1.4长石

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。
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？
§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。
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 ℃
Байду номын сангаас
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。
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。
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。
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。。
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。
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% ； ；
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 — — —
2）、陶瓷生产中长石的代用原料 ）、陶瓷生产中长石的代用原料
伟晶花岗岩：由石英与长石组成的矿物； 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。
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。