陶瓷工艺学参考资料

传统陶瓷：以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过适当的配比、粉碎、成型并在高温焙烧的情况下经过一系列的物理化学反响后，形成的坚硬物质，如我们常见的日用陶瓷制品、建筑陶瓷和电瓷等。

广义陶瓷：是用陶瓷消费方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称.

陶瓷分类：按概念和用处分为普通陶瓷和特种陶瓷，普通陶瓷又可分为日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷及其其他工业用陶瓷。按坯体的物理性能分为陶器和瓷器。

陶器：吸水性一般大于3%，不透光，胎体未玻化或玻化程度差，构造不致密，断面粗糙，敲击声浑浊。瓷器：吸水性一般不大于3%，透光，胎体玻化程度高，构造致密、细腻，断面呈石状或贝壳状，敲击声清脆。

炻器：吸水率不大于3%，透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状。

原料的分类1、按原料的工艺性分为：可塑性原料、非可塑性原料〔瘠性原料〕和熔剂原料。2、按原料用处分为：瓷坯原料、瓷釉原料、色料及彩料原料。3、按原料的矿物组成分为：黏土质原料、硅质原料、长石质原料、钙质原料和镁质原料。4、按原料获得方式分为：矿物原料和化工原料。

黏土的成因：是由富含长石等硅酸盐矿物的岩石，如长石、伟晶花岗岩、斑岩。片麻岩等，经过漫长的地质年代的风化作用或热液浊变作用而形成的。黏土的分类：1、按成因：原生黏土、次生粘土。2、按可塑性：高可塑性黏土、低可塑性粘土 3、按耐火度：耐火黏土、难熔黏土、易熔黏土。

黏土主要矿物质类型：高岭石类、蒙脱石类、伊利石类。

黏土的工艺性质：1、可塑性是指粘土粉碎后用适量的水调和、混练后捏成泥团，在一定外力的作用下可以任意改变其形状而不发生开裂，除去外力后，仍能保持受力时的形状的性能。

2、结合性是指粘土能结合非塑性原料形成良好的可塑泥团、有一定枯燥强度的才能。

3、离子交换性粘土颗粒带有电荷，其来源是其外表层的断键和晶格内部被取代的离子，因此必须吸附其它异号离子来补偿其电价，粘土的这种性质称为离子交换性。

4、触变性粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低而流动性增加，静置后又能逐渐恢复原状。反之，一样的泥料放置一段时间后，在维持原有水分的情况下会增加粘度，出现变稠和固化现象。上述情况可以重复无数次。粘土的上述性质统称为触变性，也称为稠化性。

5、收缩粘土泥料枯燥时，因包围在粘土颗粒间的水分蒸发、颗粒互相靠拢而引起的体积收缩，称为枯燥收缩。粘土泥料煅烧时，由于发生一系列的物理化学变化(如脱水作用、分解作用、莫来石的生成、易熔杂质的熔化，以及熔化物充满质点间空隙等等)，因此使粘土再度产生的收缩，称为烧成收缩。这两种收缩构成粘土泥料的总收缩。

6、烧结温度与烧结范围：随着温度的升高，黏土密度到达最大状态时，称为完全烧结，而此时的温度成为烧结温度。通常把烧结温度到软化温度之间，黏土试样处于相对稳定阶段的温度范围称为烧结范围。烧结性能通指粘土在烧结过程中所表现出的各种物理化学变化及性能。

8、耐火度是耐火材料的重要技术指标之一，它表征材料无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能。

黏土的加热变化：黏土是陶瓷的主要原料，陶瓷在烧成过程中所发生的一系列物理和化学变化，是在黏土加热变化的根底上进展的，因此黏土的加热变化是陶瓷制品烧成的根本理论根底。

黏土在加热过程中的变化包括两个阶段：脱水阶段与脱水后产物的继续转化阶段。

粘土在陶瓷消费中的作用：1、粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的根底。2、粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。3、粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性。4、粘土是陶瓷坯体烧结时的主体。5、粘土是形成陶器主体构造和瓷器中莫来石晶体的主要来源。

石英的种类：在陶瓷工业中，常用的石英类原料和材料有以下几种：脉石英、砂岩、石英岩、石英砂、隧石和硅藻土。

石英的性质：—2.65g/cm3之间。石英的主要化学成分为SiO2，常含有少量杂质成分，如Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等。

石英在陶瓷消费中的作用：石英是作为非可塑性原料参加到陶瓷坯料中的，它是陶瓷坯体中主要组分之一，它在陶瓷消费中的作用不仅在坯体成形时，而且在烧成时都有重要的影响。其作用概括如下：①在烧成前是非可塑性原料，可对泥料的可塑性起调节作用，能降低坯体的枯燥收缩，缩短枯燥时间并防止坯体变形。②在烧成时，石英的加热膨

胀可局部地抵消坯体收缩的影响，在高温下石英能

局部熔解于液相中，增加熔体的强度，而未熔解的

石英颗粒，那么构成坯体的骨架，可防止坯体发生

软化变形等缺陷。③在瓷器中，石英对坯体的力学

强度有着很大的影响，合理的石英颗粒能大大进步

瓷器坯体的强度，否那么效果相反。同时，石英也

能使瓷坯的透光度和白度得到改善。④在釉料中，

二氧化硅是生成玻璃质的主要组分，增加釉料中石

英含量能进步釉的熔融温度与黏度，并减少釉的线

胀系数。同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、

耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。

长石是陶瓷原料中最常用的熔剂性原料，在陶瓷消

费中用作坯料、釉料、色料、熔剂等的根本组分，

其用量较大，是陶瓷三大原料之一。

长石的种类和一般性质：长石是地壳上分布广泛的

造岩矿物。

钠长石 Na[AlSi3O8]或Na2O·Al2O3·6SiO2 钾长石 K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO2

钙长石Ca[Al2Si2O8]或Ca O·Al2O3·2SiO2 钡长石 Ba[Al2Si2O8]或Ba O·Al2O3·2SiO2

钾长石和钠长石的区别：1、钾长石有白色和红色

两种，钠长石颜色多白色，少量呈灰色、青色2、

钾长石破碎后块状明显，钠长石易碎

钾长石: 成分SiO2.Al2O3.CaO.Na2O. Fe2O3.K2O.MgO 含量(%) 56.2023.20 0.05 5.1 0.09 12.75 0.62 钾长石(KAlSi3O8)属单斜晶系,

比重～它具有熔点低(1150±20℃),熔融间隔时间长.熔融粘度高等特点钠长石:成分SiO2.Al2O3.CaO.Na2O Fe2O3.K2O.MgO. 含量(%) 64.80 18.990.80 11.40 0.09 0.62 0.60. 钠长石(NaAlSi3O8)属三斜晶系,比重～2.65g/cm3,呈灰

白色带黄.钠长石是良好的陶瓷助熔剂原料(起助

熔的作用),它具有节约燃料消耗,进步坯体机械强度,降低吸水率等优点,

长石在陶瓷消费中的作用：1、长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，是坯料中碱金属氧化物〔K2O，Na2O〕的主要来源，能降低陶瓷坯体组分

的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度。

2、熔融后的长石熔体能熔解局部高岭土分解产物

和石英颗粒

3、长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯

体致密和减少空隙。

4、在釉料中长石是主要熔剂。

5、长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体枯燥时间、减少坯体的枯燥收缩利变形等。

1.长石质瓷：是以长石作助熔剂的“长石-石英-高龄土〞三组分系统瓷。是瓷器的典型代表。长石瓷的特点:瓷质洁白、半透明、断面致密、吸水率低、强度高、坚硬、透光度及热稳定好，化学稳定性好；烧成范围宽〔1250~1350℃〕。

2.绢云母瓷;是以绢云母作助熔剂的“绢云母-石英-高龄土〞三组分系统瓷，。是传统瓷代表。组成:在原料配方中采用瓷石、高龄土，其中瓷石中的主要矿物类型为绢云母和石英，在烧成时，绢云母类矿物起到了高温助熔的作用。绢云母瓷特点:1.瓷质洁白、半透明、断面致密、吸水率低，透光度及热稳定好；烧成范围宽〔1250~1350℃〕、2.采用复原焰烧成，瓷胎呈“白中泛青〞色彩，合适于制造餐具、茶具及各类工艺美术品。

3.配方应满足消费工艺的要求：详细来说，坯料应能适应成型、枯燥与烧成的要求。坯料要求组成和性能稳定、要求成型性能、枯燥性能〔干坯强度、枯燥收缩〕和烧成性能〔烧结温度、烧结温度范围等〕要好。

4.坯料组成的表示方法：①实验式表示法：陶瓷坯料一般为混合物，可以用化学实验式来表示，即以各种氧化物的摩尔数的比例来表示。这种表示方法叫化学实验式表示方法，简称实验式。从性质上可分为三类：碱性、中性或两性、酸性。

②化学组成表示法：以坯料中各氧化物的质量分数来表示配方组成的方法。

③示性矿物组成表示法：坯料配方组成以纯理论的黏土、石英、长石等矿物来表示的方法。

④配料量表示法：在陶瓷配方中，用原料的质量分数〔或质量〕来表示配方组成的方法。

5.可塑泥团的成型性能：首要性能是具有良好的可加工性，包括易于成型成各种形状而不致开裂，可以钻孔和切割，还要求枯燥后有较高的生坯强度。

6.釉是覆盖在陶瓷制品外表的无色或有色的玻璃质薄层。是用矿物原料〔长石、石英、滑石、高岭土等〕和化工原料按一定比例配合〔局部原料可先制成熔块〕经过研磨制成釉浆，施于坯体外表，经一定温度煅烧而成。能增加制品的机械强度、热稳定性和电介强度，还有美化器物、便于拭洗、不被尘土腥秽侵蚀等特点。

釉的作用：①使坯体对液体和气体具有不透过性，进步了其化学稳定性。②覆盖于坯体外表，给瓷器