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陶瓷原料粘土的性质及应用

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陶瓷原料粘土的性质及应用
陶瓷原料用粘土的性质直接影响着泥浆的流动性、渗透性、稳定性和含水量,所用电解质的种类和数量在很大程度上也取决于粘土的性质。因此,讨论配方中主粘土的性质对制定泥浆的加工工艺、调整泥浆的工艺性能等都是十分必要的。
1、一次粘土和二次粘土
一次粘土又称残留粘土,多由高岭土和石英砂组成,可溶性盐类及有机物的含量很少,铁铁含量也较低。一般说来,一次粘土的可塑性较弱,灼减较小。以一次粘土为主调制注浆泥料时,往往不能获得工艺性能令人满意的泥浆,其主要问题是:泥浆流动性差,产品易出泥缕而引起变形。欲使泥浆具有一定的流动性,就不得不适当增加其含水量,而泥浆含水量的提高带来了 脱模 时间长、坯体收缩大容易开裂和变形、模型易于老化等一系列问题。此外,因为泥浆的粘性不好,故坯体强度较低,修坯和施釉都有一定困难。粘土一般都是经过淘洗后才使用。

二次粘土又称漂积粘土。它的颗粒较细且含石英砂较少,常含有一定量的有机物,氧化铁、氧化钛含量也较高。一般说来,二次粘土可塑性较强,灼减较大。以二次粘土为主调制的注浆泥料,流动性好,含水量低,能较好地满足成型工艺的要求,且还体强度高,青坏可能直接修坯和施釉。但由于粘土中杂质含量特别是铁钦含量较高,故产品的白度较低,目前,一些陶瓷厂在使用紫木节、碱干时,多有如上所述的体会。

2、粘土熟料
为了调整泥浆的工艺性能,制备注浆泥料时往往要加入一定量的粘土熟料。加入粘土熟料可以降低含水量,加快吃浆速度,减少干燥收缩,有利于减少产品变形。但它也能使泥浆的粘性 降 低,使 还 体“发沙”“发板”,成型时容易产生开裂,割口时易产生毛刺。因此,粘土熟料的加入量是一个非常重要的数据,生产上往往需要针对具体配方经过多次试验才能确定。
粘土经过高温煅烧以后,就失去了它原有的成型工艺性能,即变成了瘠性物料。考虑到生产上的方便,一般说来粘土的锻烧温度和产品的烧成温度相近就可以了。如果有条件可以使前者高于后者,那么粘土煅烧的意义就会体现得更充分。

3、软质粘土的处理

前面已经谈及,为了使泥浆有较好的塑性,必须除去泥浆 中的Ca离子和Mg离子。这两种离子绝大多数是由软质粘土原料引入的(水中也常带入一定量的Ca离子和Mg离子)因此,在制备泥浆之前需要对软质粘土事先进行处理。

二次粘土的处理一般用水簸法。通过水簸,可以除去大部分可溶性碱金属及碱土金属的盐类。如果将粘土制成泥浆,再压滤成将泥饼烘干后再用,效果会更好。一次粘土往往因粘土中含石英、长石颗粒等杂使用以前必须先进行淘洗。淘洗一方面可以除去可溶性碱金属及碱土金属的盐类,同时也能提高粘土的可塑性,改善流动性,此外,由于淘洗能提高粘土的纯度,因而有可能扩大粘土矿物的工业可用范围,这对合理开采和使用粘土矿是有实际意义的。

如果设备条件许可,还可以象生产可塑泥料那样,先制成泥饼,然后再将泥饼烘干,烘干后的泥饼重新入磨(或者用搅拌池)同时加入电解质,这样制得的泥浆工艺性能最好。