第三章 配料计算

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
பைடு நூலகம்K2O 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配料计算
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
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
％ 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
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。
3.3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。
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
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
• 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；
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；
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
• 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。
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：
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