水陶瓷生产中需用大量的水作为洗涤剂和悬浮介质,水的性质对泥料的性能和产品质量有着重要的影响,它是陶瓷生产的主要
辅助材料。由于水中含有各种可溶性的钙、镁、钠的碳酸盐、硫酸盐及氧化物等,这些杂质都直接影响泥浆的黏度、球磨效率、
稳定性等。例如水中的Ca2+、Mg2+和SO2-
对泥浆的稳定性影响较大,容易引起泥浆絮凝。若使Ca、Mg等离子成为不溶性物,可加入磷酸钠 (Na4P2O7),对 SO2-可加入少量钡盐(BaCO3或BaCl2),使之成为不溶性硫酸钡。水的pH值会影响泥料的可塑性,生产中一般采用中性水,pH值约为60~85。在多数情况下,城市自来水的碱度都偏高,有时需要加入少量酸来加以调整。对以上各种外加剂的共同要求是:应和坯料颗粒不发生化学反应,不会影响产品性能;分散性好,便于和坯料混合均匀;有机物质希望在较低温度下烧尽,灰分少;氧化分解的温度范围宽些,以防引起坯体开裂。
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什么是陶瓷?陶瓷是把黏土原料、瘠性原料及熔剂原料,经过适当的配比、粉碎、成形并在高温焙烧情况下经过一系列的物理化学反应后,形成的坚硬物质。陶瓷有施釉与不施釉之分。施釉陶瓷表面的釉是性质极像玻璃的物质,它不仅起着装饰作用,而且可以提高陶瓷的机械强度、表面硬度和抗化学侵蚀等性能,同时由于釉是光滑的玻璃物质,气孔极少,便于清洗污垢,给使用带来方便。
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石英的作用
石英是陶瓷坯体中SiO2 成分的主要来源,在坯体中起调节可塑性,降低干燥收缩,防止坯体变形和开裂的作用。在烧成过
程中,石英的体积膨胀可以起补偿坯体收缩的作用。高温下的石英会部分熔解于液相中,与黏土中的 Al2O3 生成莫来石结晶,形成瓷坯骨架,未熔化的石英也在瓷坯中起着骨架的作用,同时提高瓷坯的机械强度,增加瓷坯的白度和透光度。
当坯体的化学组成要求配方中加入较多的黏土而致使坯料的可塑性过强、干燥和烧成收缩过大时,常将部分黏土煅烧成熟料(温度约为900℃),作为瘠性原料加入坯料中。另外,某些黏土含过多有机杂质,并在烧成时排出大量气体,影响烧成速率,这种黏土也要预烧成熟料 (如山西大同砂石中含大量的碳素与挥发分)。陶瓷生产中的废品 (如废素坯和废瓷片)粉碎后作为瘠性原料加入坯料中 (加入量约为5%~10%),除了起到瘠性原料的作用外,还可以促进坯体瓷化,提高坯釉结合力。若使用带釉的废瓷时,由于釉熔融温度低,应特别予以注意。
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