第三章 配料计算

4.15 SiO2
坯式
0.185 K2O 0.151 Na2O 0.548 CaO 0.116 MgO 1.000
0.664 Al2O3 0.032 Fe2O3
4.879 SiO2
釉式
3.4.3 配料计算
• 由于坯料组成有四种表示方法，故必须了解这四种不同表示方法之间 的关系。以下介绍两种主要计算方法：
• R2O+RO 4～6％ （K2O＞2.5％）助熔剂，提高瓷的透明度， 过多会 低温变形，热震性变差；
• CaO、MgO 微量 引入可相对提高瓷的热稳定性和力学 强 度，提高白度和透明度，改进瓷的色调，减弱铁钛的不良色 着影响；
• Fe2O3 、TiO2 （ Fe2O3＜1%， TiO2＜0.2％） : 影响外观品 质。
第三章 坯料及其计算
3.1长石质瓷的物理化学基础 3.2长石质瓷的化学组成及作用 3.3长石质瓷的示性矿物组成与实际配方 3.4配料计算 3.4.1确定坯料配方的原则 3.4.2坯料组成的表示方法 3.4.3配料计算举例
3.1长石质瓷的物理化学基础
硅酸盐工艺岩石制品的制造 是在实验的基础上，以相应 相图为基本依据来寻找其合 理组成、烧成温度范围、调 整工艺性能和使用性能、改 进配方和分析指导生产工艺 过程。
• 3.4.3.1由坯（釉）料的化学组成计算坯（釉）式
• 计算步骤：
• 1.若原始组成中含有灼减，则应先将原组成换算成不含灼减的化学组成； • 2.以各氧化物的摩尔质量，分别除相应氧化物的质量百分数，得到各氧化物
的摩尔数； • 3.计算坯式时，以中性氧化物R2O3的摩尔数之和分别除各氧化物的摩尔数；
酸性
SiO2 TiO2 ZrO2 MnO2 P2O5
在实验式中排列顺序为碱性氧化物在前，其次为中
性氧化物，最后是酸性氧化物。坯式通常以中性氧化物
R2O3为基准（国外也有以碱性氧化物为基准），令其摩尔 数为1；而釉式以起溶剂作用的碱金属和碱土金属氧化物
为基准，令其摩尔数为1。
坯式
x R2O y RO
K2O 0.88
Na2O 灼减量 0.22 －－
3.4.2.3 矿物组成表示法
• 配方中粘土、石英及熔剂类矿物的质量百分数表示的方法 • 例如：某釉面砖配方
名称 ％
粘土类矿物 51
石英 28
熔剂类矿物 21
3.4.2.4 实验式表示法
陶瓷配料一般为混合物，可以用化学实验式来表示，即 以各种氧化物的摩尔比来表示。这种方法叫做化学实验式 表示法，简称实验式。
3.4配料来自百度文库算
3.4.1 确定坯料配方的原则
1.充分考虑产品的物理化学性能和使用性能要求 2.参考前人的经验和数据 3.了解各原料对产品性能的影响 4.应满足生产工艺要求 5.了解原料的品位、来源和到厂价格
3.4.2 坯体组成的表示方法
3.4.2.1 配料量表示法（也称配料比表示法）
配方中所用各原料的质量百分比表示的方法 如：某釉面砖配方
利用坯（釉）式表示陶瓷坯料的化学组成，可以明确的 看出各组分之间的关系，判断组成特性，进而对比分析其 高温性能，以利坯料的配制与调整，可用来指导生产。
氧化物分类
碱
K2O Na2O Li2O CaO MgO BaO
性
ZnO BeO SrO FeO MnO PbO CdO
中性
Al2O3 Fe2O3 Sb2O3 Cr2O3 B2O3
3.3长石瓷的示性矿物组成与实际配方
示性矿物组成：在能够成 瓷的前提下，理论上的长 石、石英、高岭土三种矿 物的配合比例。 硬质瓷：高岭土含量较多， 长石及其它熔剂含量较少， 其成瓷温度较高 （1350℃～1450℃）莫来 石含量高，瓷的硬度大。 实际配方：在示性矿物组 成的基础上，考虑具体原 料与生产工艺条件等因素 而制定的生产配方。
长石瓷的坯料组成区域物相 为玻璃态物质、莫来石晶体、 残余二氧化硅，是多相混溶 物，冷凝后成为洁白产物即 为瓷。
3.2长石瓷的化学组成及作用
• SiO2 65~75% 影响强度和基本性能，不能大于80％否则热 震性变坏、炸裂；
• Al2O3 19～25％ 提高化学稳定性与热稳定性，提高力学性 能、白度。但过多烧成温度会提高，过少易熔变形；
1 R2O3 z RO2
釉式
x R2O 1 y RO
u R2O3 v RO2
式中x、y、z、u、v为各氧化物摩尔数，表示各氧化物之间的相互比例。
例如：清代康熙瓷及其青花釉的坯、釉式为
0.860 K2O 0.120 Na2O 0.082 CaO 0.030 MgO
0.978 Al2O3 0.022 Fe2O3 1.000
计算釉式时以碱性氧化物（R2O＋RO）的摩尔数之和去除各氧化物的摩尔数。 得到的数字就是坯式或釉式中各氧化物前面的系数（相对摩尔数）； • 4.按照碱性、中性、酸性氧化物的顺序列出各氧化物的相对摩尔数，即为坯 式或釉式。
计算步骤： 例1：某瓷坯的化学组成如下表所示，试求该瓷坯的实验式
成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 总计
名称 焦宝石 含量，％ 40
石英 30
粘土 15
滑石 5
石灰石 7
长石 3
3.4.2.2 化学组成表示法
• 配方中各化学组分及灼烧减量的质量百分数表示的方法 例如：某釉面砖坯料的化学组成，％
SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 64.15 24.33 0.71 0.39
CaO 7.49
MgO 1.84
％ 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100
• 1.将化学组成换算成不含灼减的百分数
SiO2
63.37 100－5.54
×100 ％＝67.09
其它氧化物同理换算列入下表
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 67.09 26.33 0.8575 1.217 0.3388 2.170 2.001
说明：总计为100时，分母可用100减去灼减或各氧化物含量相加； 总计不为100时，分母可直接将各氧化物含量相加。
2.将各氧化物的质量百分数被各氧化物的摩尔质量去除
SiO2 67.09 60.1 1.116
Al2O3 26.33 101.9 0.2583
Fe2O3 0.8575 159.7 0.0054