《易学古籍珍本》六壬通天.pdf

陶瓷生产技术
赵营刚
第二章卫生陶瓷生产技术及原理
主要内容
卫生陶瓷的原料及工艺流程
卫生陶瓷的泥浆制备
卫生陶瓷的釉料制备
卫生陶瓷的成型
卫生陶瓷的干燥
卫生陶瓷的施釉及装饰
卫生陶瓷的烧成、隧道窑及冷加工
卫生陶瓷的性能测试
辊道窑
梭式窑
卫生陶瓷的原料及工艺流程
泥浆中各种化学成份在坯料中的作用
卫生陶瓷坯料的化学组成对烧成工艺和制品的质量有着重要的影响,各种原料的化学组成有很大的差别,但其中起主要作用的化学成份是:SiO2、Al2O3、K2O和Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2和烧失量。它们之间既有特性又有共性,相互作用,相互联系。
SiO2
二氧化硅是酸性氧化物,是坯料的主要成份,由石英、长石、粘土等原料引入,含量一般在60~70%之间,其中一部分SiO2在高温下与Al2O3生成莫来石晶体,与半安定方石英、残余石英一起形成坯体的骨架,提高制品的白度和机械强度,另一部分SiO2则与碱金属氧化物在高温下熔融生成玻璃,增大高温粘度,增强抵抗变形的能力。如果坯料中的SiO2含量过多,则会形成过多的游离石英,降低制品的热稳定性和机械强度,同时使产品的开裂增多;反之如果坯料中的SiO2含量过少,则有可能使产品瓷化不完全或发生变形
Al2O3
三氧化二铝是中性氧化物,也是坯料中的主要化学成份。由粘土和长石引入,在坯料中的含量一般为19~28%,其中一部份在高温下与SiO2生成莫来石晶体,另一部分熔于熔体中以玻璃相存在,Al2O3可以提高瓷坯的白度、化学稳定性、热稳定性、机械强度等。但含量过高会提高烧成温度,甚至使制品瓷化不完全;含量过少会使制品烧成温度降低和烧成范围变窄,使产品容易变形和热稳定性变差。
K2O和Na2O
氧化钾和氧化钠是碱金属氧化物,是瓷坯中的主要熔剂,由长石引入,有时也由瓷土或瓷石引入,它们能熔解部分的SiO2和Al2O3生成玻璃相,填充于坯体骨架的空隙中,使制品烧结。当K2O和Na2O含量过多时,能明显降低坯体的烧成温度,使制品容易变形和热稳定性变差;而含量过少时,则产生的玻璃相减少,制品不易烧结。一般K2O和Na2O总量应控制在5%以下,其中Na2O的含量应在1%以下。
CaO
CaO是碱土金属氧化物,在坯体中起助熔作用,一般情况下不是特别引入的,%以下,含量太高会使烧成范围变窄,出现针孔、烟熏、发黄等缺陷。
MgO
MgO也是一种碱土金属氧化物,由滑石或镁质粘土引入,它能降低制品的烧成温度,提高制品的白度。由于MgO的热膨胀系数较小,能促进坯釉中间层的生成,改善制品的热稳定性,但含量过多时容易引起釉面龟裂,%以下。
Fe2O3
Fe2O3的着色能力较强,还有助熔作用,影响制品的白度、烧成温度和外观质量,%以下。
TiO2
TiO2的着色能力比Fe2O3更强,危害更大,%以下。
烧失量
烧失量是指坯体在烧成过程中所排出的结晶水、碳酸盐分解放出CO2、硫酸盐分解放出SO3,以及有机杂质被氧化排除的总的质量损失,如坯体的烧失量大,则总收缩也大,容易产生开裂、变形、针孔等缺陷,一般烧失量应控制在8%以下,必要时可将部分粘土预烧或使用少量废瓷粉,以减少烧失量和坯体收缩。
按矿物来讲各种原料的种类和作用
各种原料在坯体中的作用卫生陶瓷坯料有多种多样,但主要原料可分为粘土、长石、石英三大类。
粘土
粘土是一种含水铝硅酸盐产物,是由地壳中含长石类岩石经过长期风化和地质的作用而生成的,一种颜色多样、细分散的多种含水硅铝酸盐矿物的混合体。
当它与水拌和后具有一定的可塑性,可塑造成各种形状,干燥后能够保持其形状不变,且具有一定的机械强度,而煅烧后能够具有岩石般坚硬的性质。
粘土具有颗粒细、可塑性强、结合性好,触变性过度,收缩适宜,耐火度高等工艺性能,因而,粘土是成为瓷器的基础。它主要有瓷土、陶土和耐火土粘土等三类,据矿物的结构与组成的不同,陶瓷工业所用粘土中的主要粘土矿物有高岭石类、蒙脱石类和伊利石(水云母)等三种,另外还有较少见的水铝石。
粘土矿物的两种基本构造单位为硅一氧四面体和铝一氧八面体
粘土类原料
(一)粘土的成因与产状
粘土(clay)是一种颜色多样、细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体,其矿物粒径一般小于2 µm,主要由粘土矿物以及其它一些杂质矿物组成。
粘土的成因:
1. 风化残积型:指深成的岩浆岩(如花岗岩、伟晶岩、长英岩等)在原地风化后即残留在原地,多成为优质高岭土的主要矿床类型。风化型粘土矿床主要分布在我国南方(如景德镇高岭