非矿 | ​陶瓷工业用高岭土主要工艺特性

最近几年，现代科学技术飞速发展，使得高岭土的应用领域更加广泛，一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料，甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件，也用高岭土制成，这让高岭土一跃成为战略性矿物原料。

高岭土是一种用途极广而重要的非金属矿物，广泛应用于化工、电子、医药等几十个行业。在造纸领域中，高岭土作为填料与涂料，填补木质纤维之间的空隙，使纸张平滑柔韧。在橡胶工业领域，高岭土主要起到的填料作用，可改善橡胶制品的力学强度，增加其耐磨性和化学稳定性，延缓橡胶的硬化时间。在塑料中，高岭土主要作为填充剂。塑料中许多性能如表面粗糙度、尺寸的精度、耐化学腐蚀性、坚固性等都与是否加入高岭土以及加入高岭土的质量有关。在土壤肥料领域，高岭土是天然黏土矿物，可用于化肥、农药、杀虫剂的载体，因为其颗粒表面具有微细孔隙，因此有一定的吸附性，纳米级高岭土对氮、磷、钾和有机碳有良好的吸附和解吸性。在耐火材料领域，高岭土由于具有很高的耐火度，故常用来生产耐火材料。利用高岭土生产的耐火材料分为熟料黏土制品和半酸性黏土制品两种。某些带色的高岭土虽然不能作为陶瓷和造纸工业原料，确实制造耐火材料的良好原料。

1.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：
①强可塑性>153.6
②中可塑性7—152.5—3.6
③弱可塑性1—7<2.5
④非可塑性<1

2.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。

3.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。