陶瓷工艺学
陶瓷工艺学第2章-原料课件
第二章 原料
2.3、长石类原料
— 、长石的种类
1、钾长石 2、钠长石 3、钙长石 4、钡长石
K2O·Al2O3·6SiO2 ； Na2O·Al2O3·6SiO2 ； CaO·Al2O3·2SiO2 ； BaO·Al2O3·2SiO2 ；
第三篇 陶瓷工艺学
钾长石
第三篇 陶瓷工艺学
第二章 原料
二、长石的作用
二、粘土的组成
粘土的组成包括化学组成、矿物组成和颗粒组成。 1、 化学成分 (1) SiO2：40~78%
SiO2高，砂性重，成型可塑性差，但干燥烧成收缩小。 (2) AL2O3：12~40%
AL2O3高，耐火度高，难烧结 (3)R2O+RO：R2O=0.5~5%，RO=1~6% R2O+RO高，耐火度低，烧成
陶瓷生产的主要原料，占配料中的 40~60%。 一、粘土的定义与分类 1、粘土的定义
是一种或多种呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合物。 2、特点：是一混合物，无固定化学式，无固定熔点。 3、成因：粘土主要是由铝硅酸盐类岩石，如长石等经过长期地质 年代自然风化作用或热液浊变作用而形成。
第三篇 陶瓷工艺学
第二章 原料
第三篇 陶瓷工艺学
1 矿物组成
高岭石和伊利石加水时，水分子仅渗入颗粒间；而蒙脱石水分子除进 入颗粒间，还可渗入单位晶胞之间，故其遇水后膨胀要比前者大，触变性
比前者大。
2 粒度大小、形状 颗粒愈细，形状愈不对称，愈易成触变结构。
3 含水量 水量大的泥浆，不易形成触变结构，反之易成触变结构。
特点：常呈色，但可塑性较好，耐火度较差。
第三篇 陶瓷工艺学
第二章 原料
2）按可塑性分类 1 高可塑性粘土。
陶瓷工艺学知识
绪论一、陶瓷的概念和分类传统概念——指所有以黏土为主要原料与其他天然矿物原料经过适当的配比，粉碎、成型并在高温焙烧情况下进过一系列的物理化学反应后，形成的坚硬物质。
广义概念——用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的统称。
德国——陶瓷是化学工业或化学生产工艺的一个分支，包括陶瓷材料和器物的制造或进一步加工成陶瓷制品或元件。
陶瓷材料属于无机非金属材料，最少含30%晶体。
一般是在室温下将原料成型，通过800℃以上的高温处理，以获得这种材料的典型性质。
有时也在高温下成型，甚至可经过熔化及析晶等过程。
美国日本——Ceramics,包括各种硅酸盐材料和制品在内的无机非金属材料的统称，不仅指陶瓷、还包括水泥、玻璃、搪瓷等材料。
日用陶瓷——用铝硅酸盐矿物或某些氧化物等为主要原料，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（氧化、炭化、氮化等）制成的工艺岩石，满足生活上、生产上和工程技术上的使用要求，绝大多数基本上不吸水。
（一）按陶瓷概念和用途分类普通陶瓷（传统陶瓷）：包括日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷、电瓷及其他工业用陶瓷。
特种陶瓷（精密陶瓷）：Fine Ceramics.（二）按坯体的物理性能分类陶器：坯体结构疏松，未玻化或玻化程度差，致密性较差的陶瓷制品。
通常有一定的吸水率，断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音暗哑。
✧粗陶器：吸水率大于15%，不施釉，制作粗糙。
✧普通陶器：吸水率不大于12%，断面颗粒较粗，气孔较大，表面施釉，制作不够精细。
✧细陶器：吸水不大于15%，断面粒细，气孔较小，结构均匀，施釉或不施釉，制作精细。
瓷器：玻化程度高，坯体致密，细腻，基本上不吸水，有一定的半透明性，断面呈石状或贝壳状。
✧炻瓷类：吸水率一般大于3%，透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状，制作较精细。
✧普通瓷器：吸水率一般不大于1%，有一定的透光性，断面呈石状或贝壳状，制作较精细。
✧细瓷器：吸水率一般不大于0.5%，透光性好，断面细腻，呈贝壳状，制作精细。
陶瓷工艺学
二、滚压成形
滚压成型是由旋压成形方法发展而得的 新工艺。这种方法把扁平的型刀改变为尖 锥形或圆柱形的回转体——滚压头。成型 时，盛放着泥科的模型和该压头分别绕自 己的轴线以一定速度旋转。滚压头一面转 动一面压紧泥料。这种方法广泛用于成型 日用陶瓷器皿。
生产能力:
14—16吋盘 240件/h 18—20吋盘 120件/h 成形范围:Φ ≤508mm
一、旋压成形
旋压成形也称刀压成形。它是利用型 刀和石膏模型进行成形的一种方法。 刀口的工作弧线形状与模型工作 面的形状构成了坯体的内外表面， 而型刀口与模型工作面的距离即为 坯体的厚度。
旋压成型操作
向旋转的石膏模中，投入泥料。 然后将型刀慢慢压入泥料。 多余的泥料则贴附于型刀排泥板上， 并用手清除 同时割除模型口沿处余泥。
属护套，以增大强度
檐沟的作用
1、容纳翅片状余泥 2、限制泥料外溢，防止制品成型腹腔 内泥料不足，保证制品充填情况良好 3、限、模具的影响 2、檐沟设计的影响 3、塑压模内水分排除的影响 4、成型压力与塑性泥料的关系
A：泥料含水率高时，成型压力应降低。 B：可塑性愈好的泥料脱水性能愈差，加压停
石蜡作粘结剂的特点
熔化后粘度小，易填满模型；
有润滑性，对模具不会磨损，生坯光洁度高， 冷却凝固后坯体有一的强度； 熔点低故热压铸工作为70~80 ℃； 冷却后体积收缩约为7~8%，易脱模；
(5)模型中泥料被主轴带动旋转，要受到离心 力的作用，如果离心力大于泥料与模型间的 粘附力，泥料就要甩出，产生所谓“飞泥” 的现象，有时局部泥料被拉断而甩出，这都 使成形操作无法进行。
生产效率高
主轴转速高时 飞模 飞泥
陶瓷工艺学陶瓷原料配方计算
第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
▪例 2：某瓷胎实验式为：
0.088 CaO 0.010 MgO 0.077 Na2O 0.120 K2O
0.928 Al2O3 0.018 Fe2O3
4.033SiO2
试计算瓷胎的化学组成。
第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
2.3.7 由示性矿物组成计算配料量 ❖ 2.3.8 更换原料时配方计算
第三节 配方计算
❖ 2.3.1 从化学组成计算实验式
▪ 计算步骤： •① 化学组成含灼减成分时，换算为不含灼减的化学组成。 •② 计算各氧化物的摩尔数——各氧化物的质量百分数除以各氧 化物的摩尔质量。 •③ 计算各氧化物的摩尔数值——各氧化物 摩尔数除以碱性氧 化物或中性氧化物摩尔数的总和，得到一套以碱性氧化物（常用 于釉式）或以中性氧化物（多用以坯式）为1 的各氧化物的数值。 • ④ 将各氧化物的摩尔数值按RO·R 2O3·RO 2的顺序排列为实验式
第二节 配方依据
❖ 2.2.2 配方的调试
▪④ 石英：用量不超过25～35％。 ▪⑤ 其它成分：加入1～２％的滑石，引入MgO。 ▪⑥ 加入废瓷粉，不超过10%。 ▪⑦ 铁、钛含量过高，加入少量磷酸盐，可适当降低坯体的 烧成温度，提高瓷体的白度。或加入微量的CoO（氧化焰烧 成时）可减少Fe、Ti的着色，形成视觉上的白。用量 0.5/10000。 ▪ ⑧ 加少量的着色剂，得到不同的着色泥坯。
第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
▪ 作业1：某瓷胎实验式为：
0.086 K2O 0.120 Na2O 0.082 CaO
0.030 MgO
0.978 Al2O 3 0.022 Fe2O3
陶瓷工艺学
原料的分类根据工艺特性：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性），熔剂性原料。
根据用途：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。
根据矿物组成：粘土原料，硅质原料，长石原料，钙质原料，镁质原料等。
根据原料的获得方式：天然矿物原料，化工原料，工业废渣原料等。
粘土的组成：粘土的性能取决于粘土的组成，包括粘土的矿物组成、化学组成和颗粒组成。
粘土：粘土很少由单一矿物组成，而是多种微细矿物的混合体。
因此，粘土所含各种微细矿物的种类和数量是决定其工艺性能的主要因素。
粘土的工艺性质：可塑性、结合性、离子交换性、触变性、膨化性、收缩、烧结性能、耐火度等。
石英的晶型转化类型有两种：（1）高温型的缓慢转化（2）低温型的快速转化石英的工艺性质：（1）石英是瘠性原料，可对泥料的可塑性起调节作用。
（2）提供了生坯中水分快速排出的通道，可缩短干燥时间，减少干燥收缩（3）烧成过程中，石英的体积膨胀可以补偿坯体的收缩（4）高温下石英会部分熔解而提高液相的粘度，未熔化的石英可作为坯体的骨架，起到增强的作用（5）冷却时石英晶型转化的体积效应使坯体内产生相当大的内应力，导致裂纹产生，从而影响陶瓷的抗热振性和机械强度（6）釉料中的石英对其性能有很大影响。
长石：是陶瓷生产中的主要熔剂性原料。
钾长石：异成分熔融，高温下熔体粘度大。
钾长石的熔融温度不是太高，且其熔融温度范围宽。
高温下钾长石熔体的粘度很大，且随着温度的增高其粘度降低的较慢，在陶瓷生产中有利于烧成控制和防止变形。
钠长石：同成分熔融，高温熔体的粘度小。
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，液相组成和未熔长石的组成相似，但液相的粘度较低。
钠长石的熔融范围较窄，且其粘度随温度的升高而降低的速度较快，因而在烧成过程中易引起产品的变形。
长石在陶瓷生产中的作用：1. 长石是熔剂性原料，高温下熔融形成粘稠的玻璃熔体，是坯料中碱金属氧化物的主要来源，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。
陶瓷工艺学资料
陶瓷工艺学名词解释：一次烧成——是指陶瓷工艺过程中将素烧与釉烧合成一次的烧制工艺。
二次烧成——是指陶瓷坯体在施釉前后各进行一次高温处理的烧成方法。
一次黏土——原生黏土，又称一次黏土、残留黏土，是母岩风化崩解后在原地残留下来的黏土。
其质地较纯，耐火度高，但颗粒大小不一，可塑性差。
二次黏土-----次生黏土，又称二次黏土、沉积黏土，是由风化生成的黏土，经雨水、河流、风力作用而搬运至盆地或湖泊水流缓慢的地方沉积下来而形成的黏土层。
素烧------是指未施釉的生坯经一定温度热处理，使坯体具有一定机械强度的过程。
釉烧-------经过素烧的坯体施釉后，再入窑焙烧的过程。
可塑性-----物质在外力或高温等条件下，发生形变而不破裂的性质。
触变性-----触变性亦称摇变，是分散体系流变学研究的重要内容之一，是指一些体系在搅动或其它机械作用下，体系的粘度或切力随时间变化的一种流变现象。
耐火度-------是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能滚压成型-------用旋转的滚头，对同方向旋转的模型中的可塑坯料进行滚压，坯料受压延力的作用均匀展开而形成坯体的方法。
注浆成型------注浆成型是利用多孔模型的吸水性，将泥浆注入其中而成形的方法真空炼泥-----泥料经过真空练泥，可以排除泥饼中的残留空气，提高泥料的致密度和可塑性，并使泥料组织均匀，改善成形性能，提高干燥强度和成瓷后的机械强度。
胎釉的适应性------釉层与胎具有相匹配的膨胀系数,不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。
陈腐——陈腐可以促使泥料中水分的均匀分布，同时在陈腐过程中还有细菌作用，促便有机物的腐烂，并产生有机酸使泥料的可塑性进一步提高。
生料釉——以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。
熔块釉——毒性原料和其他原料预先溶质成不溶于水或微溶于水无毒的硅酸盐溶块。
简答题;1.坯体（料）可塑性怎么提高？①将粘土矿物进行陶洗、除去所夹杂的非可塑物料或进行长期风化。
陶瓷工艺学
陶瓷工艺学是为了培养学生掌握陶瓷基础知识和技能、基本工艺方法，能够正确地进行生产操作和分析、解决生产中出现的问题而开设的。
这门课程使我们系统地掌握陶瓷生产技术知识，具备独立从事陶瓷设计与研究的基本技能，为陶瓷工业的发展培养人才。
陶瓷工艺学是陶瓷专业的一门主干课程。
通过教学活动，使学生树立起良好的职业道德观念，提高文化素质和工艺素养，掌握陶瓷工艺基本知识，为后续的专业课打下坚实的基础。
1。
要认真学习，首先应该了解其课程特点：陶瓷工艺学是陶瓷专业的一门主干课程。
该课程包括了陶瓷材料性质及其工艺性质，坯体成型原理及制品加工，烧成过程，坯釉结合，装饰与彩绘，陶瓷原料，造型等内容。
它是以整个陶瓷生产为背景，以各个生产环节为对象，是工艺与设计相结合的综合性的工程技术科学。
该课程的任务就是使学生通过学习，较全面地掌握陶瓷工艺基本理论，基本知识和基本工艺技能。
这门课是学习陶瓷技术和制造工艺的重要课程之一，学习的内容多，涉及面广，实践性强，因此必须用心听讲，认真思考，勤于动手，做好笔记。
通过这个课程的学习，不仅要求我们了解陶瓷生产的基本原理、工艺流程、工艺技术和操作技能，还要求我们从理论上认识到陶瓷生产的技术难点、原因和防止措施，最终达到能够独立完成简单的陶瓷制品设计与制造的能力。
2。
做好准备工作，选好配套的教材，熟悉教学大纲，编写教案。
通过学习这个课程，除了应有扎实的理论基础外，还应具有熟练的实际操作技能。
所以在学习这个课程时，不但要认真学习理论知识，而且还要多看工厂的生产实践，向师傅请教，提高自己的实际操作技能。
3。
培养创新意识，注重理论联系实际。
随着改革开放的深入，我国陶瓷业得到飞速发展。
如今的陶瓷业早已走向世界。
然而随着市场经济体制的建立，传统陶瓷行业面临挑战。
陶瓷工艺的设计创新及推陈出新就显得尤为重要。
陶瓷工艺学中，对釉料及施釉方法都有详细的阐述。
要求学生对釉的知识有一定的了解，并能根据所给的器形和图案合理配釉，使之适合器形，增加其美感，同时又保证釉层的牢固。
陶瓷工艺学
陶瓷工艺学一．名词术语解释1.陶瓷制品——以粘土类及其它天然矿物岩石为原料，经加工烧制成的上釉或不上釉硅酸盐制品（如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、普通电瓷等）。
2.胎——经高温烧成后构成陶瓷制品的非釉、非化妆土部分。
3.釉——融着在陶瓷制品表面的类玻璃薄层。
4.陶瓷显微结构——在显微镜下观察到的陶瓷组成相的种类、形状、大小、数量、分布、取向；各种杂种（包括添加物）与显微缺陷的存在形式、分布；晶界特征。
5.胎釉适应性——釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。
6.实验式——表示物质成分中各种组分数量比的化学式。
陶瓷物料通常以各种氧化物的摩尔数表示。
7.坯式——表示陶瓷坯料或胎体组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。
8.釉式——表示陶瓷釉料或釉组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。
9.粘土矿物——颗粒大小在2µm以下，具有层状结构的含水铝硅酸盐晶体矿物。
10.粘土—一种天然细颗粒矿物集合体，主体为粘土矿物，并含有部分非粘土矿物和有机物。
与水混合具有可塑性。
11.一次粘土——母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未经分离的粘土。
12.二次粘土——一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来的粘土。
13.高岭石——一种二层型结构的含水铝硅酸矿物(Al2O3·2S¡O2·2H2O)，因首次在我国江西景德镇附近的高岭村发现而命名。
14.瓷石——一种可供制瓷的石质原料，主要矿物为绢云母和石英，或含有少量长石、高岭石和碳酸盐矿物。
15.釉石——制釉用瓷石，其矿物组成与瓷石相似，但具有较低的熔融温度，熔融物具有较好的透明度。
16.石英——天然产出的结晶态二氧化硅。
17.长石——一系列不含水的碱金属或碱土金属铝硅酸盐矿物的总称。
18.ɑ—半水石膏——石膏在水蒸气存在的条件下加压蒸煮而得到的晶体呈针状、结晶尺寸较大的半水石膏(ɑ—CaSO4·1/2H2O)。
陶瓷工艺学(3篇)
第1篇陶瓷工艺学是一门研究陶瓷材料的制备、加工、性能和应用的科学。
陶瓷材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等特点，广泛应用于建筑、电子、医疗、环保等领域。
本文将从陶瓷工艺学的起源、分类、制备工艺、加工工艺、性能及应用等方面进行介绍。
一、陶瓷工艺学的起源陶瓷工艺学的起源可以追溯到远古时期。
在我国，早在新石器时代，人们就开始了陶器的制作。
经过长期的发展，陶瓷工艺学逐渐形成了独立的学科体系。
二、陶瓷工艺学的分类根据陶瓷材料的组成、性能和应用，陶瓷工艺学可以分为以下几类：1. 传统陶瓷工艺学：主要研究黏土、长石、石英等原料的制备、加工和应用。
2. 高分子陶瓷工艺学：主要研究有机高分子材料与陶瓷材料的复合，制备高性能复合材料。
3. 先进陶瓷工艺学：主要研究陶瓷材料的制备、加工、性能和应用，包括纳米陶瓷、生物陶瓷、功能陶瓷等。
4. 陶瓷加工工艺学：主要研究陶瓷材料的成型、烧结、加工等工艺。
三、陶瓷工艺学的制备工艺1. 原料选择：陶瓷材料的制备首先要选择合适的原料。
传统陶瓷原料主要包括黏土、长石、石英等，而先进陶瓷原料则包括碳化硅、氮化硅、氮化硼等。
2. 原料制备：将原料进行粉碎、混合、球磨等处理，得到具有一定粒度分布和细度的原料。
3. 成型：将原料进行压制、注塑、拉坯等成型工艺，得到具有一定形状和尺寸的陶瓷坯体。
4. 烧结：将陶瓷坯体在高温下进行烧结，使原料发生化学反应，形成致密的陶瓷材料。
四、陶瓷工艺学的加工工艺1. 精加工：对陶瓷材料进行磨削、抛光、切割等加工，提高其尺寸精度和表面光洁度。
2. 表面处理：对陶瓷材料进行涂层、镀膜、刻蚀等表面处理，提高其性能和应用范围。
3. 复合加工：将陶瓷材料与其他材料进行复合，制备高性能复合材料。
五、陶瓷工艺学的性能1. 物理性能：陶瓷材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等特点。
2. 化学性能：陶瓷材料具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性能。
3. 生物学性能：生物陶瓷具有良好的生物相容性、生物降解性。
陶瓷工艺学
陶 瓷 工 艺 学
按可塑性分：
（1）高可塑性粘土(软质粘土、结合粘土) ：
特点：颗粒较细，水中易分散，可塑性好，含杂质较多， 多呈疏松状或板状 （2）低可塑性粘土(硬质粘土、瘠性粘土):
特点：在水中不易分散，可塑性较小，多呈致密块状、 石状
陶 瓷 工 艺 学
按耐火度分
⑴耐火粘土（耐火度>1580 C)：较纯，杂质少——瓷器、 耐火材料 ⑵难熔粘土（耐火度1350～1580 C ）：杂质10～15％—— 炻器、陶器等 ⑶易熔粘土（耐火度<1350 C ）：大量杂质——建筑砖瓦 和粗陶
陶 瓷 工 艺 学
注意！
长石在坯料和釉料中做为主要成分，起熔剂的作用。 希望坯料长石有较低的熔化温度，较宽的熔化温度范围。 要求釉料具有较高的始熔温度，较宽的熔融温度范围。
陶 瓷 工 艺 学
二 陶瓷工业对长石质量要求
高温粘度和高温粘度系数要求
一般要求高温粘度大，高温粘度系数小。
陶 瓷 工 艺 学
第五节 碱土硅酸盐类原料
一、滑石
作用：
•降低烧成温度，扩大烧成温度范围。
•提高坯体白度，透明度，机械强度和热稳定性。
•在精陶坯体中用滑石代替长石，可降低釉的后期龟裂 。 •提高釉的弹性，热稳定性，增加釉的熔融温度范围。
陶 瓷 工 艺 学
二、硅灰石
可以快速烧成。
考虑生产工艺及设备条件
拟定配方时应考虑经济上的合理性 借鉴成熟配方 各原料在陶瓷材料中的作用
坯料组成的表示方法
实际配料量（比）表示法 化学组成表示法 实验公式(赛格式)表示法 矿物组成（示性组成）表示法
坯料的种类和品质要求
陶瓷工艺学资料
一、名词解释：1.等静压成型：利用液体介质不可压缩性和均匀传递压力性的一种成型方法。
3.造粒：为了干压和半干压成型的需要，将细磨后的陶瓷粉料制备成具有一定大小的团粒的坯料，这个过程成为造粒。
4.原料标准化：将开采的陶瓷原料用科学的方法按化学组成、颗粒组成分成若干个等级，是每个等级的原料的化学组成颗粒组成在一个规定的范围内波动。
5.烧结温度及烧结温度范围：随着温度的升高，粘土的气孔率不断降低，收缩不断增大，当其密度达到最大状态时，称为完全烧结，相应于此时的温度称为烧结温度。
烧结温度到软化温度之间粘土式样处于相对稳定阶段的温度范围成为烧结范围。
6.触变性：泥料放置一段时间后，在维持原有水分的情况下，也会出现变稠和固化现象。
影响触变性因素：粘土矿物组成，粒度大小与形状，水分含量，使用电介质种类与用量以及泥料的温度。
7.拱桥效应：粉料自由堆积的孔隙率往往比理论计算值大很多，这因为实际粉料不是球形，加上表面粗糙结果颗粒互相交错咬合，形成拱桥型空间，增大孔隙率。
8.压制成型：利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密而具有一定形状和尺寸的坯体的成型方法。
9.二次粘土：由风化形成的，可塑性好，耐火度差的粘土。
10.粘土结合性：指粘土能粘结一定细度的瘠性物料，形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能。
11.低温烧成：烧成温度有较大幅度降低，且产品性能与通常烧成产品性能相近的烧成方法。
12.可塑性：粘土与适量的水混炼以后形成泥团，这种泥团在一定的外力作用下，产生形变，但不开裂。
当外力去掉以后，仍能保持其形状不变，粘土这种性质成为可塑性。
13.釉：是施于陶瓷坯体表面一层极薄的玻璃态物质。
14.熔块釉：部分原料以熔块的形式引入釉。
15.湿传导：水分浓度差英气的水分传导。
16.喷雾干燥：将物料置于干燥室中将其雾化后，在与热空气的接触中，水分迅速汽化达到干燥物料的方法。
17.助磨剂：在水泥粉磨过程中，掺入的可提高粉磨效率，消降或者降低阻碍粉磨正常工作的物质。
陶瓷工艺学
定义：传统陶瓷: 以无机矿物岩石为原料,经过人工加工和高温处理,历经一系列物理化学变化后而得到的质地坚硬的制品,包括日用陶瓷、耐火材料、水泥、玻璃等.新型陶瓷：定义一：以氧化物Al2O3、ZrO2、TiO2等人工原料或合成原料为坯料,按传统陶瓷生产工艺而制得的陶瓷,也称特种陶瓷,包括纯氧化物陶瓷、电子陶瓷、工程陶瓷等。
定义二：采用高度精选和合成的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于控制的制造技术加工的、便于进行结构设计，并且有优异特性的陶瓷。
第一章原料及原料的合成天然原料：天然岩矿、共生或混入不同杂质的矿物，化学组成不纯，用于普通陶瓷制品。
传统陶瓷原料大致分三类：粘土类原料、瘠性原料、熔剂。
化工原料：将天然原料通过化学或物理方法进行加工提纯，使化学组成得以富集，以达到一定性能和纯度要求的原料，用于配制色坯、色釉、制品的表面装饰及特种陶瓷。
§1.1 氧化物类原料1、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。
石英在陶瓷生产中的应用（1）起瘠性作用，石英颗粒多呈角尖棱状，提供了水分排出的通道，缩短干燥时间，减少干燥收缩。
（2）石英在高温下的多晶转变产生的体积膨胀可抵消由于粘土矿物的脱水收缩。
（3）高温下部分熔于液相中，形成玻璃相，提高了玻璃体粘度，减少制品变形，可与Al2O3反应形成莫来石，成分瓷胎的骨架。
过多的石英在冷却时会由于晶形转变带来较大的体积效应，降低热稳定性。
（4）石英是釉料的主要成分，增加石英含量，可提高釉料的熔融温度和高温粘度，增加釉的耐磨性、硬度、机械强度、化学稳定性。
2、ZrO2的性质：自然界中，游离ZrO2只有单斜锆石，产量少，杂质多，工业中都是化工原料，是由锆英石提炼而得。
较纯ZrO2粉呈黄色或灰色，高纯的呈白色，但常含有二氧化铪（HfO2），二者性质相似，不易分离，它们对材料的电性能影响也相似。
陶瓷工艺学
石英 ① 低温下起减粘，降低干燥收缩 的作用； ② 高温下起提高熔体粘度，构成 瓷胎骨架作用； 对于瓷坯料所用石英中SiO2＞98%， Fe2O3<0.1%。
2＞ 其它原料的引入 ① 引入少量的滑石，可降低烧成温度， 扩大烧结范围 ② 少量引入废瓷粉，可提高坯釉结合性 微量的磷酸盐或氧化钴的引入，可降低铁 钛着色力。
瓷石的化学组成一般为：
SiO2 70%~80%、Al2O3 12%~18%、 Fe2O3 0.38%~1.36%、CaO 0.2%~1.75%、 MgO 0.06%~0.5%、K2O 1.6%~4%、 Na2O 0.09%~4.18%、H2O 1%~4%。
“残余石英颗粒”、熔解在玻璃相中的“熔融石 英”，以及在莫来石晶体的玻璃态物质中的结合 状态存在。
作用：是瓷的主要组分，含量很高，直接影响瓷
的强度及其它性能。但其含量不能过高，如果超 过75%接近80%，瓷器烧后热稳定性变坏，易出 现自行炸裂现象。(请同学们思考为什么)
②Al2O3 来源：长石和高岭土引入 瓷胎中的存在状态：是成瓷的主要组成，一
日用陶瓷—高长石质瓷
高石英质瓷
采用高石英、低熔剂（长石）和少量矿化剂 （滑石或白云石）配方组成的高级日用细瓷。 配方组成范围：石英36～41％，长石7～12％, 高岭土35～42％,粘土8～12％,白云石2％。烧 成温度1260～1320℃。高石英质瓷瓷质细腻， 器形规整，釉面光润，半透明度好，机械强 度高，耐热冲击性好。1987年，淄博生产的 高石英质瓷在南斯拉夫萨格勒布第15届国际 博览会上获发明展览金牌奖。
钠长石质瓷
钠长石质瓷，是以含钠长石37％的瓷石为主 体原料制成的一种高级日用细瓷。该瓷在研 究过程中，较好地解决了用钠长石制作高级 日用细瓷的关键 技术问题，使钠长石高温粘 度小、易变形、烧成不易控制等问题得到了 有效控制。产品具有洁白细腻、规整度高、 釉面光润、透明度好、机械强度高、耐热震 性优良等特点，各项指标达到或超过国家高 级日用细瓷标准。可用以生产成套茶餐具、 艺术陈设瓷或工业瓷。
陶瓷工艺学
1.胎釉适应性——釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。
2.可塑成型——在外力作用下，使可塑坯料发生塑性变形而制成坯体的方法。
3.滚压成型——用旋转的滚头，对同方向旋转的模型中的可塑坯料进行滚压，坯料受压延力的作用均匀展开而形成坯体的方法。
4.注浆成型——将泥浆注入多孔模型内，当注件达到所要求的厚度时，排除多余的泥浆而形成空心注件的注浆法。
5.二次烧成——生坯先经素烧，然后釉烧的烧成方法。
6.一次烧成——施釉或不施釉的坯体，不经素烧直接烧成制品的方法。
7.釉上彩——用釉上颜料或由它所制成的贴花纸及其他装饰材料，在制品釉面上进行彩饰，经900℃以下温度烤烧而成的装饰方法。
8.釉中彩——用能耐一定高温的颜料或由它所制成的贴花纸，在釉坯或制品釉面上进行彩饰，以釉烧时同一温度或接近温度下烧成，颜料沉入并熔合在釉中的装饰方法。
9.釉下彩——用釉下颜料或由它所制成的贴花纸，在精坯、素烧坯、釉坯的表面上进行彩饰，再覆盖一层釉，经高温烧制而成的装饰方法。
10.泥浆触变性——泥浆受到振动和搅拌时，粘度降低，流动性增加，静置一段时间后，泥浆又重新稠化的性能。
11.可塑性——含适量水的泥团，在一定外力作用下产生形变而不开裂，除去外力后仍保持其形变的性能。
3.一次粘土（原生粘土）和二次粘土（沉积粘土）各有什么特点？答：一次粘土：是母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未经分离的粘土。
二次粘土：是一次粘土从原生地经风力、水力搬运到远地沉积下来的粘土。
特点：一次粘土颗粒粗，纯度高，耐火度高，可塑性差；二次粘土颗粒细，纯度低，耐火度低，可塑性高。
6.论述长石、粘土在陶瓷生产中的作用？答：（1）长石在陶瓷生产中的作用：①是坯料中氧化钾和氧化钠的主要来源；起熔剂作用，有利于成瓷和降低烧成温度。
②长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒，在液相中氧化铝和氧化硅相互作用，促进莫来石生成。
③长石熔体填充于各晶体颗粒之间，提高坯体致密度，透明度等。
陶瓷工艺学（最终）
陶瓷工艺学（最终）复习I一、陶瓷的概念（广义、狭义）广义：是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
（P1. D2最后一行）狭义：是指所有以粘土为主要原料与其他天然矿物原料经过适当的配比、粉碎、成型并在高温焙烧情况下经过一系列的物理化学反应后，形成的坚硬物质。
（P1.D1.L2~L4)二、瓷器、陶器、炻器的特征（区别）1、瓷器：吸水性一般不大于3%，透光，其胎体特征是玻化程度高，结构致密、细腻，断面呈石状或贝壳状，敲击声清脆。
2、陶器：吸水性一般大于3%，不透光，其胎体特征是未玻化或玻化程度差，结构不致密，断面粗糙，敲击声沉浊。
3、炻器：吸水性一般大于3%，透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状，制作较精细。
三、陶瓷原料一般分为哪三类？可塑性原料、不可塑原料（瘠性原料）和熔剂性原料。
四、什么是一次粘土、二次粘土？各有什么特征（按粘土成分来分）(P18)一次粘土，又称原生粘土、残留粘土，是母岩风化崩解在原地残留下的粘土。
特征：质地较纯，耐火度较高，可塑性较差。
二次粘土，又称次生粘土、沉积粘土，是经水流搬运或风力作用后缓慢沉积而形成的。
特征：质地不纯，可塑性较好，耐火度较差，呈色。
五、粘土的矿物类型有哪些？主要化学成分？(P19)1、高岭石类；2、蒙脱石类；3、伊利石类（水云母类）；4、水铝石英。
主要化学成分：二氧化硅（SiO?）、氧化铝（Al?O?）、氧化钾（K?O）、水（H?O）六、粘土的可塑性P23、结合性P34、触变性P35的概念可塑性：是粘土粉碎以后与水结合，在外力作用下，产生形变但不开裂，除去外力后，仍然保持形状不变的性质。
结合性：是粘土能粘结一定细度的瘠性物料，形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能。
触变性：是粘土泥浆或可塑泥团，静置时可塑性和流动性降低，震动或搅拌时可塑性和流动性会提升的性质。
七、泥浆、泥料的触变性含水量与温度之间的关系。
（P36）泥料的触变性与含水量有关，含水量大的泥浆，不易形成触变结构，含水量小的泥浆则易形成触变结构而呈触变现象。
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测定细度和颗粒分布的方法很多，目前已采用 的有筛析法、分选法、离心法、光透法、显微 镜法、气动法等。 筛析法是应用最广泛的一种，也是操作最简单、 最方便的一种方法，能测定粒度40µ甚至30µ 的粉料的分散度（360目筛孔径40µ，500目筛 孔径30µ ）。 沉降法测定颗粒分布的基础是根据斯托克斯公 式即球形物料颗粒在粘性液体介质中的沉降速 度与该颗粒半径的平方成正比，沉降法一般能 分析2～30µ ，2µ 以下有困难。 离心法是沉降法的发展，是加速沉降，也是以 斯托克斯公式为基础的，离心法一般能分析2µ 以下。
(二)、粘土的分类
2、按可塑性分类 高塑性粘土：又称软质粘土、结合粘土。颗粒较细，水 中易分散，可塑性好，含杂质较多，一般呈疏松状、板 状、页状。如膨润土、球土、木节土等。 低塑性粘土：又称硬质粘土、瘠性粘土。在水中不易分 散，坚硬，可塑性较小，多呈致密块状、石状，如焦宝 石、瓷石、叶蜡石等。 3、按耐火度分类
(三)颗粒组成
4、测定意义 对于粘土：
——细颗粒多，则可塑性强，干燥收缩大，干 燥强度大，烧成时易于烧结； ——板状、片状颗粒多的粘土，可塑性强； ——结晶程度差的颗粒多的粘土，可塑性也大。 对于砂状瘠性物料——颗粒细小的，易于粉碎， 反之困难。
细度和粒度
细度是指粉状物料分散的程度，通常用粉料 颗粒的尺寸大小来表示，例如用万孔筛 （10000孔/cm2,孔径61µ ）筛余表示原料 或坯釉料的细度。 颗粒组成、颗粒分散度、粒度是指粉料中各 种不同粒径颗粒的相对含量，如粒径分布、 各种粒径的累计百分数等。所以细度和粒度 是两个概念。
龙岩高岭土有限公司
国内目前采选规模最大的高岭土加工企业。公 司现有生产规模为年产高岭土原矿60万吨；水 洗高岭土精矿5万吨。主要产品有高岭土原矿、 325目水洗高岭土、超级龙岩高岭土等四个系 列共12种产品。产品具有自然白度高，铁、钛 等有害杂质含量低、烧成亮度和强度高、成瓷 性好等特点，是生产高档瓷器的最佳原料。
第一章：原料
授课人：王艳香
本章主要内容
第一节：原料分类 第二节：粘土类原料 第三节：石英类原料 第四节：长石类原料 第五节：其它矿物原料 第六节：陶瓷原料的标准化
§1.1 原料的分类
根据原料的工艺特性分类如下：
可塑原料:（
Plastic Materials）
瘠性原料：（Non- Plastic Materials） Materials）
Hale Waihona Puke 补充讲解关于陶瓷筛的知识：
筛号（N）-----每厘米长度内的筛孔数 网目（M）-----每英寸长度内的筛孔数
M N 2.54
筛孔尺寸的估算： 一般筛丝尺寸为整个筛面面积2/5，筛孔占整个面积的3/5，如
100号筛（ 250目筛）孔边长为
0.6 d 0.006 100
颗粒分布的测定将试样在 105~110℃烘干至恒重，称取100g， 将选用的筛子依次叠置振动筛上，所 用筛号及孔径如下：
3、伊利石类
伊利石又称水云 母（因白云母水化 而得名），矿物颗 粒很小，常混有其 它粘土矿物。它是 包括水黑云母、水 白云母、蛭石等似 云母的一类成分较 复杂、分布很广、 产量大得粘土矿物。 白 云 母
伊利石的照片
§1.2.2 粘土的组成
(一)、矿物组成 一般将粘土中的矿物根据其性质和数量可分 成两大类，即粘土矿物和杂质矿物。其中杂质矿
高岭石（Kaolin）
高岭石的化学式为Al2O3.2SiO2.2H2O
（其中Al 2 O 3 39.50%、SiO 2 46.54%、H 2 O 13.96%)
其结构式为：Al4[Si4O10](OH)8
高岭石
高岭石属于粘土矿物，其化 学组成为Al4[Si4O10]· (OH)2， 晶体属三斜晶系的层状结构 硅酸盐矿物。多呈隐晶质、 分散粉末状、疏松块状集合 体。白或浅灰、浅绿、浅黄、 浅红等颜色，条痕白色，土 状光泽。摩氏硬度2-2.5，比 重2.6-2.63。吸水性强，和 水具有可塑性，粘舌，干土 块具粗糙感
所对应的值就是D1/2。对应累积分布越陡处，表
明该间隔内的粒子数越多。
Dm、D1/2和 D
在该曲线上表示有三个特征粒度:
最可几径 Dm－对应于曲线最高点的最多数径
中位径D1/2 －对应于累积百分数为50%时相 应粒径值 平均径 D
－表示所有粒径的平径值
§1.2.3 粘土的工艺性能
因含杂质而呈黄色、浅红色、蓝绿色等。比密度为
2.2～2.9，莫氏硬度l~2。属单斜晶系晶体，其化学式
为：Al 2 O 3 .4SiO 2 .nH 2 O（n>2），晶体结构式为： Al4(Si8O2)(OH)4.nH2O。
蒙脱石结晶程度差，轮廓不清楚，很难发现其
单晶体。晶粒极细小，一般小于0.5mm，呈不规则的
2.50
0.15
0.03
0.10
0.15
12.30
36.5±1
1.95
0.06
0.03
0.10
0.15
12.33
≤49
37.0±1
≤0.30
1.56
0.14
0.03
0.10
0.15
14.0
苏州高岭土
山西大同土
彰武土
2、 蒙脱石类
蒙脱石，又称微晶高岭石或胶岭石，以蒙脱石为
主要矿物的粘土叫膨润土。呈白色或灰白色，有时
(二)、粘土的分类
① 按成因分类 一次粘土：又称残留粘土或原生粘土，即母岩经 风化崩碎后就地残留下来的粘土。此类粘土质地较 纯，耐火度较高，但颗粒较粗，可塑性较差。 二次粘土：又称沉积粘土或次生粘土，是由风化而 成的一次粘土经雨水、河川的漂流及风力作用，而 迁移在低洼的地方沉积形成的粘土层。二次粘土颗 粒细小，可塑性强，耐火度较低，常因混入呈色杂 质而带各种颜色。
熔剂性原料：（Fluxing Agents） 辅助原料：（Auxiliary
§1.2 粘土类原料
粘土的定义： 粘土是自然界中硅酸盐岩石（主要是长石）经
过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致
密的土状或致密块状的多种微细矿物和杂质的混
合体。其矿物的粒径小于2mm。
§1.2.1 粘土的成因与分类
5
0 0-0.061 0.061-0.074 .074-0.125 .125-0.175 .175-0.351 .351-0.8330.833-0.9 0 0 0 0
Dimater/mm
粒度的表达方式
粒径分布是指不同粒径范围内的颗粒的个 数（或质量或表面积）所占的比例。以颗粒的
个数表示所占的比例时，称为个数分布；以颗
不同等级龙岩土比较
SiO2 高岭土 原矿 Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O TiO2 CaO MgO L.O.I
≤74
≤49 ≤49
≥15
≤0.30
≤0.35 ≤0.35
2.5±0.8
0.10
0.05
0.09
0.30
5.60
325目高 岭土
500目高 岭土 超级龙 岩高岭 土
35.0±1
景德镇东北60公里的瑶里乡高岭村。高岭 村的瓷土，主要矿物成分为高岭石.高岭村的高 岭土以洁白、细腻、耐火度强而著称。早在11 世纪初，高岭村就成为世界闻名的高岭土产地。 外国传教士昂特雷科莱到景德镇考察，在 1712、1722年两次写信给罗马教廷，介绍高 岭村的瓷土和景德镇的制瓷工艺。接着，德国 人李希霍芬将"高岭"按音译成"Kaolin"。从此， 凡与高岭村所产性质相同的瓷土，统称为"高岭 土"。至今，在欧洲各国的陶瓷工业上，仍把高 岭土称为"China Clay"。由于高岭村的瓷土已 开采多年，至明代已不易挖掘，清代开始采用 星子县的高岭土。
世界陶瓷发源地高岭村
高岭土
高岭土尾砂
江西抚州高岭土尾砂。其外观呈浅黄色，颗 粒较粗。肉眼观察，可见石英、长石、白云 母等矿物，并夹杂有一定量的高岭土等。其 矿物组成为：石英60.39%、白云母 20.28%、长石12.61%、高岭石5.62%、 其它1.1%。
SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O I· 合计 L 尾砂 90.1 4.82 0.22 0.045 0.045 0.20 1.62 0.05 2.81 99.99
物主要有：
1、石英和母岩残渣
2、碳酸盐及硫酸盐类
3、 铁和钛的化合物 4、有机杂质
南方瓷器和北方瓷器的特点
由于南方和北方粘土的成因不同,各有各自的特征,造成我 国南北方陶瓷生产工艺和气氛不同,特色也不同。一般说来， 北方粘土往往在化学组成上含和有机物多，含游离石英和 铁质较少，因而可塑性好，吸附力强，耐火度较高，不需 淘洗即可使用，生坯强度较高，可以内外同时上釉，由于 铁质少，可用氧化焰烧成，制品的色调是白里泛黄。 南方的高岭土和瓷土等含游离的石英和铁质较多，含氧化 钛和有机物较少，因而可塑性能较差，耐火度较低，往往 需要淘洗而后使用，生坯强度也较差，需要内外两次上釉， 由于铁质多，常用还原焰烧成，制品色调呈白里泛青的特 色。
(二)、粘土的化学组成
其化学成分主要是SiO2、Al2O3，K2O、Na2O，
CaO、MgO、Fe2O3 、TiO2和H2O。
可以鉴定粘土的矿物组成 可以估计耐火度的大小 推断烧后的颜色
估计粘土的成形性能
推测粘土在烧成过程中产生膨胀气泡的可能性
(三)颗粒组成
颗粒组成是指粘土中含有不同大小颗粒的百分比 含量。粘土中的粘土矿物的颗粒是很细的，其直径一 般在1~2mm以下，而不同的粘土矿物其颗粒大小也 不同，蒙脱石和伊利石的颗粒要比高岭石小。粘土中 的非粘土矿物的颗粒一般较粗，可在1~2mm 以上。 在颗粒分析时，其细颗粒部分主要是粘土矿物的颗粒， 而粗颗粒部分中大部分是杂质矿物颗粒。所以粘土原 料的分级处理时，往往可以通过淘洗等手段，富集细 颗粒部分，从而得到较纯的粘土。