陶瓷原料的矿物学基础

两类粘土的特点
化学组成 耐火度
一次粘土 纯度高 高
成型性
塑性低
代表类型
南方原生 高岭 北方沉积 高岭土
二次粘土 杂质含量 低 高
塑性高
4.1.2 按照可塑性和耐火度的粘土分类

可塑性：

高可塑粘土，膨润土等； 低可塑粘土，高岭土等。 耐火粘土（融化温度>1580℃）， 难溶粘土（1350－1580℃），高岭土； 易熔粘土（<1350℃），普通陶土。
瓷
北方： 高铝粘 土 南方： 瓷石
南方：红 土
中国南北方大陆地球化学性质的差异




南北方在三叠纪（2.47-2.09亿年前）为两块分开 的古大陆。 板块碰撞形成现代中国大陆的基本形状。秦岭-淮 河一线（长江-黄河分水岭），将中国天然划分为 南方北方。。 地质板块之间的差异导致南北方陶瓷原料之间的 化学组成不同，由此亦可将陶瓷原料按照地区划 分。 这种地质体差异是用化学手段判断陶瓷原料产地 （窑口）的基本依据。
地壳的基本化学组成
2 原料选择的基本要求

质量达标（不是越纯越好） 储量要大（原料来源稳定） 价格合理 性能稳定（对原料的最基本要求） 运输方便
原料选择是古代窑厂选择窑址的最基本标 准。
2 陶瓷原料的分类

按照成品种类划分 按照制造地域划分 按照矿物组成划分
1 按照成品种类的分类
4.1 粘土的分类

粘土共有四种分类方法



成因 可塑性 耐火度 矿物类型
4.1.1 按照成因分类

一次粘土


风化残积型，深层岩浆岩在原产地风化后残留 在原地形成的优质矿床。（原生高岭） 热液蚀变型，热液（岩浆喷发降温结晶后的热 水）作用于母岩形成的。（蒙脱石类）

二次粘土

由于雨水或风力的搬运作用，将风化后的粘土 矿物在低洼地方沉积形成的粘土矿床。（沉积 高岭）

源自文库
制陶原料
制瓷原料

胎料 制陶原料 釉料 彩料
陶瓷原料 胎料
制瓷原料
釉料 材料

当时的技术决定原料的划分

早期窑炉温度低-选择易熔粘土 窑炉温度进步-选择瓷石或者高岭土。

原料的选择又决定成品种类

易熔粘土烧成温度低-陶器。 瓷石或者高岭土烧成温度高-瓷器
2 按照地域划分
陶
北方：黄 土
4.2 粘土的主要矿物类型

高岭石类 蒙脱石类 伊利石类
4.2.1 高岭石类


理论化学组成：Al2O3· 2SiO2· 2H2O，其中 Al2O3 ：39.53%，SiO2：46.51%，H2O： 13.96%。 高岭土：主要由高岭石组成的较纯净的粘 土，首次发现于江西景德镇东部高岭村山 头。（制瓷用高岭土含高岭石60－65%， 伊利石25－30%，杂质5－10%）
南北方地球化学分界
陶瓷制作原料选择原则决定的是就地取材为， 因此形成了南北方原料选择不同的工艺传 统。
3 根据矿物组成划分的原料种类

粘土类原料（中国古代陶器、北方瓷器制造的主要原料） 瓷石质原料（古代南方瓷器制造的主要原料） 石英类原料（古代陶瓷制造中主要用作羼和料）



长石类原料（现代陶瓷工业常用原料）
第二章 陶瓷原料基础
一、日用陶瓷原料矿物学基础 二、中国古代陶瓷原料简介
1 原料研究在陶瓷烧制工艺中的作 用



原料是烧造陶瓷的基础 陶瓷制品的 性质不仅与工艺过程有关，而 且与原料的种类有关。 陶瓷制品的主要性能由陶瓷胎的结构决定， 而胎结构则由原料的种类和工艺决定。 原料的合理选择十分重要

地壳分为大陆性地壳和海洋性地壳。



传统陶瓷材料主要来自大陆性地壳，化学组成为一种 硅铝酸盐材料



硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)、 钠(Na)、钾(K)及氧(O)等八种元素，占地壳 总物质的97%以上。 造岩元素：硅、铝、镁、钙、钠、钾，这 些元素在地壳中的存在形式主要为氧化物 或者硅酸盐。 以上八种元素加上钛（Ti），锰（Mn）和 磷（P）是陶瓷研究中经常涉及的元素。
（1）南北方高岭土的主要差别



南方高岭土多属一次粘土（原生高岭）， 北方高岭土多属二次粘土（沉积高岭）。 沉积高岭颗粒度较细，且由较多的腐殖质 和有机质，可塑性好于原生高岭。 因此尽管南北方都产高岭土，但中国古代， 北方制瓷多使用高岭土，而南方则以瓷土 为主。
（2）高岭石族类的主要矿物
陶瓷品种的不断出现。
陶器
易熔粘土 （高铁粘土）
低铁粘土 瓷石质原料
黑陶 白陶 （高岭土，坩子土
低温釉陶
夹砂陶
原始青瓷
青瓷， 南方瓷器
泥质陶
北方瓷器
二元配方瓷器 （明清官窑）
硬陶
印纹硬陶
明清彩瓷
紫砂陶
唐三彩， 建筑琉璃
第四节 陶瓷原料矿物组成简介

1 粘土

由富含长石等铝硅酸盐的岩石（长石、伟晶花 岗岩、斑岩等）经过长期风化作用或热液蚀变 作用形成的一种疏松或呈胶状致密的土状或致 密块状的产物，为多种微细矿物和杂质的混合 体。

耐火度分：

4.1.3 粘土的主要化学组成


粘土的化学组成在一定程度上反映其耐火度、矿 物组成、颜色、工艺性能等工艺性质。 粘土主要有以下的一些氧化物组成。

SiO2:含量高时，可塑性低，体积收缩小。 Al2O3:含量高时，耐火度高，难于烧结。 K2O 、Na2O:含量高时，烧结温度变低。 Fe2O3、 TiO2:给坯体周色，含量增加，颜色加深。 CaO、MgO:降低粘土的耐火度，缩小烧结范围。
古陶瓷制胎三大主要原料
易熔粘 土
低铁粘 土
瓷石质原料
古陶瓷制釉的主要原料
高温釉 低温釉
• 草木灰 • 石灰 • 釉灰
• 铅的氧化物
第三节 中国古代陶瓷原料技术的发 展

陶瓷原料发展的两个方面

原料选择技术进步

特定陶土的选择
瓷石、高铝粘土的发现


淘洗技术的进步

原料技术的发展导致陶瓷技术的不断进步，新
陶瓷原料的基本构成

传统陶瓷制品所用原料多为天然矿物或岩石，这些原 料主要分布于地壳中。


矿物指的是自然化合物或自然元素，是地壳中经过各种物理 化学作用形成的产物，具有均匀的化学组成，呈晶体存在。 岩石是矿物的结合体，是由多种矿物以一定规律组合而成。 大陆性地壳占地壳的1/3，位于地壳上层，组成以硅铝酸盐 为主，又叫硅铝层。 海洋性地壳占地壳的2/3，由硅镁酸盐组成。