有哪些陶瓷原料的知识

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陶瓷的原料主要来自岩石,岩石多由硅和铝组成。陶瓷也是用这种岩石为原料,人工加热硬化,类似于火成岩的形成。所以从化学上讲,陶瓷的成分和岩石的成分没有太大区别。如果是由硅和铝组成的陶瓷,其主要原料如下:

1、应时——化学成分是纯二氧化硅(二氧化硅),又称二氧化硅。这种矿物即使碎成细粉也没有粘度,可以用来弥补陶瓷原料粘度过大的缺点。高于780℃时变得不稳定,变成鳞石英,1730℃开始熔化。

2.长石是一种主要由二氧化硅和氧化铝组成的化合物,混有钠、钾和钙。因为内容不同,所以有很多种。长石较多的岩石一般称为长石,有的以其来源命名。代表性长石种类及其组成列于表1。其中,前三者是纯理论成分,后者包含了岩石中所有的不纯物质。

钠长石和钙长石以各种比例相互熔融,成为各种长石。这些称为斜长石,其性质取决于钠长石与钙长石的比例。还有一种正长石,成分与正长石(钾长石)相同,形状略有变异,至今被误认为正长石。其实这种正长石应该叫“微斜长石”。

3.瓷土(又称“高岭土”)-瓷土(H4Al2Si2O9)是陶瓷的主要原料。它以中国景德镇附近的高陵命名,是世界上第一座窑厂。后来“高陵”的汉语口音演变成“高岭土”,成为国际名词。纯瓷土是一种具有丝滑光泽的白色或灰白色软矿物。

瓷土是云母和长石变质形成的,其中钠、钾、钙、铁流失,水发生变化。这个动作叫“瓷土”或“高岭土”。至于瓷土的成因,学术界虽然没有定论,但大致可以认为长石是由温泉或含有碳酸气的水以及沼泽植物腐烂产生的气体作用而形成的。瓷土大多产于温泉附近或石灰层周围,可能是这个原因。瓷土的熔点约为1780℃。事实上,因为它含有一些不纯的物质,所以它的熔点略有下降。

纯瓷土(高岭土)库存不多,所谓的纯瓷土粘度没有粘土那么强。一般来说,如果在显微镜下观察瓷土,大部分都有白色的丝滑光泽和银色,是一种很小的晶体。这叫纯瓷土。此外,它还含有未变质的长石、应时、铁矿石和其他岩石的碎片,作为瓷土的来源。

纯瓷土由二氧化硅46.51%,氧化铝39.54%,H2O 13.95%组成,熔点1780℃。

陶瓷的最高等级是瓷器。瓷器最好用的石头是什么?因为瓷器必须是白色的。因此,我们必须尽最大努力避免将铁包含到彩色陶瓷中。含铁量较少,主要由二氧化硅和氧化铝组成的岩石包括花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩、石英粗面岩和这些岩石崩解形成的水岩。

这里所说的花岗岩甚至石英粗面岩(即火成岩含有较多的氧化硅和氧化铝,但铁分子很少)主要由应时和长石组成,并含有一些云母和富含铁(氧化铁)的深绿色或深褐色矿物。如果我们仔细观察这些岩石,我们可以看到许多像玻璃一样透明的颗粒和像瓷器一样亮白色或红色的颗粒。前者是应时,后者是长石。虽然这四种岩石的化学成分相同,但由于长石和应时的大小不同,它们形成的岩石也不同。花岗岩由比较大的颗粒(直径1~7 mm)组成。石英粗面岩是一种致密的平原,其中有小颗粒的应时和长石。花岗斑岩和石英斑岩位于两者之间,是密集平原地带的大颗粒应时。这些岩石的构造差异主要在于熔融岩浆到冷固化的时间长度,其中花岗岩最长,石英粗面岩最短,而花岗斑岩(原创版权www.isoyu.com)和石英斑岩在其间的时间内是冷固化的。陶瓷之所以不能有岩石般的颗粒,主要是因为陶瓷原料在高温下不像岩石那样完全熔化,冷固时间短,这是天然岩石与人造岩石最大的区别,即陶瓷。有时,与石英粗面岩成分相同的东西在熔融状态下流到地面,突然变成冷固体,从而形成不像上述岩石那样含有肉眼可见的应时、长石和其他颗粒的玻璃,而是形成相同的整块玻璃,即黑曜石和重晶石。可以看出,岩石和陶瓷的本质是一样的,只是做工和人工的区别。

半花岗岩和伟晶岩花岗岩含有大量二氧化硅。前者含有长石和应时的细粒,而后者是由长石和应时的超大颗粒形成的。它们有的在某些部位浓缩了同样的物质,变成了纯应时脉,或者纯长石脉,有的变成了半花岗岩(有的地方用原来的半花岗岩做陶瓷原料)。

釉的本质和组成

当我们看到一件陶瓷制品时,首先引起我们注意的不是它的形状、图案或坯料,而是陶瓷表面的釉料。如果瓷器上没有釉料,恐怕再漂亮,再新,也失去了魅力。虽然我们吹嘘陶瓷是火的艺术,火的作用发生了各种变化,但火中变化的主要是釉。

釉料和坯料是由岩石或土壤制成的。釉料和坯料的区别在于更容易在火中熔化。当窑中火的力量使坯体半熔化时,釉料的原料必须完全熔化成液态。冷却后,这种液体固化成一种玻璃,称为釉料。

但陶瓷体表面一旦施釉,就和玻璃有很大区别。因为当釉料熔化时,它与产品的坯体相互作用,形成中间层,从烧结的坯体逐渐变成釉料的玻璃状外表面。虽然釉层厚度通常仅为坯体厚度的1~3%,但会强烈改变产品的热稳定性、介电强度、化学稳定性等诸多性能。

日用陶瓷材料可分为三类:具有可塑性的粘土材料、不具有可塑性的应时材料(贫瘠材料)和熔剂材料。

粘土原料是日用陶瓷原料的主要原料之一。细瓷器配料中粘土材料的含量往往达到40=60%,在陶器和炻器中可以增加。粘土具有可塑性和可烧结性,是陶瓷制品的主要原料。陶瓷用工业粘土的主要矿物为高岭石、蒙脱石和伊利石(水云母),也有稀有的一水硬铝石。

应时原料(贫瘠的原料):应时原料和陶瓷行业常用的材料有几种:脉状应时、砂岩、石英岩、石英砂。应时在陶瓷生产中的作用是作为一种贫瘠的原料添加到陶瓷坯料中,这是陶瓷坯料(俗称骨料)的主要成分之一。它对陶瓷生产中坯体的形成和烧成有重要影响。

熔剂原料:矿物原料主要含有碱金属氧化物,此外,一些含有碱土金属的矿物也可以作为熔剂原料,其中含有氧化钙和氧化镁的碳酸盐矿物较为常见。长石是陶瓷原料中最常用的熔剂材料,在陶瓷生产中用作坯料、釉料和颜料

熔剂等基本成分是陶瓷的三大原料之一。

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