一、黏土在陶瓷生产中的作用
了了亭 资讯, 陶瓷研究:饶亚明, 黏土之所以作为陶瓷制品的主要原料,是由于其赋予泥料具有可塑性和烧结性,黏土不仅能保证陶瓷制品的成形,而且能决定制品烧后的性质,黏土在陶瓷生产中的作用有以下几种:
黏土赋予坯泥一定的可塑性,是陶瓷坯体可塑成型的工艺基础。黏土可塑性的变化对陶瓷成形的质量影响很大,因此,选择各种可塑性的黏土或调节坯泥的可塑性,已成为陶瓷坯料配方的主要依据。
黏土使注浆泥料及釉料具有悬浮性和稳定性。这是陶瓷注浆坯料与釉料所必备的性质,因此选择能使泥浆有良好悬浮性与稳定性的黏土,也是注浆坯料和釉料配料中的主要问题。
黏土在坯料中结合其他非可塑性原料,使坯泥具有一定的干坯强度。细分散的黏土颗粒与较粗的瘠性原料相结合,可得到较大堆积密度的坯体而有利于烧结。
黏土是瓷坯化学组成中Al203的主要来源,也就是烧
成时生成莫来石的主要来源,莫来石晶体的存在及其数量多少决定着瓷器的许多使用性能。
痞性原料的矿物成分主要是指非可塑性的硅,铝的氧化物及含氧盐。如石英,蛋白石,叶蜡石,黏土煅烧后的孰料,废瓷粉等。瘠性原料在生产中起减黏作用,可降低坯料的黏性,烧成后部分石英溶解在长石玻璃中,提高液相黏度,防止高温变形,冷却后在瓷坯中起骨架作用。
石英在陶瓷生产中作为瘠性原料加入到陶瓷坯料中时,它是陶瓷坯体中主要组成部分之一,它在陶瓷生产中的作用可以概括如下:在烧成前石英是瘠性原料,可调节泥料的可塑性,降低坯体的干燥收缩,缩短干燥时间并防止坯体变形。
在烧成时,石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响。在高温下石英能部分溶解于液相中,增加熔体的黏度,而未溶解的石英颗粒,则构成坯体的骨架,可防止坯体发生软化变形等。
在瓷中,石英坯体的机械强度有着很大的影响,合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度。同时石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。
在釉中石英是生成玻璃质的主要成分,增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与黏度,并减少釉的热膨胀系数。同时它是决定釉的机械强度,硬度,耐磨性和耐化学侵蚀性等性质的主要原料。
熔剂性原料的矿物成分主要是碱金属,碱土金属的氧化物及含氧盐。如长石,石灰石,白云石,滑石,锂云母,伟晶花岗岩等。它们在生产中起助熔作用,高温熔融后可以熔解一部分石英及高岭土分解产物,熔融后的高黏度玻璃可以起到高温胶结作用。常温时也起减黏作用。
长石在陶瓷坯料中是作为熔剂使用的。为了使坯料便于烧结而又防止变形,一般希望长石具有较低的熔化温度,较宽的熔融温度范围,较高的高温黏度以及良好的溶解其它物质的能力,上述性能与长石的成分及杂质的含量有关。因此,长石的熔融特性对于陶瓷生产来说具有重要的意义。
功能性原料是指除上述三类原料外的其他辅助原料统称。如氧化锌,锆英石,色料,电解质等。它们在生产上不起主要作用,不是成瓷的必要成分,一般是少量加入发即能显著提高制品某方面的性能,有时为了改善坯釉料工艺性能而不影响制品的性能,从而有利于生产工艺的实现。
二、陶瓷原料的合理使用
我国陶瓷制品的品种繁多,风格不一,当我国精美的陶瓷制品传到西方时,各国竞相仿制。但由于西方缺少适当的原料,以至经历了漫长的岁月才制造出来。近二个世纪以来,西方科学的迅速发展使我国的陶瓷生产反而在许多方面不及他们,造成这种状况的原因甚多,陶瓷原料的开采与使用的不当便是其中之一。合理使用是十分重要的。