第八章 配料计算及坯料制备.
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骨灰(主要成分Ca3(PO4)2)质瓷
具有白度高、透明度好、瓷质软、光泽柔和的优点;但较脆,热稳定性差,是较为少用的高级
日用瓷。多用作高级餐茶具、高级工艺美术瓷。矿物组成:骨灰(20%-60%) 、长石(8%22%) 、高岭土(25%-45%)、石英(9%-20%)烧成温度1220-1250 ℃
日用滑石质瓷 有良好的透明度和热稳定性,较高的强度和电性能。可用于高级日用器皿和一般电
Leabharlann Baidu
8.1.2确定配方的重要性
坯料组成与产品性能、工艺等的关系可见下面示意图 坯料组成
工艺过程
微观结构 产品性能 由图可见, 1、坯料的组成除可通过自身的化学、物理性质影响产品的性能,如白度、透明度、绝缘 性等,还能通过工艺及组成的组织影响产品的结构性能如吸水性、力学性能等。
2、坯料的成分不但会影响产品的性能,还会影响生产工艺。如低温烧成时要求坯料要含 有低熔点组成,快速烧成要求坯料要无收缩或少收缩等,且在陶瓷产品形成的一系列工 序过程中,还要求坯料的可塑性、流变性、生坯强度、干燥与烧成收缩、烧成范围、烧 成温度等都要与成形方法、工艺设备、烧成条件等相适应。
减量大且熔剂含量过多的,烧成偏高的制品的收缩 率就愈大。还易引起变形、缺陷等。所以要求瓷坯 由灼于减原量料一和般产要品小中于这8%些。氧陶化器物无不严是格单要独求和,孤但立也存要在适的, 它们之当间控的制关,系以和保反持应制情品况外又形比一较致复杂,因此这种方法也
有其局限性。
坯式表示
根据坯和釉的化学组成计算出各氧化物的分子式,按照 碱性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的顺序列出它们的分 子数。这种式子称为坯式或釉式。
长石质瓷
是传统的三组分瓷,有瓷质洁白、半透明、不透气、吸水率低、坚硬、化学稳定性好等特点
绢云母质瓷(K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O)
性能特点同长石质瓷,但色泽要好。矿物组成:绢云母(30%-50%)、高岭土( 30%50% )、石英(15%-20%)、其它矿物(5%-10%)烧成温度1250-1450℃ 。
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。
矿物组成(又称示性矿物组成)表示
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。用矿物组成进行配 料计算时较为简便。
化学组成表示
根据化学分析的结果,用各种氧化物及灼烧减量的
重量百分比反映坯和釉料的成分。 灼减量[又称u量]指坯料在烧成过程中所排出的
利结用晶这水些,数碳据酸可盐以分初解步出判的断CO坯2,、硫釉酸的盐一分些解基出本的性S质O2。, 再用原以料及的有化机学杂组质成被可排以除计后算物出量符的合损既失定。组相成对的而配言方,。灼
3、确定配方可以稳定性能、降低成本
8.1.3 坯料组成
1 坯料组成的表示方法
配料比(量)表示法 矿物组成(又称示性矿物组成)表示 化学组成表示 坯式表示
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%。
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 另外也可以R 2O及RO的分子数之和为基准,今其为1, 则坯式可写成:
1·(R2O+RO)m·R2O3·n·SiO2 该表示方法便于坯和釉料进行比较,以判断其结合性能。
2.传统陶瓷的坯料组成 可以看出,除牙科瓷外,所有坯料都在莫来石析出区。
工陶瓷。矿物组成为滑石约73%,长石约12%,高岭土11%,粘土4%,烧成温度13001400 ℃
炻器(缸器)
介于陶器与瓷器之间,与陶的区别是气孔率较低,是致密烧结; 与瓷器的区别是坯体带色且无半透明性。有较高的强度,良好的 耐酸性和较好的热稳定性。可用于制造尺寸较大,且要求一定强 度的铺地砖、耐酸砖等建筑炻器、化工炻器;及缸器、茶具、花 盘等日用炻器。
第八章 配料计算及坯料制备
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试验,然后在试验的基础 上确定产品的最佳配方。并以此为依据,选择适当的工艺 进行坯料的制备。
8.1配料方案的确定
8.2坯料配方计算
8.3坯料制备
8.1配料方案的确定
8.1.1陶瓷的组成、结构、性能
结构缺陷对陶瓷材料的性能也有显著的影响。
3. 陶瓷强度的控制和脆性的改善
陶瓷材料的实际强度为理论强度的1/10 ~ l/100。 原因:结构存在缺陷。 提高陶瓷强度的关键即是控制其裂纹和位错。
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。 原因:一是键性为离子键和共价键; 二是组成相为晶体和玻璃相。
1. 陶瓷的组成与结构
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
化学组成及加工工艺决定显微结构;化学组成对显微结 构和性能起决定性作用。
2. 陶瓷性能与材料键性、结构的关系
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。
陶瓷材料中原子或分子的排列方式和结构也是决定性能 的重要依据。
瓷器 有良好的色泽,一定的透光度和热稳定性,机械强度等,多用于日用陶瓷。
粘土质瓷器 分为硬瓷和软瓷两类
硬瓷坯料中碱性氧化物略少,坯式是(0.18-0.30)RO·1Al2O3·(3.5-4.8)SiO2,烧成温度较高,一 般在1300℃以上,是中欧一带瓷器的主要类型,坯料由传统三组分构成。
软瓷坯中熔剂数量较多,故玻璃相增多,透光度增加。坯料中除引入长石外,还可用钙、镁的碳 酸盐、骨灰、滑石等作熔剂。坯式中碱性氧化物增多:(0.3-0.45)RO·1Al2O3·(4.8-6)SiO2,烧成温 度较低1250-1320 ℃
具有白度高、透明度好、瓷质软、光泽柔和的优点;但较脆,热稳定性差,是较为少用的高级
日用瓷。多用作高级餐茶具、高级工艺美术瓷。矿物组成:骨灰(20%-60%) 、长石(8%22%) 、高岭土(25%-45%)、石英(9%-20%)烧成温度1220-1250 ℃
日用滑石质瓷 有良好的透明度和热稳定性,较高的强度和电性能。可用于高级日用器皿和一般电
Leabharlann Baidu
8.1.2确定配方的重要性
坯料组成与产品性能、工艺等的关系可见下面示意图 坯料组成
工艺过程
微观结构 产品性能 由图可见, 1、坯料的组成除可通过自身的化学、物理性质影响产品的性能,如白度、透明度、绝缘 性等,还能通过工艺及组成的组织影响产品的结构性能如吸水性、力学性能等。
2、坯料的成分不但会影响产品的性能,还会影响生产工艺。如低温烧成时要求坯料要含 有低熔点组成,快速烧成要求坯料要无收缩或少收缩等,且在陶瓷产品形成的一系列工 序过程中,还要求坯料的可塑性、流变性、生坯强度、干燥与烧成收缩、烧成范围、烧 成温度等都要与成形方法、工艺设备、烧成条件等相适应。
减量大且熔剂含量过多的,烧成偏高的制品的收缩 率就愈大。还易引起变形、缺陷等。所以要求瓷坯 由灼于减原量料一和般产要品小中于这8%些。氧陶化器物无不严是格单要独求和,孤但立也存要在适的, 它们之当间控的制关,系以和保反持应制情品况外又形比一较致复杂,因此这种方法也
有其局限性。
坯式表示
根据坯和釉的化学组成计算出各氧化物的分子式,按照 碱性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的顺序列出它们的分 子数。这种式子称为坯式或釉式。
长石质瓷
是传统的三组分瓷,有瓷质洁白、半透明、不透气、吸水率低、坚硬、化学稳定性好等特点
绢云母质瓷(K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O)
性能特点同长石质瓷,但色泽要好。矿物组成:绢云母(30%-50%)、高岭土( 30%50% )、石英(15%-20%)、其它矿物(5%-10%)烧成温度1250-1450℃ 。
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。
矿物组成(又称示性矿物组成)表示
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。用矿物组成进行配 料计算时较为简便。
化学组成表示
根据化学分析的结果,用各种氧化物及灼烧减量的
重量百分比反映坯和釉料的成分。 灼减量[又称u量]指坯料在烧成过程中所排出的
利结用晶这水些,数碳据酸可盐以分初解步出判的断CO坯2,、硫釉酸的盐一分些解基出本的性S质O2。, 再用原以料及的有化机学杂组质成被可排以除计后算物出量符的合损既失定。组相成对的而配言方,。灼
3、确定配方可以稳定性能、降低成本
8.1.3 坯料组成
1 坯料组成的表示方法
配料比(量)表示法 矿物组成(又称示性矿物组成)表示 化学组成表示 坯式表示
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%。
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 另外也可以R 2O及RO的分子数之和为基准,今其为1, 则坯式可写成:
1·(R2O+RO)m·R2O3·n·SiO2 该表示方法便于坯和釉料进行比较,以判断其结合性能。
2.传统陶瓷的坯料组成 可以看出,除牙科瓷外,所有坯料都在莫来石析出区。
工陶瓷。矿物组成为滑石约73%,长石约12%,高岭土11%,粘土4%,烧成温度13001400 ℃
炻器(缸器)
介于陶器与瓷器之间,与陶的区别是气孔率较低,是致密烧结; 与瓷器的区别是坯体带色且无半透明性。有较高的强度,良好的 耐酸性和较好的热稳定性。可用于制造尺寸较大,且要求一定强 度的铺地砖、耐酸砖等建筑炻器、化工炻器;及缸器、茶具、花 盘等日用炻器。
第八章 配料计算及坯料制备
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试验,然后在试验的基础 上确定产品的最佳配方。并以此为依据,选择适当的工艺 进行坯料的制备。
8.1配料方案的确定
8.2坯料配方计算
8.3坯料制备
8.1配料方案的确定
8.1.1陶瓷的组成、结构、性能
结构缺陷对陶瓷材料的性能也有显著的影响。
3. 陶瓷强度的控制和脆性的改善
陶瓷材料的实际强度为理论强度的1/10 ~ l/100。 原因:结构存在缺陷。 提高陶瓷强度的关键即是控制其裂纹和位错。
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。 原因:一是键性为离子键和共价键; 二是组成相为晶体和玻璃相。
1. 陶瓷的组成与结构
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
化学组成及加工工艺决定显微结构;化学组成对显微结 构和性能起决定性作用。
2. 陶瓷性能与材料键性、结构的关系
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。
陶瓷材料中原子或分子的排列方式和结构也是决定性能 的重要依据。
瓷器 有良好的色泽,一定的透光度和热稳定性,机械强度等,多用于日用陶瓷。
粘土质瓷器 分为硬瓷和软瓷两类
硬瓷坯料中碱性氧化物略少,坯式是(0.18-0.30)RO·1Al2O3·(3.5-4.8)SiO2,烧成温度较高,一 般在1300℃以上,是中欧一带瓷器的主要类型,坯料由传统三组分构成。
软瓷坯中熔剂数量较多,故玻璃相增多,透光度增加。坯料中除引入长石外,还可用钙、镁的碳 酸盐、骨灰、滑石等作熔剂。坯式中碱性氧化物增多:(0.3-0.45)RO·1Al2O3·(4.8-6)SiO2,烧成温 度较低1250-1320 ℃