陶瓷的组成设计和配料计算
项目二陶瓷配方及配方设计
项目二陶瓷配方及配方设计第一节坯料的类型一、教学要求【掌握内容】(1)掌握坯料的不同类型及其特点(2)掌握各氧化物在瓷中的作用二、教学重点与难点【教学重点】各氧化物在瓷中的作用三、教学方法:从生产上的实际情况进行引入,分析。
四、教学时数3学时五、教学内容引入: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。
本章节主要介绍长石质瓷、绢云母质瓷、磷酸盐质瓷和镁质瓷坯料等的特点、用途、主要成分等性质长石质瓷坯料一、瓷器坯料绢云母质瓷坯料磷酸盐质瓷坯料(一)长石质瓷坯料以长石作助熔剂的“长石-高岭土-石英”三组分系统瓷。
烧成特点:烧成温度范围比较宽,可在1150~1450℃的温度范围内烧成各种瓷器。
我国的长石质瓷的烧成温度一般为1250~1350℃。
用途:适合于作餐具、茶具、陈设瓷器、装饰美术瓷以及一般的工业技术用瓷器。
瓷胎构成及特点:由玻璃相、莫来石晶相、残余石英晶相及微量气孔构成。
其瓷质洁白,薄层呈半透明,断面呈贝壳状,不透气,吸水率低,质地坚硬,力学强度高,化学稳定性和热稳定性好。
瓷的相组成范围为:玻璃相50%~60%,莫来石晶相10%~20%,残余石英8%~12%,半安定方石英6%~10%。
1.化学成分SiO2 65%~75%,Al2O319%~25%,R2O+RO 4%~6.5%(KNaO应不低于2.5%)。
2.各种氧化物在瓷中的作用对SiO2、Al2O3、K2O与Na2O、碱土金属氧化物(CaO、MgO等)、着色氧化物(Fe2O3与TiO2)在瓷中的作用、含量的多少进行分析和讲解。
3.瓷中各氧化物成分之间的关系瓷的组分中Al2O3 与SiO2 摩尔比例关系有一个基本一致的规律:①n(Al2O3 )/n(SiO2 ) = 1:5 左右;②坯料中的Al2O3摩尔数不低于2。
陶瓷配方计算
含有原料B和C的R = AD/AR;而B=(CR/CB) ·R;C=(RB/CB) ·R
故
B%=(AD/AR) (CR/CB) ×100% = 36.20%
C%= (AD/AR) (RB/CB) ×100% = 16.17%
13
(8.30-1.33)×100/95.60=7.29%
由7.29%石英引入的长石矿物:7.29×0.044=0.32
由高岭土、苏州土和石英共同引入的长石:0.64+2.69+0.32=3.65
故长石用量为:28.62%-3.65%=24.97%
10
四 、用三元系统法计算配方 三元系统法是先把坯料和所用原料中氧化物换算为
SiO2: 67.09/60.06=1.116; Al2O3 :26.33/101.94=0.2583 依此类推得: Fe2O3:0.0054; CaO:0.0217; MgO:0.0084
K2O:0.0230; Na2O:0.0323 ⑶ 以中性氧化物摩尔数总和为基准,令其为1,计算相对摩尔数
中性氧化物Al2O3 + Fe2O3摩尔总和为: 0.2583+0.0054=0.2637
11
类别
坯料
原料A 原料B 原料C
单位
%
% % %
R2O
4.5
2.44 2.59 13.02
Al2O3
26.2
16.80 41.35 22.51
SiO2
69.3
80.76 56.06 64.47
解: 设坯料100Kg时用原料A为x,原料B为y,原料C为z,则可列出 方程组
0.0244x + 0.0259y + 0.1302z = 4.5
陶瓷的组成和配料计算公式
陶瓷的组成和配料计算公式陶瓷是一种由土壤和其他天然材料制成的材料,经过高温烧制而成的非金属材料。
它具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点,广泛应用于建筑、家居装饰、工艺品制作等领域。
在陶瓷制作过程中,配料计算是至关重要的一环,它直接影响着陶瓷制品的质量和性能。
本文将介绍陶瓷的组成和配料计算公式。
一、陶瓷的主要组成。
陶瓷的主要成分包括粘土、矿物质和助熔剂。
其中,粘土是陶瓷的主要原料,它具有粘结作用,能够使陶瓷制品具有一定的塑性和可塑性。
矿物质是陶瓷的硬质成分,它能够增强陶瓷制品的硬度和耐磨性。
助熔剂是一种能够降低陶瓷烧结温度的物质,它能够促进陶瓷的烧结和结晶过程,提高陶瓷的密实度和强度。
二、陶瓷的配料计算公式。
1. 粘土的配料计算公式。
粘土是陶瓷的主要原料,它的配料计算公式如下:粘土含量=(粘土质量/总质量)×100%。
其中,粘土含量是指陶瓷中粘土的质量占总质量的百分比;粘土质量是指所用粘土的质量;总质量是指陶瓷的总质量。
2. 矿物质的配料计算公式。
矿物质是陶瓷的硬质成分,它的配料计算公式如下:矿物质含量=(矿物质质量/总质量)×100%。
其中,矿物质含量是指陶瓷中矿物质的质量占总质量的百分比;矿物质质量是指所用矿物质的质量;总质量是指陶瓷的总质量。
3. 助熔剂的配料计算公式。
助熔剂是一种能够降低陶瓷烧结温度的物质,它的配料计算公式如下:助熔剂含量=(助熔剂质量/总质量)×100%。
其中,助熔剂含量是指陶瓷中助熔剂的质量占总质量的百分比;助熔剂质量是指所用助熔剂的质量;总质量是指陶瓷的总质量。
三、陶瓷的配料计算实例。
以某种陶瓷为例,其配料计算如下:1. 确定粘土的配料比例。
假设所用粘土质量为200kg,总质量为500kg,则粘土含量=(200/500)×100%=40%。
2. 确定矿物质的配料比例。
假设所用矿物质质量为100kg,总质量为500kg,则矿物质含量=(100/500)×100%=20%。
精品课件--普通陶瓷的配料和计算
• 其坯式计算结果为:
• 0.3105 K2O • 0.1405 Na2O • 0.0297 CaO
TiO2 • 0.0192MgO
0.9931 Al2O3 5.354 SiO2 0.0072 Fe2O3 0.0259
• 注:灼减对实验式没有影响。
• 2.已知坯式求坯料的化学组成 • 该计算为坯式的逆向计算。
• 如:坯式表示
• 0.3105 K2O • 0.1405 Na2O 0.9931 Al2O3 5.354 SiO2 • 0.0297 CaO 0.0072 Fe2O3 0.0259 TiO2 • 0.0192MgO
• 釉式表示
• 0.088 K2O • 0.065 Na2O 2.401 Al2O3 • 0.195 CaO 0.032 Fe2O3 • 0.652 MgO
0.005
---
0.005
---
---
剩余
0.941
0.280
0.001
0
---
0.56
0.280molKao
0.560
0.280
----
---
---
0.56
剩余
0.381
0
0.001
---
---
0
0.001molFe0
---
---
0.001
---
---
---
剩余
0.381
---
0
---
---
---
556.8 540.0 279.3 258.1 160.0 378.0 60.06
3.341 ----
1.392 72.268
0.16 ---22.883 100.43
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
陶瓷工艺学配料及计算
第三章 配料及计算
第三章 配料及计算
3.根据灼烧减量判断,若原料中有酸根存在,则MgO认为由菱镁矿 MgCO3引入,CaO由石灰石CaCO3引入。
但若不存在酸根,认为灼减量是水,MgO由滑石3MgO·4SiO2·H2O或 蛇纹石3MgO·2SiO2·2H2O引入。 4.若灼烧减量主要是结晶水,且扣除高岭土及滑石等中的结晶水后还 有一定数量,认为组成中Fe2O3由褐铁矿Fe2O3·3H2O引入;若灼烧减量 已扣完,则Fe2O3可作赤铁矿计算。 5.TiO2一般可认为由金红石提供。 6.除去以上各种矿物中所含的SiO2量后,剩余的SiO2可作为游离石英。
第三章 配料及计算
第三章 配料及计算
三、化学组成表示
对坯料或釉料进行化学全分析,并以分析结果表示坯料或釉料 的化学组成。
四、实验公式(塞格尔式)表示
根据坯或釉化学组成中氧化物含量百分数,除以各氧化物摩尔 质量,得到各组分摩尔数,将摩尔数冠于各氧化物分子式前,再按碱 性氧化物(R2O+RO)中性氧化物(R2O3)酸性氧化物(R2O)的顺 序排列起来,并把其中一种系数调整为1,即得实验式(坯式或釉 式)。
第三章 配料及计算
解: (1)计算各氧化物的摩尔数
SiO2 Al2O3
Fe2O3
TiO2 CaO
67.8÷60.06=1.1169 21.12÷101.94=0.2072 0.23÷159.68=0.00 0.43÷80.1=0.0054 0.35÷56.08=0.006
MgO 0.16÷40.32=0.0040
减的化学组成。 (3)若已知酌减,则可化为包含灼减的化学组成。
P232, 例2
第三章 配料及计算
第三章 配料及计算
陶瓷配料的计算
陶瓷配料的计算题目MgO-Al2O3-SiO2为重要的高温陶瓷材料体系之一,在窑具、电路基板、蜂窝陶瓷等方面具有广泛用途。
现利用煤矸石、工业氧化铝、菱镁矿为原料,辅以组分氧化物调节,配制分子式为Mg1.8Ca0.2Al3.85Fe0.15Si5O18的陶瓷配方,若煤矸石用量为50 wt%,其余Al2O3由工业氧化铝、MgO由菱镁矿补充,配方最终由分析纯组分氧化物试剂调节至配方要求。
请问配制1Kg该陶瓷粉料时,需要各种原料各多少(精确0.001)?其中,煤矸石、磷镁矿化学成分如表所示,工业氧化铝按纯物质计。
表1 预处理煤矸石化学组成Composition SiO2Al2O3MgO Fe2O3CaOMass fraction/wt%60 30 5 32 表2 磷镁矿化学组成Composition MgCO3FeCO3CaCO3Massfraction/wt%97 2 1解:具体计算过程如下:3.1计算陶瓷的分子量。
将其分子式改写为(MgO)1.8(CaO)0.2(Al2O3)1.925(Fe2O3)0.075(SiO2)5各氧化物的相对分子质量分别为:MgO:40.3040 CaO: 56.0800 Al2O3 :101.9620 Fe2O3 :159.6910SiO2 :60.0840陶瓷的相对分子质量为592.4350 g/mol由此计算1 kg该陶瓷粉料中各个氧化物所占的质量。
具体结果见表3-3表3-3 陶瓷熟料中各氧化物质量3.2 计算各原料中组分含量由题意知:煤矸石用量占原料50%,故假设煤矸石用量为500 g。
则,由煤矸石组成可得其引入的氧化物种类及质量,结果见表3-4:由此可知,仍需要氧化物的量,其汇总结果见表3-5:假设MgO所需量全部由磷镁矿提供,所需磷镁矿的质量= 97.4600×84.3142/(40.3040×0.97)= 210.177g则,由磷镁矿引入的各氧化物质量见表3-6:表3-6 磷镁矿引入各氧化物质量(g)则,由此可计算出需加入的各组分氧化物的质量,结果见表3-7:由此得,共用原料的质量为:500+398.7403+210.1769=1108.9172则,煤矸石用量的百分含量为:(500/1108.9172)×100%=45.09%由此可知,煤矸石用量未达到要求,故调整其用量。
陶瓷材料的配方设计
各种陶瓷产品对坯料和釉料的性能有不同的要求,各地可供选用的原料也各异,在生产过程中原料的成分、性能也会发生变化,因此,配料方案的确定和计算是陶瓷生产的关键问题之一。
通常是根据配方计算的结果进行实验,然后在试验的基础上确定产品最佳的配方。
第一节配料的依据单独一种原料,一般很难直接用来制造陶瓷,更难以满足产品的特定要求。
通常都是采用多种原料互相配合,才能制造出符合特定要求的陶瓷产品。
在拟定原料配方时,应遵循以下各项原则。
一、坯料和釉料的组成应满足产品的物理-化学性质和使用要求如釉面砖要求有一定的吸水率,才能牢固地粘贴在墙面上;在使用环境下反复升降温不致开裂、剥落,寿命长;釉面光滑平整,颜色均一,尺寸规格一致,不仅能使建筑物整体美观,而且便于施工。
地砖要求吸水率较小,但应耐磨、耐酸碱腐蚀和防滑等。
日用瓷要求有一定的白度和透明度,并对釉面铅的溶出量有严格限制。
炊具用的耐烧陶瓷,直接经受热源加热,蒸煮食物,故要求有较好的抗热震性能和较高的导热系数。
电瓷要求有较高的机械强度和电绝缘性能等。
对某一具体品种,都还有专门的要求,在国家标准、行业标准中,一般都列出了详细的产品性能指标。
拟定配方时,必须注意满足这些具体要求。
二、拟定配方时应考虑生产工艺及设备条件一般来说,对于坯料总是希望成型性能好,坯体强度高,有较宽的烧成温度范围。
烧成温度、气氛应与窑炉的性能相适应。
若釉、坯化学性质相差过大,烧成易出现坯体吸釉,造成干釉现象。
釉的熔融温度应和坯体烧结温度相近。
釉的热膨胀系数应比坯体稍小,使冷却时釉层受到不大的压应力,利于增加产品的机械强度,防止变形。
当采用低温快速烧成工艺时,配料应选用烧成收缩小,烧减小的原料,减少粘土用量,降低坯料中游离石英总量,增加熔剂成分等。
三、拟定配方时应考虑经济上的合理性我国地域辽阔,陶瓷原料储量丰富,几乎各地都有适合生产陶瓷的原料,若舍近求远,不仅运费增加,而且投产后也会带来困难,因此选用原料尽量作到就地取材,综合利用。
陶瓷的配料及计算
陶瓷的配料及计算陶瓷的配料及计算洛阳理工学院 2011.2陶瓷的配料及计算λλλ一、陶瓷坯釉料配比和组成的表示方法二、企业各种配方的价值与意义三、陶瓷坯体配方计算一、陶瓷坯釉料配比和组成的表示方法λλ陶瓷的配料包括坯料和釉料的配料两种,坯料和釉料的表示方法相近但有差异。
陶瓷配料的表示方法主要有四种:示性矿物组成、实验式表示法、化学组成和配料量表示法。
我们在企业看到的主要是配料量表示法;在许多参考书中看到的化学组成和实验式表示法;示性矿物组成表示法一般只在说明坯体的性质时才使用,没有实际意义。
一、陶瓷坯釉料配比和组成的表示方法λλλλλ一、陶瓷坯料和釉料配比的表示方法λλ1、示性矿物组成表示法如:某瓷器的组成是:长石25%、石英35%、粘土40%,属于长石瓷。
2、化学组成表示法邯郸陶瓷研究所研制的瓷器配方:SiO272.4%、TiO20.11%、Al2O3、21.5 %、Fe2O30.11%、Na2O0.69%、K2O3.24%、CaO1.3%、MgO1.3%、其它氧化物6.53%。
我国瓷的化学组成一般在下列之间波动:SiO265~75%、Al2O319~25%、RO+R2O4~6%。
一般瓷的化学组成不固定,SiO2含量高时Al2O3就低,我国和日本的瓷器就是如此;反之也成立,SiO2低时Al2O3含量就高,欧美的瓷器就是这样。
一、陶瓷坯釉料配比和组成的表示方法λλλλλλλλλ3、实验式表示法釉式是以R2O+RO摩尔数(mol数)总和为1,再计算其他的三价氧化物和SiO2 的数值,写出釉式。
我国日用瓷、古瓷及著名产瓷区的釉式如下:(R2O+RO)· (1.9~4.5)Al2O3· (12~20)SiO2,烧成温度约1300℃。
康熙年间的斗彩青花釉实验式:(0.185K2O+0.151Na2O+0.548CaO+0.116MgO)· (0.664Al2O3+ 0.034Fe2O3)· 0.4879SiO2。
陶瓷的组成设计和配料计算
2.17 2.00
100
Al2O3摩尔数:26.33/101.96=0.2582; Fe2O3摩尔数: 0.86/159.7=0.0054 0.2582+0.0054=0.2636 0.2582/0.2636=0.9795 0.0054/0.2636=0.0205
SiO2摩尔数: 67.09/60.09=1.1165 1.1165/0.2636=4.236 同理获得其他氧化物前的摩尔数。
在釉料中碱金属及碱土金属氧化物起熔剂作用,所以釉式中常以它们的分子数之和为1,写成的釉式为:
1·(R2O+RO)u·R2O3·v·SiO2
分子式表示法
电子工业用的陶瓷常用分子式表示其组成。配方中以各元素分子数量或分子百分数来表示。
例如最简单的锆—钛—铅固溶体的分子式为: Pb(ZrxTi1-x)O3
它表示PbTiO3中的Ti有x%分子被Zr取代。
如:Pb0.920Mg0.040Sr0.025Ba0.015(Zr0.53Ti0.47)O3 +0.500 %重量CeO2+0.225%重量MnO2
上式表示:Pb(Zr0.53Ti0.47)O3中的Pb有4%分子被Mg取代, 2.5%分子被Sr取代,1.5%分子被Ba取代;在PbTiO3中的Ti 有53%分子被Zr取代,或者说PbTiO3中的Zr有47%被Ti取代。 外加的CeO2和MoO2为改性物质。
4、配料计算
几种不同表示方法的换算:
a、由坯料的化学组成计算坯式 b、由坯式(或分子式)计算配料量 c、由化学组成计算配料量
a、由坯料的化学组成计算坯式(釉式)
知道坯料的化学组成,可按下列步骤计算:
❖ 若坯料中的化学组成包含有灼减量成分,首先应将其换算 成不含灼减量的化学组成;
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除强度和脆性外,陶瓷材料的高温力学性能、光学性能、
介电、磁学性能都与材料的组成和结构密切相关。
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2.常见陶瓷的原料与组成
长石质瓷
绢云母质瓷
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骨灰瓷
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滑石质瓷
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马赛克
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3、坯料组成的表示方法
配料比(量)表示法
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矿物组成(又称示性矿物组成)表示法
普通陶瓷生产中,常把天然原料中所含的同类矿物含量
合并在一起,用粘土矿物、长石类矿物及石英三种矿物的重 量百分比表示坯体的组成。 依据:同类型的矿物在坯料中的主要作用基本上是相同。
这种方法只能粗略地反映一些情况。
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化学组成表示法
知道坯料的化学组成,可按下列步骤计算: 若坯料中的化学组成包含有灼减量成分,首先应将其换算 成不含灼减量的化学组成;
以各氧化物的摩尔质量,分别除各该项氧化物的质量百分
数,得到各氧化物的摩尔数; 以碱性氧化物或中性氧化物摩尔数之和,分别除各氧化物的 摩尔数,即得到一套以碱性氧化物或中性氧化物的摩尔数值 按RO· R2O3· RO2的顺序排列的实验式。
灼减量的各氧化物的百分组成。上述原料经换算后的灼烧基
化学组成如下表 (K2O、Na2O以合量计)。
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II. 列表
用化学成分满足法进行配料计算,其坯料中膨润土用量
规定不超过5%,兹定为4%。计算过程见下表:
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III. 计算原料干燥基的百分含量
在计算粘土用量时所带入的MgO及K2O、Na2O,如含量
有53%分子被Zr取代,或者说PbTiO3中的Zr有47%被Ti取代。
外加的CeO2和MoO2为改性物质。 武汉理工大学材料学院
4、配料计算
几种不同表示方法的换算:
a、由坯料的化学组成计算坯式 b、由坯式(或分子式)计算配料量
c、由化学组成计算配料量
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a、由坯料的化学组成计算坯式(釉式)
陶瓷材料另一个强度特征是室温下具有脆性。 在外加应力作用下会突然断裂;其抗冲击强度低,承受 温度剧变能力差。
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提高陶瓷性能的方法:
提高材料的常温强度
降低其总气孔率,且控制好气孔的大小、形状和分布。
还要控制晶粒的大小、数量和形状。 改善脆性 降低脆性(即增韧)对提高强度有利。 增韧方法:一般有表面补强、复合增韧和相变增韧。
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b、由坯式(或分子式)计算配方
例:今欲配制压电陶瓷的分子式为: Pb0.95Sr0.05(Zr0.5Ti0.5)O3十0.5%Cr 2O3十0.3%Fe 2O3
所采用原料与纯度见下表,欲配料1kg(不包含外加
改性剂),试计算各原料的配比。
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解: (1)先计算坯式的分子量 将坯式改写为:
由Pb3O4分解生成PbO的百分比为:
3PbO/Pb3O4 = 3×223.21/685.63 ×100=97.67(%) 即需要Pb3O4: 66.52/97.64 ×100=68.11(%)
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由SrCO3分解生成SrO的百分比为: SrO/SrCO3 =103.62/147.63 ×100=70.18(%)
在釉料中碱金属及碱土金属氧化物起熔剂作用,所以釉式中常
以它们(R2O+RO)u· R2O3· v· SiO2
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分子式表示法
电子工业用的陶瓷常用分子式表示其组成。配方中以各 元素分子数量或分子百分数来表示。 例如最简单的锆—钛—铅固溶体的分子式为: Pb(ZrxTi1-x)O3
即需要SrCO3:
1.62/70.18 ×100=2.3(%) 计算外加剂铅及改性剂的质量(%) 在坯料烧结过程中氧化铅会挥发一部分,为弥补这个 损失,配料时通常多加一些氧化铅,其质量约占总质量的 0.5%~1.5%。这里确定多加入Pb3O41.5%。
外加改性剂的质量百分数在分子式中给出为:
0.5%Cr2O3,0.3%Fe2O3。
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[例] 某瓷坯的化学组成如表2-18所示,试求该瓷坯的实验式。 表2-18 某瓷坯的化学组成
O
67.09
26.33
0.86
1.22
0.34
2.17
2.00
100
Al2O3 摩 尔 数 : 26.33/101.96=0.2582 ; Fe2O3 摩 尔 数 : 0.86/159.7=0.0054 0.2582+0.0054=0.2636 0.2582/0.2636=0.9795 0.0054/0.2636=0.0205 SiO2摩尔数: 67.09/60.09=1.1165 1.1165/0.2636=4.236 同理获得其他氧化物前的摩尔数。 经上述计算步骤可得该瓷坯实验式为:
矿物组成(又称示性矿物组成)表示
化学组成表示
实验公式(赛格式)表示
分子式表示法
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配料比(量)表示法
这是最常见的方法,列出每种原料的重量百分比。
如刚玉瓷的配方:工业氧化铝95.0%、苏州高岭土2.0%、
海城滑石3.0%。 卫生瓷乳浊釉的配方:长石33.2%、石英20.4%、苏州 高岭土3.9%、广东锆英石13.4%、氧化 锌4.7%、煅烧滑石9.4%、石灰石9.5%、 碱石5.5%。 具体反映原料的名称和数量,便于直接进行生产或试验。 无法互相对照比较或直接引用。
很少,可以不予考虑。
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第四章 陶瓷的组成设计及配料计算
1. 陶瓷的结构与性能
2. 常见陶瓷的原料与组成
3. 坯料的配制
4. 配料计算
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1. 陶瓷的结构与性能
陶瓷的相组成
结晶物质 玻璃态物质 气孔
陶瓷烧结体的显微组织结构
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陶瓷材料的键性:主要是离子键与共价键,而且往往是 两种键杂交在一起。 陶瓷材料的实际强度为理论强度的1/10 ~ l/100。
实验公式(赛格式)表示法
以配方中各氧化物的摩尔数来表示,即根据坯或釉的化学组成计算
出各氧化物的分子数,按照碱性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物
的顺序排列。这种式子称为坯式或釉式。 坯式通常以中性氧化物R2O3为基准,令其分子数为1, 则可写成下列形式: (x· R2O+y· RO)1· R2O3· z· SiO2
(PbO)0.95 (SrO)0.05 (ZrO2)0.5(TiO2)0.5
1摩尔坯料的质量,即1摩尔Pb0.95Sr0.05(Zr0.5Ti0.5)O3
的质量为318.79g
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(2) 计算各主要原料所需的质量(%) PbO:212.05/318.79=66.52% SrO:5.18/318.79=1.62% ZrO2:61.61/318.79=19.33% TiO 2:39.95/318.79=12.53% 把PbO、SrO数量折算为Pb3O4及SrCO3的数量:
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按原料纯度计算原料用量,见下表
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c、由化学组成计算配料量
例:某厂的耐热瓷坯料及原料的化学组成如下表, 试计算此耐热瓷坯的配料量。
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解:I. 将原料干燥基化学组成换算成灼烧基(不含灼减量) 的化学组成。 如所给定的坯料组成中有灼减量,也须同样换算成不含
根据化学分析的结果,用各种氧化物及灼减量的 重量百分比反映坯和釉料的成分。 利用这些数据可以初步判断坯、釉的一些基本性质。 再用原料的化学组成可以计算出符合既定组成的配方。 由于原料和产品中这些氧化物不是单独和孤立存在的, 它们之间的关系和反应情况又比较复杂,因此这种方法也 有其局限性。
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它表示PbTiO3中的Ti有x%分子被Zr取代。
如:Pb0.920Mg0.040Sr0.025Ba0.015(Zr0.53Ti0.47)O3
+0.500 %重量CeO2+0.225%重量MnO2
上式表示:Pb(Zr0.53Ti0.47)O3中的Pb有4%分子被Mg取代, 2.5%分子被Sr取代,1.5%分子被Ba取代;在PbTiO3中的Ti