陶瓷材料1028 - 图文

陶瓷材料

分类依据：吸水率。吸水率，反映陶瓷瓷胎气孔率的大小。 吸水率=（陶瓷胎体吸水后-陶瓷胎体干重）*100%

陶瓷胎体干重

举例：“陶瓷砖”按吸水率可分为五大类：

GB／T4100.1-1999 干压陶瓷砖—第1部分 瓷质砖 E ≤ 0.5 %

GB／T4100.2-1999 干压陶瓷砖—第2部分 炻瓷砖 0.5% < E≤3 % GB／T4100.3-1999 干压陶瓷砖—第3部分 细炻砖 3% < E≤6 % GB／T4100.4-1999 干压陶瓷砖—第4部分 炻质砖 6% < E≤10%

GB／T4100.5-1999 干压陶瓷砖—第5部分 陶质砖 E >10 %

陶瓷的发展与进步。陶瓷的发展经历了四个时期三个飞跃。四个时期：无釉陶器时期，原始瓷器时期，透明釉时期，半透明胎时期。三个大的飞跃：釉陶的出现为第一大飞跃（商代）；

不透明釉到透明釉为第二大飞跃（北宋）（汝、定、官、哥、均）；不透明胎到半透明胎为第三大飞跃（景德镇）。

1、原料的分类与作用

根据工艺特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性），熔剂性原料。根据用途分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。根据矿物组成分：粘土原料，硅质原料，长石原料，钙质原料，镁质原料。根据原料的获得方式分：矿物原料，化工原料。

原料是基础。传统陶瓷制品所用原料多为天然矿物原料；陶瓷制品的性质不仅与工艺过程有关，而且与原料的种类有关。瓷胎结构决定了陶瓷制品的性能，而瓷胎结构则则是由原料的种类和工艺决定。因此，原料的合理选择十分重要。

主要氧化物在坯料中的作用：

SiO2：主要由石英引入，也可由粘土，长石引入。是成瓷的主要成分。部分 SiO2与Al2O3在高温下生成莫来石；部分SiO2以残余石英形式存在，这是构成瓷体的骨架，提供瓷体的机械强度。 部分SiO2与碱性氧化物在高温下形成玻璃体，使坯体呈半透明性。 注意： SiO2含量高，热稳定性差，易于炸裂。工艺过程不易控制。

Al2O3 主要由粘土，长石引入，成瓷的主要成分。部分熔于莫来石中，部分与碱性氧化物形成玻璃体。相对提高Al2O3含量，可提高白度，热稳定性，化学稳定性，和机械强度。工艺过程： Al2O3含量高，烧成温度高； Al2O3含量低，烧成时易变形。

K2O 、Na2O 主要由长石（瓷土）引入。与Al2O3 SiO2形成玻璃相。 助熔作用， K2O 、 Na2O含量过高（>５％），急剧降低烧成温度， 热稳定性大大降低，一般控制含量在５％以下。可提高白度。

配方计算：从化学组成计算实验式

若知道了坯料的化学组成，可按下列步骤计算成为实验式。

1）若坯料中的化学组成包含有灼减量成分，首先应将其换算成不含灼减量化学组成； 2）以各氧化物的摩尔质量，分别除各该项氧化物的质量分数，得到各氧化物的物质的量n（mol）；

3）以碱性氧化物或中性氧化物总和，分别除各氧化物的量，即得到一套以碱性氧化物或中性氧化物为1 mol的各氧化物的数值；

4）将上述各氧化物的量按RO ·R2O3·RO2的顺序排列为实验式。

组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 总计 % 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100

从化学组成计算实验式

条件 分子量

0.0872 K2O 目标 0.1224 Na2O 0.9795 AL2O3 0.0205 Fe2O3 4.232 SiO2 0.0823 CaO 0.0319 MgO

从化学组成计算实验式 计算步骤：

1） 化学组成含灼减成分时，换算为不含灼减的化学组成。2） 计算各氧化物的摩尔数， 既是各氧化物的质量百分数除以各氧化物的摩尔质量。3）计算各氧化物的摩尔数值，既是各氧化物 摩尔数除以碱性氧化物或中性氧化物摩尔数的总和，得到一套以碱性氧化物（常用于釉式）或以中性氧化物（多用以坯式）为1 的各氧化物的数值。4）将各氧化物的摩尔数值按RO·R2O3·RO2的顺序排列为实验式。

例1：瓷坯的化学组成为（表 2—1）求瓷坯的实验式

组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 总计 % 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100

? 解：

① 将该瓷坯的化学组成换算为不含灼减的化学组成百分数（表2—2）

组成 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总计

% 67.09 26.33 0.8575 1.217 0.3388 2.170 2.001 100

? ② 将各氧化物百分数除以各氧化物的摩尔质量，得到各氧化物

的摩尔数（表2-3）

摩尔数 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O

mol 1.1600 0.2583 0.0054 0.0217 0.0084 0.0230 0.0323

? ③ 将中性氧化物的摩尔总数算出：

0.2583+0.0054 = 0.2637

? ④ 用0.2637分别除各氧化物的摩尔数，得到一套以R2O3系数为

1的各个氧化物的系数：表2-4。 表 2-4

氧化物 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O

系 数 4.232 0.9795 0.0205 0.0823 0.0319 0.0872 0.1224

? ⑤ 将所得的氧化物的系数按规定的顺序排列，得实验式：

0.0872 K2O

0.1224 Na2O 0.9795 AL2O3

0.0823 CaO 4.232 SiO2 0.0319 MgO

0.0205 Fe2O3

由实验式计算化学组成

组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总和 % 66.09 27.29 0.78 1.364 0.1099 3.081 1.301 100.00 目标 没有烧失量 分子量 条件 0.088 CaO 0.010 MgO 0.928 Al2O3 4.033SiO2 0.077 Na2O 0.018 Fe2O3 计算步骤：

1）实验式中各氧化物的摩尔数分别乘以各该氧化物的摩尔质量，得到氧化物的质量。

2）计算各氧化物的质量之和。3）分别用各氧化物的质量除以各氧化物质量之和，得到各氧化物所占质量的百分数。

例 2：某瓷胎实验式为： 0.088 CaO

0.010 MgO 0.928 Al2O3 4.033SiO2 0.077 Na2O 0.018 Fe2O3 0.120 K2O

试计算瓷胎的化学组成。

? 解：①计算各氧化物的质量及总和：表2-5

氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总计

质 量 242.4 100.1 2.875 4.937 0.403 11.3 4.747 366.8

? ②计算各氧化物所占质量百分数（即各氧化物化学组成）表2-6

组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总和

% 66.09 27.29 0.78 1.364 0.1099 3.081 1.301 100.00

作业1：某瓷胎实验式为：

0.086 K2O

0.120 Na2O 0.978 Al2O3 4.15SiO2

0.022 Fe2O3 0.082 CaO …… 此处隐藏：2508字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……