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陶瓷生产中高岭土检测化验第三方

小熊科学分析  · 公众号  ·  · 2025-01-10 09:15

正文

在研究黏土原料的工艺性质时,不但要了解各种黏土的工艺指标,还应将工艺性能与黏土的组成及其结构密切联系起来,使外部性质与内因联系起来,才能深入地了解和掌握黏土的工艺性能,以指导我们合理地选用原料,正确地拟订配方。

由于高岭土的成因类型不同,其成分、结构和使用条件的不同,难以用同一标准来衡量。陶瓷生产中使用的高岭土要求有高的耐火度,一定的可塑性、结合性和干燥强度,以及煅烧后的白度和机械强度等,故应提出相应的质量要求。

1、化学成分

原料中的着色化合物,如Fe2O3和TiO2,应尽量少。对于通常富铝的高岭土Fe2O3和TiO2的含量一般应要求少于1.2%。对于黏土的铝含量低而硅含量高“富硅”高岭土来说,最高者不能超过0.90%。但其矿物成分仍为高岭石或多水高岭石。这种高岭土由于所需要的铝含量少,其中含着色氧化物一般也较少。对于SO3的含量,诚然也愈少愈好,高温所形成的SO3逸出,可能造成坯泡或釉面针孔缺陷。

2、细度要求

通常在生产中对高岭土的细度,用250目筛(孔径应为0.061mm)来检验。因细度反映了其可塑性、结合性和干燥强度的优劣,以及其中非高岭土成分(如石英、云母等)的多少,故要求其筛余残渣率一般不要超过1%。

3、耐火度和烧结性

高岭土的耐火度和烧结性主要取决于其化学成分,其中Al2O3/SiO2的比值是很重要的,比值愈大,耐火度愈高,烧结范围也愈宽。对于富铝高岭土,其耐火度应不低于1650℃(SK26三角锥烧瓶)。烧结性是当其加热到一定温度时,气孔率下降到最低值、密度上升到最大值的烧结状态,此时的对应温度称为烧结温度,虽一般无明确要求,但总希望烧结范围宽些,这对选择坯釉配方、确定烧成温度和拟订烧成制度将带来好处。

4、其他要求

其他对于高岭土的可塑性、结合性、干燥和烧成收缩以及触变性等,可视其情况增加相应要求。但对于除高岭土外的其他类型黏土,也应对其质量作相应的要求。瓷石主要矿物成分是绢云母(或水云母)、石英和少量高岭石等,经粉细后亦称做瓷土,具有黏土性质,然而Al2O3含量一般在13%〜18%,SiO2含量达70%〜78%,Fe2O3—般为0.6%〜0.8%。为了有利于生产,对瓷石制定了一些相应的企业质量标准,如对化学成分规定:SiO2>65%,Al2O3>15%,Fe2O3<0.7%,CaO<1%,细度则根据加工形式不同作相应的要求,对瓷石的质量指标中增加可塑性指标(或可塑性指数)要求,既确有必要,又可以促进其在加工粉碎过程中精工细作,提高其可塑性,使原料得到充分利用。

高岭石类矿物

高岭石类矿物结晶度的差异影响着其间一些理化性质,例如可塑性、收缩性、阳离子交换能力、铁和钛含量、高温莫来石化作用等,其表现为以下方面。

结晶完好的高岭石,晶形完整,比表面积小;结晶差的高岭石,因晶形不规则、颗粒细小,比表面积则大。由颗粒细度造成比表面积的大小,可直接影响其可塑性。所以由结晶良好的高岭石组成的高岭土,其可塑性最差。结晶良好的高岭石由于一般不含层间水,其收缩率较小;而结晶差的多水高岭石,由于含层间水,其干燥的收缩率则大。

结晶良好的高岭石,置换程度也很差(一般阳离子交换量只有2〜5mmol/100g)。而结晶差的高岭石(b轴无序高岭石和多水高岭石),则由于晶粒小、表面积大,由“断键”产生的阳离子交换能力很大(可达30〜40mmol/100g)。结晶良好的高岭石经高温煅烧一般仅发育成莫来石化针状体,而结晶差的高岭石则可获得较大的莫来石晶体。

高岭石类矿物由于结晶形态不同,它们的差热曲线和失重曲线也不尽相同。因富含有机质的褐炭、亚炭等杂质,以致外观呈黑色;也正由于有机质多,故可塑性和黏结性相当强。界牌高岭土的工艺物理性能如表1所示。对界牌高岭土的矿物组成、化学成分和工艺物理性能等综合分析判断表明,各类界牌高岭土的特点如下。

•白色块状高岭土(高火泥),Fe2O3含量低(<0.3%),烧成白度和耐火度高,颗粒细,烧成收缩小,因此是制造电瓷、高档日用细瓷的优质原料,但可塑性稍微逊于桃红泥,在配方中用量可达60%。成品白度达80%以上,同时也是制釉的好原料。

•桃红色片状高岭土(桃红泥),具烧成白度高、Fe2O3含量低(<0.5%)、可塑性高等优良性能,但白度稍逊于高火泥。在日用瓷和电瓷中的用量可达50%,是制造高级日用瓷与电瓷的优质原料,也可供制作釉的原料。

•橘黄色块状高岭土(黄砂泥),含铁量高(>1%),呈色能力较强,可供制作炻器或橡胶填料。

•紫红色片状高岭土(猪肝泥),Fe2O3含量高(1%〜2%),可塑性中等,耐火度小于1380℃,目前仅供制作倒焰窑匣钵原料,用量可达50%〜60%。

•灰白色块状高岭土(低火泥),Fe2O3、Na2O含量较高,不能用于制造高级日用细瓷,但在内销瓷中可以代替长石使用,也是试制炻器或旅馆瓷的良好熔剂原料。

•白色块状含钠长石高岭土(砂白泥),Na2O含量高(>7%),无可塑性和黏性,目前在日用瓷中很少使用,但Fe2O3含量低,白度高,适用于烧制低温陶瓷或作为陶瓷的釉料。

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