想问做陶瓷要什么高岭土
陶瓷的制作需要选用砂质质量分数小于50%,且具有可塑性的软质高岭土为原材料。高岭土,又叫白云土或观音土,它的用途非常广泛,不仅用于制作陶瓷,还用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等产品的制作中。
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是以白度亮度、可塑性、结合性、粘性、烧结性、耐火性来区分的。
判断标准:
一、白度亮度
白度是高岭土工艺性能的主要参数之一,纯度高的高岭土为白色。高岭土白度分自然白度和煅烧后的白度。对陶瓷原料来说,煅烧后的白度更为重要,煅烧白度越高则质量越好。
陶瓷工艺规定烘干105℃为自然白度的分级标准,煅烧1300℃为煅烧白度的分级标准。白度可用白度计测定。白度计是测量对3800—7000&Aring(即埃,1埃=0.1纳米)波长光的反射率的装置。
在白度计中,将待测样与标准样(如BaSO₄、MgO等)的反射率进行对比,即白度值(如白度90即表示相当于标准样反射率的90%)。
亮度是与白度类似的工艺性质,相当于4570Å(埃)波长光照射下的白度。
高岭土的颜色主要与其所含的金属氧化物或有机质有关。一般含Fe₂O₃呈玫瑰红、褐黄色;含Fe2+呈淡蓝、淡绿色;含MnO₂呈淡褐色;含有机质则呈淡黄、灰、青、黑等色。这些杂质存在,降低了高岭土的自然白度,其中铁、钛矿物还会影响煅烧白度,使瓷器出现色斑或熔疤。
二、可塑性
高岭土与水结合形成的泥料,在外力作用下能够变形,外力除去后,仍能保持这种形变的性质即为可塑性。可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的基础,也是主要的工艺技术指标。
通常用可塑性指数和可塑性指标来表示可塑性的大小。可塑性指数是指高岭土泥料的液限含水率减去塑限含水率,以百分数表示,即W塑性指数=100(W液性限度-W塑性限度)。
可塑性指标代表高岭土泥料的成型性能,用可塑仪直接测定泥球受压破碎时的荷重及变形大小可得,以kg·cm表示,往往可塑性指标越高,其成型性能越好。高岭土的可塑性可分为四级。
可塑性强度可塑性指数可塑性指标
强可塑性>153.6
中可塑性7—152.5—3.6
弱可塑性1—7<2.5
非可塑性<1
三、结合性
结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有一定干燥强度的性能。结合能力的测定,是在高岭土中加入标准石英砂(其质量组成0.25—0.15粒级占70%,0.15—0.09mm粒级占30%)。
以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低,掺入的砂越多,则说明这种高岭土结合能力就越强。通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。
四、粘性
粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征,以粘度来表示其大小(作用于1单位面积的内摩擦力),单位是Pa·s。
粘度的测定,一般采用旋转粘度计,以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。在生产工艺中,粘度具有重要意义,它不仅是陶瓷工业的重要参数,对造纸工业影响也很大。据资料表明,国外用高岭土作涂料,在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·s,高速涂布时要求小于1.5Pa·s。
五、烧结性
烧结性是指将成型的固体粉状高岭土坯体加热至接近其熔点(一般超过1000℃)时,物质自发地充填粒间隙而致密化的性能。气孔率下降到最低值,密度达到最大值的状态,称为烧结状态,相应的温度称为烧结温度。
继续加热时,试样中的液相不断增加,试样开始变形,此时温度即称转化温度。烧结温度与转化温度的间隔称烧结范围。烧结温度和烧结范围在陶瓷工业中是决定坯料配方、选择窑炉类型的重要参数。
试料以烧结温度低、烧结范围宽(100—150℃)为宜,工艺上可以用掺配助熔原料及将不同类型的高岭土按比例掺配的方法控制烧结温度及烧结范围。
六、耐火性
耐火性是指高岭土抵抗高温不致熔化的能力。在高温作业下发生软化并开始熔融时温度称耐火度。其可采用标准测温锥或高温显微直接测定,也可用M.A.别兹别洛道夫经验公式进行计算。
耐火度t(℃)=[360+Al₂O₃-R₂O]/0.228
式中:Al₂O₃为SiO₂和Al₂O₃分析结果之和为100时其中Al₂O₃所占的质量百分比;R₂O为SiO₂和Al₂O₃分析结果之和为100时其它氧化物所占的质量百分比。
通过此公式计算耐火度的误差在50℃以内。
耐火度与高岭土的化学组成有关,纯的高岭土的耐火度一般在1700℃左右,当水云母、长石含量多,钾、钠、铁含量高时,耐火度降低,高岭土的耐火度最低不小于1500℃。工业部门规定耐火材料的R₂O含量小于1.5—2%,Fe₂O₃小于3%
参考资料来源:百度百科-高岭土
高岭土国家标准详细检测方法:
① 称取 100 . 0g 试样 , 精确至 0 . 2g , 放于适当容器中 , 加 10 %(m/ m) 六偏磷酸钠溶液 10ml 、水
400ml , 浸泡 10min , 将容器置于搅拌机下以 1200r/ min 搅拌 30min , 水冲净搅拌叶片后取出容器。
② 将容器内悬浮液全部倒入置于水池内的旋转筛中 , 净洗容器 , 并控制水压在 0 . 03 ~ 0 . 05MPa 范围内 , 连续冲洗筛内残余物
, 直到筛座下溢出清水止。将试样筛从筛座上取下 , 于 105 ± 2 ℃ 的恒温干燥箱内烘 1h , 取出冷却 , 用毛筛刷出筛中残余物 , 进行称量 (
精确到 0 . 1mg) 。
③ 结果计算 : 筛余物含量 X 3 (%) 按下式进行计算 :X 3= (m/ m 0 ) × 100 。式中 :m , 筛余物质量 , g m 0
, 试样质量 ,g 。结果表示至三位小数。
④ 复验规则 : 同一试样两次测定结果的平均相对误差≯ 25 % , 当测定结果在允许误差范围内时 , 取其算术平均值为试验报告值
如测定结果超过允许误差 , 应另行称样复验 , 复验结果与原测定之任一结果的平均相对误差≯ 25 % 时 , 取其算术平均值作为试验报告值。
主要检测项目
化学检测,物理检测,项目相同
高岭土(二氧化硅、氧化铁、二氧化钛、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、氧化锰、三氧化硫、灼烧失量、铜)(PH值、二苯胍吸着率、粒度、白度、吸附水、筛余物)
GB/T 14565- 1993 高岭土化学分析方法DZG 93-05 非金属矿(高岭土)化学分析方法GB/T 14564-1993 高岭土物理性能试验方法
.
部分检测标准
DZ/T 0206-2002 高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范 GB/T 14563-2008 高岭土及其试验方法 JC/T
2098-2012 高岭土术语和定义 QB/T 1635-1992 日用陶瓷高岭土。
质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。
高岭土在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域,一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料,另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。
其中的一些微量的金属元素会是其呈不同颜色,具体颜色和这种金属元素焰色反应颜色或其金属氧化物颜色一样。
白度是高岭土工艺性能的主要参数之一,纯度高的高岭土为白色。高岭土白度分自然白度和煅烧后的自度。对陶瓷原料来说,般烧后的白度更为重要,煅烧白度越高则质量越好。陶瓷工艺规定烘干105℃为自然白度的分级标准,煅烧1300℃为煅烧白度的分级标准。白度可用白度计测定。白度计是测量对3800一7000A波长光的反射率的装置。在白度计中,将待测样与标准样的反射率进行对比,即自度值。
亮度是与自度类似的工艺性质,相当于4570A波长光照射下的自度。
高岭土的颜色主要与其所含的金属氧化物或有机质有关。一般含Fe2O2呈玫瑰红、褐黄色含Fe2+呈淡蓝,淡绿色,含MnO2呈淡褐色含有机质则呈淡黄、灰、青、黑等色。这些杂质存在,降低了高岭士的自然白度,其中铁、钛矿物还会影响煅烧自度,使瓷器出现色斑或熔疤。
2.粒度分布
粒度分布是指天然高岭土中的颗粒,在给定的连续的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表示)范围内所占的比例(以百分含量表示)。高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性及工艺应用具有重要意义,其颗粒大小,对其可塑洼、泥浆粘度、离子交换曼、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。高岭土矿都需要进行技术加工处理,是否易于加工到工艺所要求的细度,已成为评价矿石质量的标准之一。各工业部门对不同用途的高岭土都有具体的粒度和细度要求。如美国对用作涂料的高岭土要求小于2μm的含量占90一95%,造纸填料小于μm的占78—80%。
3.可塑性
高岭土与水结合形成的泥料,在外力作用下能够变形,外力除去后,仍能保持这种形变的性质即为可塑性。可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的基础,也是主要的工艺技术指标。通常用可塑性指数和可塑性指标来表示可塑性的大小。可塑性指数是指高岭土泥料的液限含水率减去塑限含水率。可塑性指标代表高岭土泥料的成型性能,用可塑仪直接测定泥球受压破碎时的荷重及变形大小可得,以kg·cm表示,往往可塑性指标越高,其成型性能越好。高岭土的可塑性可分为四级。
4.结合性
结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有一定干燥强度的巨能。结合能力的测定,是在高岭土中加入标准石英砂,以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低,掺入的砂越多,则说明这种高岭土结合能力就越强。通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。
5.粘性和触变性
粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征,以粘度来表示其大小(作用于1单位面积的内摩擦力),单位是Pa·s。粘度的测定,一般采用旋转粘度计,以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。在生产1二艺中,粘度具有重要意义,它不仅是陶瓷工业的重要参数,对造纸工业影响也很大。据资料表明,国外用高岭土作涂料,在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·S,高速涂布时要求小于1.5Pa·s。
触变性指已经稠化成凝胶状不再流动的泥浆受力后变为流体,静止后又逐渐稠化成原状的特性。以厚化系数表示其大小,采用流出粘度计和毛细管粘度计测定。
粘性和触变性与泥浆中矿物成分、粒度及阳离子类型有关,一般,蒙脱石含量多的,颗粒细的,交换性阳离子以钠为主的,其粘度和厚化系数高。因此工艺上常用添加可塑性强的粘土、提高细度等方法提高其粘性和触变性,用增加稀释电解质和水分等方法降低之。
6.干燥性能
干燥性能指高岭土泥料:羞干燥过程中的性能。包括干燥收缩、干燥强度和干燥灵敏度等。
干燥收缩指高岭土泥料在失水干燥后产生的收缩。高岭土泥料一般在40一60℃至多不超过110℃温度下就发生脱水而干燥,因水分排出,颗粒距离缩短,试样的长度和体积就要发生收缩。干燥收缩分线1次缩和体收缩,以高岭土澹料干燥至恒重后长度及体积变化的百分数表示。高岭土的干燥线收缩一般在3--10%。粒度越细,比表面积越大,可塑性越好,干燥收缩越大。同一类型的高岭土,因掺合水的不同,其收缩也不同,多者,收缩大。在陶瓷工艺中,干燥收缩过大,坯体容易发生变形或开裂。
干燥强度指泥料干燥至恒重后的抗折强度。
于燥灵敏度指坯体干燥时,可能产生变形和开裂倾向的难易程度。灵敏度大,在干燥过程中容易变形和开裂。一般干燥灵敏度高的高岭土(干燥灵敏室系数K>2)容易形成缺陷,低者(干燥灵敏度系数K<1)在干燥中比较安氮
7.烧结性
烧结性是指将成型的固体粉状高岭土坯体加热至接近其熔点(一般超过l 000℃)时,物质自发地充填粒间空隙而致密化的性能。气孔率下降到最低值,密度达到最大值的状态,称为烧结状态,相应的温度称为烧结温度。继续加热时,试样中的液相不断增加,试样开始变形,此时温度即称转化温度。烧结温度与转化温度的间隔称烧结范围。烧结温度和烧结范围在陶瓷工业中是决定坯料配方、选择窑炉类型的重要参数。试料以烧结温度低、烧结范围宽(100一150℃)为宜,工艺上可以用掺配助熔原料及将不同类型的高岭土按比例掺配的方法控制烧结温度及烧结范围。
8.烧成收缩
烧成收缩性是指巳干燥的高岭土坯料在烧成过程中,发生一系列物理化学变化(脱水作用,分解作用、生成莫来石,易熔杂质熔化生成玻璃相充填于质点间的空隙等),而导致制品收缩的性能,也分为线收缩和体收缩两种。同干燥收缩一样,烧成收缩太大,容易导致坯体开裂。另外,焙烧时,坯料中若混有大量的石英,它将发生晶型转化(三方→六方),使其体积膨胀,也会产生反收缩。
9.耐火性
耐火性是指高岭土抵抗高温不致熔化的能力。在高温作业下发生软化并开始熔融时温度称耐火度。其可采用标准测温锥或高温显微直接测定,也可用M.A.别兹别洛道夫经验公式进行计算。
耐火度与高岭土的化学组成有关,纯的高岭土的耐火度一般在1 700℃左右,当水云母,长石含量多,钾、钠,铁含量高时,耐火度降低,高岭土的耐火度最低不小于1500℃。工业部门规定耐火材料的R。O含量小于1.5—2%,Fe zO s小于3%。
1 0.悬浮性和分散性
悬浮性和分散性指高岭土分散于水中难于沉淀的性能。又称反絮凝性。一般粒度越细小,悬浮性就越好。用于搪瓷工业的高岭土要求有良好的悬浮性。一般据分散于水中的样品经一定时间的沉降速度来确定其悬浮性能的好坏。
1 1.可选性
可选性是指高岭土矿石经手工挑选,机械加工和化学处理,以除去有害杂质,使质量达到工业要求的性能。高岭土的可选性取决于有害杂质的矿物成分、赋存状态、颗粒大小等。石英、长石、云母、铁、钛矿物等均属有害杂质。高岭土选矿主要包括除砂、除铁、除硫等项目,具体方法将在选矿一节中予以介绍。
1 2.离子吸附性及交换性
高岭土具有从周围介质申吸附各种离子及杂质的性能,并且在溶液中具较弱的离子交换性质。这些性能的优劣主要取决于高岭土的主要矿物成分。
13.化学稳定性
高岭土具强的耐酸性能,但其耐碱性能差。利用这一性质可用它合成分子筛。
14.电绝缘性
优质高岭土具有良好的电绝缘性,利用这一性质可用之制作高频瓷、无线电瓷。电绝缘性能的高低可以用它的抗电击穿能力来衡量。
1、高岭土品位:
2、高岭土 化学式 Al2O3•2SiO2•2H₂O(又称观音土、白鳝泥、膨土岩、斑脱石、甘土、皂土、陶土、白泥)是一种含铝的硅酸盐矿物,呈白色软泥状,颗粒细腻,状似面粉。其化学成分相当稳定,被誉为“万能石”。为制造瓷器和陶器的主要原料。
陶器有黑陶、白陶、棕色陶三大类。一般利用当地一种或几种粘土配制而成。吸水率较高,热稳定性低,烧成温度一般在1150℃至1250℃。主要产品有碗、盘、壶、杯、碟、盆、罐、瓶、缸、坛十大类及杂件。解放初期至七十年代,博山的山头、福山、北岭、八陡、五龙,淄川的渭头河产量较大。八十年代碗类产品基本淘汰,其它产品大量减少,被瓷器所取代。
细 陶 器
细陶器,品质较细腻,施以白釉,用红、绿、蓝彩绘(称之大火颜料),一次烧成,代表产品是套五花盆,曾出口到朝鲜民主主义人民共和国和蒙古人民共和国。品种有碗、盘、壶、杯、碟、盆、瓶等。1988年以后基本停止生产,被瓷器、炻器所代替。
精 陶 器
精陶器,有白色和象牙黄色,胎质细腻,装饰讲究。1958年博山陶瓷厂到浙江温州精陶厂学习并试制成功,产品有碗、盘、壶、杯、碟。因产品强度低、易炸裂,未能大量生产。 瓷器脱胎于陶器,它的发明是中国古代先民在烧制白陶器和印纹硬陶器的经验中,逐步探索出来的。烧制瓷器必须同时具备三个条件:一是制瓷原料必须是富含石英和绢云母等矿物质的瓷石、瓷土或高岭土;二是烧成温度须在1200℃以上;三是在器表施有高温下烧成的釉面。 这件原始青瓷尊是原始瓷器的一个典型代表。器口作喇叭状,无肩,深腹束腰,底部有外撇的圈足。胎体坚硬,厚薄均匀,造型规整。器内外均施有青黄色釉,胎体与釉层结合紧密,底部无釉处露出浅灰白色的瓷胎。外壁装饰的纹饰排列整齐、朴素雅致。此尊现藏于上海博物馆。 原始瓷作为陶器向瓷器过渡时期的产物,与各种陶器相比,具有胎质致密、经久耐用、便于清洗、外观华美等特点,因此发展前景广阔。原始瓷烧造工艺水平和产量的不断提高,为后来瓷器逐渐取代陶器,成为中国人日常生活的主要用器奠定了基础。 中国瓷器是从陶器发展演变而成的,原始瓷器起源于3000多年前。至宋代时,名瓷名窑已遍及大半个中国,是瓷业最为繁荣的时期。当时的钧窑、哥窑、官窑、汝窑和定窑并称为五大名窑。被称为瓷都的江西景德镇在元代出产的青花瓷已成为瓷器的代表。青花瓷釉质透明如水,胎体质薄轻巧,洁白的瓷体上敷以蓝色纹饰,素雅清新,充满生机。青花瓷一经出现便风靡一时,成为景德镇的传统名瓷之冠。与青花瓷共同并称四大名瓷的还有青花玲珑瓷、粉彩瓷和颜色釉瓷。另外,还有雕塑瓷、薄胎瓷、五彩胎瓷等,均精美非常,各有特色。 多姿多彩的瓷器是中国古代的伟大发明之一,"瓷器"与"中国"在英文中同为一词,充分说明中国瓷器的精美绝伦完全可以作为中国的代表。 中国真正意义上的瓷器产生于东汉时期(公元25~220年)。这一时期在前代陶器和原始瓷器制作工艺发展,东汉时期北方人民南迁以及厚葬之风的盛行的基础上,以中国东部浙江省的上虞为中心的地区以其得天独厚的条件成为中国瓷器的发源地。这件浙江省上虞县面官镇出土的东汉时期青釉水波纹四系罐,为我们展示了瓷器烧造工艺发展的初期情况。 唐代瓷器的制作技术和艺术创作已达到高度成熟;宋代制瓷业蓬勃发展,名窑涌现;明清时代从制坯、装饰、施釉到烧成,技术上又都超过前代。我国的陶瓷业至今仍兴盛不衰,质高形美,其中比较著名的陶瓷产区有江西景德镇、湖南醴陵、广东石湾和枫溪、江苏宜兴、河北唐山和邯郸、山东淄博等。 清时期彩瓷的种类很多,从烧造工艺上来区分,除青花,釉里红等釉下彩之外,可以分为釉上彩和釉上釉下混合彩两大类。釉上彩是先烧成白釉瓷器,在白釉上进行彩绘,再入彩炉低温二次烧成,釉上五彩,粉彩、珐琅彩都是釉上彩。釉上釉下混合彩是先烧成釉下彩 (即在瓷胎上直接绘画图案,罩透明釉高温一次烧成,主要是青花) ,然后再在适当的部位涂绘釉上彩,入彩炉低温二次烧成。青花矾红彩,斗彩、青花五彩都属于釉上釉下混合彩。