石灰质精陶主要由黏土、石英和石灰石组成,石灰石含量约10%~35%,其烧成范围较窄,烧成温度较低,收缩小。若以白
云石或滑石代替部分石灰石,可扩大坯体的烧结范围,增大机械强度,使坯体的吸水率降低。
混合质精陶
混合质精陶是在坯料中同时引入长石和石灰石 (长石约3%~5%,石灰石约5%~7%)组成混合熔剂,在烧成过程中,石灰石中的氧化钙与长石生成低共熔物,使坯体烧成范围增大,烧成温度降低,但长石用量过多会逐渐显露长石质精陶的缺点。
滑石质精陶
滑石质精陶由黏土、滑石配成 (也有加部分石英、叶蜡石、硅灰石的),滑石用量一般在30%~50%之间。但应注意滑石含
量与高岭土含量不能相等,以防止烧成范围太窄。
黏土的矿物组成陶瓷工业中常用的黏土矿物主要有高岭石类、蒙脱石类、叶蜡石类、伊利石类。此外,黏土中由于母岩风化未完全或其他因素而混入一些杂质,常含的杂质矿物有石英、铁质矿物、碳酸盐、硫酸盐及含碱矿物等。
高岭石类
高岭是江西省浮梁县高岭村,因在那里首先发现适于制造瓷器的黏土而得名。现在国际上把这一类黏土称为高岭土,它的主要矿物为高岭石,理论化学通式为 Al2O3·2SiO2·2H2O (含 Al2O33950%,SiO24654%,H2O1396%),我国湖南界牌、东湖、广东中夏,江西浮梁,山西大同等地出产高岭土。
烧结性能黏土是由多种矿物组成的混合物,没有固定的熔点,其熔化过程是在相当大的温度范围内逐渐软化的。在烧成过程中,当温度超过800℃时,黏土试体开始出现低熔物,体积开始剧烈收缩,气孔率显著下降,这种现象叫做开始烧结,此时的温度叫做开始烧结温度 (图21中的t1)。随着温度继续升高,试体达到收缩率最大、气孔率最小,致密度最高的状态,此时相应的温度称为烧结温度 (图21中的t2)。若温度继续升高,液相不断增多,以致试样不能维持原状而发生变形,出现这种情况时的温度称为软化温度 (图21中的t3)。烧成温度与软化温度之间的温度范围称为烧结范围 (图21中的t2~t3)。生产中常用吸水率来反映原料的烧结程度。一般要求黏土原料烧后的吸水率小于5%。