在 ％以下为宜。 含量在0.6％以下为宜。 总量不大于 ， 夹杂矿物云母与铁化物应少，尤其云母呈片状，难以粉碎， 夹杂矿物云母与铁化物应少，尤其云母呈片状，难以粉碎， 细小的鳞片状云母分布在瓷坯中，在产品表面造成斑点和 细小的鳞片状云母分布在瓷坯中， 熔调。使用中要进行选料和除铁处理。 熔调。使用中要进行选料和除铁处理。 长石的熔融温度应在1230℃以上，熔融温度范围应不小于 ℃以上， 长石的熔融温度应在 30~50℃，使用时要进行熔烧实验。 ℃ 使用时要进行熔烧实验。
长石类原料在陶瓷生产中的作用 陶瓷生产中长石的代用原料 长石类原料在玻璃生产中的作用
1)、长石类原料在陶瓷生产中的应用 1)、
在陶瓷生产中，作熔剂物质， 降低陶瓷产品的烧成温度。 在陶瓷生产中，作熔剂物质，能降低陶瓷产品的烧成温度。 高温下形成的长石玻璃能溶解黏土和长石等原料，在液相中 高温下形成的长石玻璃能溶解黏土和长石等原料， Al2O3 和SiO2相互作用，促进莫来石晶体的形成和长大。长石熔化 相互作用，促进莫来石晶体的形成和长大 后形成的液相能填充坯体孔隙，增大致密度，提高产品的机械强 后形成的液相能填充坯体孔隙，增大致密度， 度、透光性、化稳性和介电性能。 透光性、化稳性和介电性能。 冷却后的长石熔体，构成了瓷的玻璃基质，增加了透明度， 冷却后的长石熔体，构成了瓷的玻璃基质，增加了透明度，并 有助于瓷坯的力学强度和电气性能的提高 长石原料为瘠性物质，可提高坯体的干燥速度 干燥速度， 长石原料为瘠性物质，可提高坯体的干燥速度，减少坯体的干 燥收缩利变形等。 燥收缩利变形等。
3）、 长石类原料在玻璃生产中的作用
主要提供A1 同时引入K 、 等成分， 主要提供 2O3，同时引入 2O、Na2O、SiO2等成分， 、 减少纯碱用量。质量较高的玻璃不用长石配料。 减少纯碱用量。质量较高的玻璃不用长石配料。 技术要求： 技术要求： A12O3>16%；Fe2O3<0.3%； ； ； R2O（K2O+Na2O>12%。 （ 。 代用原料：有高岭土、叶腊石等。 代用原料：有高岭土、叶腊石等。 其技术要求是： 其技术要求是： 高岭土： 高岭土：A12O3>30%；Fe2O3<0.4%； ； ； 其它成分要求稳定。 其它成分要求稳定。 叶腊石： 叶腊石：A12O3>25%；Fe2O3<0.4%；SiO2<70% ； ；