1、1第二章第二章 坯坯 料料2第一節第一節坯料組成的表示方法坯料組成的表示方法第三節第三節 配料計算配料計算第二節第二節 坯料的類型坯料的類型3第一節第一節 坯料組成的表示坯料組成的表示方法方法(p69)(p69)配料量表示法配料量表示法 化學組成表示方法化學組成表示方法 實驗式表示法實驗式表示法 示性礦物組成表示法示性礦物組成表示法41、配料量表示法配料量表示法： 用原料的質量百分數（或質量）來表示配方用原料的質量百分數（或質量）來表示配方組成的方組成的方法。最法。最常見的表示方常見的表示方法。法。 石英石英 13% 長石長石 22% 寬城土寬城土 65% 滑石滑石 1% 優點：具體反映了原料

2、的名稱和數量，直觀，易優點：具體反映了原料的名稱和數量，直觀，易記。記。 便于生產和試驗。便于生產和試驗。缺點：各地區、各廠所用原料的組成和性質不同，缺點：各地區、各廠所用原料的組成和性質不同，無法相互對照或直接引用。無法相互對照或直接引用。52 2、化學組成表示方法：、化學組成表示方法： 以坯料中的各組成氧化物的質量百分比來表示配方組成的方法。或稱氧化物質量百分比表示法。 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O I.L 總計總計 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100 單位：單位：wt優點：優點：1.根據組成含量

3、的多少，對坯料燒成溫度、變化根據組成含量的多少，對坯料燒成溫度、變化趨勢、收縮大小、坯體顏色等進行初步判斷。趨勢、收縮大小、坯體顏色等進行初步判斷。2.可以利用所用原料的化學組成，計算符合給定化學組可以利用所用原料的化學組成，計算符合給定化學組成的配方。成的配方。缺點：缺點：原料和產品中的這些氧化物不是孤立的，關系復原料和產品中的這些氧化物不是孤立的，關系復雜，此法有局限性。雜，此法有局限性。6 3 3、實驗式表示法：、實驗式表示法： 以各種氧化物的摩爾數的比例來表示。 (堿性堿性 ) (中性或兩性中性或兩性=1 ) (酸性酸性) 4.232 SiO20.9795 Al2O3 0.0205 F

4、e2O3 0.0872 K2O 0.1224 Na2O 0.0823 CaO 0.0319 MgO 7特點：特點：1.1.可以明確的看出各組分之間的關系，判斷組可以明確的看出各組分之間的關系，判斷組成特性，估價高溫性能，以利于坯料的配置與成特性，估價高溫性能，以利于坯料的配置與調整，用來指導生產。調整，用來指導生產。2.2.直觀反映各氧化物之間的相互關系。直觀反映各氧化物之間的相互關系。84 4、示性礦物組成表示法：、示性礦物組成表示法： 坯料配方組成以純理論的粘土，石英，長石等礦物來表示的方法。 粘土礦物粘土礦物 63.08% 63.08% 長石礦物長石礦物 28.62% 28.62% 石英

5、礦物石英礦物 8.3%8.3%優點：進行配料計算較為簡便。依據：同類型優點：進行配料計算較為簡便。依據：同類型的礦物在坯料中所起的作用基本相同。（其實，的礦物在坯料中所起的作用基本相同。（其實，礦物種類非常多，差異很大）礦物種類非常多，差異很大）缺點：反映的情況粗略。缺點：反映的情況粗略。9第二節第二節 坯料的類型坯料的類型長石質瓷長石質瓷 絹云母質瓷絹云母質瓷 骨灰瓷骨灰瓷 鎂質瓷鎂質瓷10一一 長石質瓷長石質瓷 屬屬長石長石石英石英高嶺土為主的三組分配料。高嶺土為主的三組分配料。 一一般燒成溫度在般燒成溫度在1250 C-1350 C 巖巖相組成（相組成（T1450C）時，）時， 一般相組

6、成：一般相組成： 玻玻璃相璃相5060%，莫來石，莫來石 10-20% ，殘余石英，殘余石英 8-12% ，方石英，方石英 6-10%11瓷的特點：瓷的特點： 、長石質瓷的白度高。 、具有半透明性。 3、燒成溫度在1250C 以上的長石質瓷，成瓷后，不透氣，吸水率低，瓷質堅硬，斷面呈光澤的貝殼狀，機械強度高，化學穩定性好。 12 ）由于配料中粘土含量高，所以坯料的可）由于配料中粘土含量高，所以坯料的可塑性好，易于成型。塑性好，易于成型。 ）玻璃相含量高，但由于玻璃相為鉀玻璃，）玻璃相含量高，但由于玻璃相為鉀玻璃，燒成溫度范圍寬。其熔體的高溫粘度大，高溫燒成溫度范圍寬。其熔體的高溫粘度大，高溫粘

7、度系數小，盡管玻璃熔體含量大，但出現的粘度系數小，盡管玻璃熔體含量大，但出現的速度慢且粘度大，所以，高溫變形小，燒成容速度慢且粘度大，所以，高溫變形小，燒成容易控制。易控制。 ）產品一般做日用瓷，餐，茶，酒具，工）產品一般做日用瓷，餐，茶，酒具，工藝美術瓷，要求性能不高的工業瓷。藝美術瓷，要求性能不高的工業瓷。 工藝性能：工藝性能： 13特點：燒成溫度高，機械強度高，熱穩定好，透明性差。特點：燒成溫度高，機械強度高，熱穩定好，透明性差。 應用：化學瓷，耐熱瓷，高壓電瓷，研磨體（球磨罐），應用：化學瓷，耐熱瓷，高壓電瓷，研磨體（球磨罐），日用瓷。日用瓷。 注意：因為粘土含量高，為防止收縮太大，可

8、加入注意：因為粘土含量高，為防止收縮太大，可加入的熟的熟 粘土。粘土。）高長石質瓷）高長石質瓷 長石含量大于長石含量大于30%，石英，石英1030，粘土，粘土2550。 特點：燒成溫度低，易變形。半透明性好，脆。熱穩定性特點：燒成溫度低，易變形。半透明性好，脆。熱穩定性差。差。 應用：藝術瓷，日用瓷。應用：藝術瓷，日用瓷。常見類型：常見類型： ）高粘土質硬質瓷）高粘土質硬質瓷 粘粘土的含量大于，石英小于（常用），土的含量大于，石英小于（常用），長石大約。長石大約。14 長石質瓷的物理化學基長石質瓷的物理化學基礎：礎：K K2 2O OAlAl2 2O O3 3SiOSiO2 2系統三系統三元相

9、圖。元相圖。15化學組成波動的范圍：（化學組成波動的范圍：（P47表表2-5）SiO2 65%75% Al2O319%25% R2O+RO46.5%16 瓷坯中各種氧化物的作用及其相互關系瓷坯中各種氧化物的作用及其相互關系SiO2：由粘土和長石引入，不足部分由石英補充。一由粘土和長石引入，不足部分由石英補充。一部分部分SiO2與與Ai2O3在高溫時生成莫來石晶體，在高溫時生成莫來石晶體，莫來石晶體與殘余石英一起，形成瓷坯的骨架；莫來石晶體與殘余石英一起，形成瓷坯的骨架；一部分一部分SiO2則與堿性金屬氧化物在高溫下生成則與堿性金屬氧化物在高溫下生成玻璃相，使制品具有半透明性。玻璃相，使制品具有

10、半透明性。17SiO2是瓷坯的主要成分，含量是瓷坯的主要成分，含量很高，它直接影響陶瓷的強度和很高，它直接影響陶瓷的強度和其他性能。但含量不能過高，如其他性能。但含量不能過高，如果超過果超過75%，陶瓷制品燒后熱穩，陶瓷制品燒后熱穩定性變壞，易出現炸裂現象。定性變壞，易出現炸裂現象。18Al2O3：瓷中的瓷中的Al2O3也是瓷坯的主要組成，主要由長石也是瓷坯的主要組成，主要由長石和高嶺土引入。一部分存在于莫來石晶體中，另和高嶺土引入。一部分存在于莫來石晶體中，另一部分熔解在熔體中以玻璃相的形式存在。一部分熔解在熔體中以玻璃相的形式存在。 Al2O3的含量增加，可以提高陶瓷制品的物理化的含量增加

11、，可以提高陶瓷制品的物理化學性能和機械強度，提高白度和燒成溫度。但它學性能和機械強度，提高白度和燒成溫度。但它的含量過高（超過的含量過高（超過28%），會導致制品不易燒熟；），會導致制品不易燒熟；含量過低（低于含量過低（低于15%），則又易使制品趨于變形），則又易使制品趨于變形和軟塌。和軟塌。19K2O和和Na2O：K2O和和Na2O主要由長石引入，它們是成瓷的主主要由長石引入，它們是成瓷的主要成分，起助溶劑作用，存在于玻璃相中提高要成分，起助溶劑作用，存在于玻璃相中提高透明度。一般透明度。一般K2O、Na2O含量在含量在5%左右。若左右。若含量過高，則會急劇降低瓷的燒成溫度與熱穩含量過高，則

12、會急劇降低瓷的燒成溫度與熱穩定性。經研究發現，定性。經研究發現， K2O和和Na2O作用有差異。作用有差異。在化學穩定性、彈性、熱穩定性方面，在化學穩定性、彈性、熱穩定性方面， K2O的的性能比較好，制品的燒成溫度范圍也比較寬，性能比較好，制品的燒成溫度范圍也比較寬，得到的瓷質音韻洪亮、鏗鏘有聲。特別是在南得到的瓷質音韻洪亮、鏗鏘有聲。特別是在南方瓷區，這一特性尤為明顯。具湖南界牌瓷廠方瓷區，這一特性尤為明顯。具湖南界牌瓷廠研究，研究， Na2O過多，瓷的聲音沉啞。一般控制過多，瓷的聲音沉啞。一般控制K2O、Na2O含量低于含量低于5%。20堿土金屬氧化物（堿土金屬氧化物（CaO、MgO）：）

13、：在我國的瓷坯中，一般不專門引入堿土金屬在我國的瓷坯中，一般不專門引入堿土金屬氧化物，因而含量較少。它與堿金屬氧化物氧化物，因而含量較少。它與堿金屬氧化物共同起助熔作用，若引入一定量的共同起助熔作用，若引入一定量的CaO、MgO，還可以提高瓷的熱穩定性、機械強度、，還可以提高瓷的熱穩定性、機械強度、白度和透光度，改善瓷的色調，減弱鐵鈦的白度和透光度，改善瓷的色調，減弱鐵鈦的不良著色作用。不良著色作用。21Fe2O3、TiO2和和MnO：含量很少，但對制品染色的危害很大。提別是含量很少，但對制品染色的危害很大。提別是Fe2O3 ，不僅使制品呈黃褐色或暗灰色（視燒，不僅使制品呈黃褐色或暗灰色（視燒

14、成氣氛而異），還可能出現黑點兒或熔洞。成氣氛而異），還可能出現黑點兒或熔洞。 TiO2的著色雖比的著色雖比Fe2O3輕，但亦使瓷發黃或陰輕，但亦使瓷發黃或陰暗，且含量多時會出現淡棕色。對以上幾種著暗，且含量多時會出現淡棕色。對以上幾種著色氧化物必須嚴加控制。一般要求坯料組成中色氧化物必須嚴加控制。一般要求坯料組成中Fe2O3含量在含量在1%一下，一下， TiO2含量在含量在0.2%以下。以下。22瓷中各氧化物之間的關系：采用坯式中的硅鋁坐標圖說明。瓷中各氧化物之間的關系：采用坯式中的硅鋁坐標圖說明。23令坯式中的堿性氧化物的摩爾數為令坯式中的堿性氧化物的摩爾數為1，以，以Al2O3摩爾數摩爾數

15、為縱坐標，以為縱坐標，以SiO2的摩爾數為橫坐標，標出一系列瓷的摩爾數為橫坐標，標出一系列瓷坯的組成點。坯的組成點。瓷區瓷區1：是我國日用瓷組成區：是我國日用瓷組成區 Al2O31.9-4.5 SiO212-20燒成溫度燒成溫度1300左右左右瓷區瓷區2：是國外瓷和個別國內瓷的組成區：是國外瓷和個別國內瓷的組成區： Al2O34.0-6.0 SiO220.5-27.5燒成溫度燒成溫度1400左右左右規律：規律：1. Al2O3/ SiO2=1:5左右；左右； 2.坯料中坯料中Al2O3的摩爾數應不低于的摩爾數應不低于2。2425配方調試：配方調試： 在示性礦物組成的基礎上，在示性礦物組成的基礎

16、上，考慮到實際原料及生產工藝因素而定的。考慮到實際原料及生產工藝因素而定的。26.配配方中的粘土，應用高嶺土或燒后白色的粘方中的粘土，應用高嶺土或燒后白色的粘土，視其成型性能，應采用一定量的高可塑性粘土，視其成型性能，應采用一定量的高可塑性粘土。土。 .配配方中的長石調整（主要為鉀長石，鈉長石）方中的長石調整（主要為鉀長石，鈉長石） .石石英：用量不超過英：用量不超過。 .其其它成分：它成分： a.加加入入-的滑石，引入的滑石，引入MgO。(助熔、堇青助熔、堇青石提高熱穩定性、與石提高熱穩定性、與FeO形成固溶體提高白度形成固溶體提高白度) b.加加入廢瓷粉，不超過入廢瓷粉，不超過10%。 c

17、.鐵鐵，鈦含量過高，加入少量磷酸鹽，可適當降，鈦含量過高，加入少量磷酸鹽，可適當降低坯體的燒成溫度，提高瓷體的白度。低坯體的燒成溫度，提高瓷體的白度。 d.加加少量的著色劑，得到不同的著色泥坯少量的著色劑，得到不同的著色泥坯。27二二.絹云母質瓷絹云母質瓷 絹絹云母（云母（K2O3Al2O36SiO22H2O）KAl2(AlSiO2Si)4O10(OH)2nH2+SiO2 作為熔劑。作為熔劑。 絹云母通過瓷石引入絹云母通過瓷石引入的。的。 瓷石由石英和絹云母及少量其它礦物所瓷石由石英和絹云母及少量其它礦物所組成。組成。 瓷石原料熔融后粘度高（原因：含石英，瓷石原料熔融后粘度高（原因：含石英，石

18、英溶于液相提高液相的高溫粘度；絹云母石英溶于液相提高液相的高溫粘度；絹云母可分解為玻璃相和白榴石，具有長石的特可分解為玻璃相和白榴石，具有長石的特性。）性。）28巖相組成：巖相組成： 石英，方石英，莫來石，玻璃相石英，方石英，莫來石，玻璃相 瓷的特點：瓷的特點： 、半透明性好，瓷體中熔體含量高。、半透明性好，瓷體中熔體含量高。 、相同條件下，燒成溫度低，石英顆粒、相同條件下，燒成溫度低，石英顆粒細，易熔。細，易熔。 、還原焰燒成，瓷質白里泛青。、還原焰燒成，瓷質白里泛青。29工藝特點：工藝特點： .絹云母質瓷的成瓷范圍：絹云母質瓷的成瓷范圍： 絹云母絹云母3050%，石英，石英 1525% ，

19、高嶺，高嶺土土 3050%，其它，其它510% 實際配方：瓷石實際配方：瓷石7030%，高嶺土，高嶺土3070% .絹云母可形成莫來石，且形成莫來石溫絹云母可形成莫來石，且形成莫來石溫度較低而量多，具有粘土的特征，具有一定度較低而量多，具有粘土的特征，具有一定的塑性。隨絹云母含量不同燒成溫度不同，的塑性。隨絹云母含量不同燒成溫度不同，一般在一般在13501300。 3.燒成用還原焰，成瓷后色調柔和。燒成用還原焰，成瓷后色調柔和。30三.磷酸鹽質瓷（骨灰瓷、骨質瓷） 以骨灰（磷酸鹽），高嶺土，長石，石英以骨灰（磷酸鹽），高嶺土，長石，石英配料。配料。 1.1.巖相組成：巖相組成： 玻玻璃相璃相4

20、0%40%， -Ca-Ca3 3（POPO4 4）2 24040% %，Ca-Ca-長石長石20%20%，少量的方石英，氣孔，莫來石。，少量的方石英，氣孔，莫來石。 312.2.配方：配方： 化學組成：化學組成： 主要化學成分：主要化學成分：P P2 2O O5 5，SiOSiO2 2，AlAl2 2O O，CaOCaO。其中的其中的CaO CaO ，P P2 2O O5 5由骨灰引入。由骨灰引入。 坯式的大致范圍：坯式的大致范圍： 1.971.979.08 SiO9.08 SiO2 2 1.151.158.3RO 8.3RO Al Al2 2O O3 3 0.35 0.352.67 P2.6

21、7 P2 2O O5 5 32實際配方范圍：實際配方范圍： 骨灰骨灰 4050% 長石長石 10%， 高嶺土高嶺土 30%， 石英石英 10% 如某廠實際配方：如某廠實際配方： 石英石英8， 長石長石10，滑石，滑石2，生砂石，生砂石7，骨灰，骨灰40，堿干堿干6， 木節木節5， 寬城土寬城土22333.瓷質特點：瓷質特點： 1）半透明性好）半透明性好 -Ca3（PO4）2 ，Ca-長石晶相與玻璃相折射率接近，散長石晶相與玻璃相折射率接近，散射不大，所以，在玻璃相不太高的情射不大，所以，在玻璃相不太高的情況下，具有很好的半透明性。況下，具有很好的半透明性。 342）白度高，粘土用量少，原料中鐵

22、含量極低，）白度高，粘土用量少，原料中鐵含量極低，且少量的鐵在磷酸鹽中以且少量的鐵在磷酸鹽中以6配位存在，此時鐵配位存在，此時鐵離子不顯色。其白度一般在離子不顯色。其白度一般在80 以上。以上。 353）光澤好，一般采用二次燒成，特別是高）光澤好，一般采用二次燒成，特別是高溫素燒，低溫釉燒時，因為釉燒過程中基本溫素燒，低溫釉燒時，因為釉燒過程中基本無素燒時的化學反應，所以不再有氣體排除。無素燒時的化學反應，所以不再有氣體排除。 364）裝飾效果好，瓷釉通常采用熔塊釉，）裝飾效果好，瓷釉通常采用熔塊釉，和半低溫熔塊釉，釉面平整度好。和半低溫熔塊釉，釉面平整度好。 37 5）機械強度低，熱穩定性差

23、。）機械強度低，熱穩定性差。 主要由主要由 -Ca3（PO4）2晶相和晶相和Ca-長長石晶相決定（晶相的機械強度低，線石晶相決定（晶相的機械強度低，線脹系數大）。脹系數大）。384、工藝特點：、工藝特點： 1）坯料中瘠性料含量多，需加入）坯料中瘠性料含量多，需加入一定量的粘土，以保證成型性能和一定量的粘土，以保證成型性能和生坯的干燥強度。但用量不能太多，生坯的干燥強度。但用量不能太多，否則，半透明性減弱，失去骨灰瓷否則，半透明性減弱，失去骨灰瓷的特點。所以需加高可塑性的粘土。的特點。所以需加高可塑性的粘土。392）燒成溫度范圍窄。）燒成溫度范圍窄。 原因：（原因：（1）在接近燒成溫度附近，生成的）在接近燒成溫度附近，生成的鈣長石溶于液相，且速度快，則此時液相急劇鈣長石溶于液相，且速度快，則此時液相急劇增加，導致燒成溫度范圍窄，增加，導致燒成溫度范圍窄， （2）磷酸鹽玻璃的高溫粘度小，高溫粘度）磷酸鹽玻璃的高溫粘度小，高溫粘度系