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。
天然硅灰石通常存在于变质石灰岩中,常和透辉石、方解石、石英等矿物共生,由CaO与SiO2 反应而生成,是偏硅酸钙
类矿物,化学式为CaO·SiO2。天然硅灰石呈白色或灰白色,有玻璃光泽,不含有机物、吸附水和结晶水,受热不会分解放出气体。
硅灰石在陶瓷坯料中具有助熔作用,可降低坯体的烧结温度,由于热膨胀系数小,热稳定性能好,本身干燥收缩与烧成收缩都小,特别适合配制快速烧成坯体。在烧成过程中只经历从晶体到熔体的转化,坯体甚至能在十几分钟内烧成,大大降低了单位热耗,以硅灰石为主要原料时用量可高达60%,不足之处是烧成范围较窄,坯体白度低,容易过烧使坯体变形。若加入Al2O3、ZrO2、SiO2 等,提高坯体中液相的黏度,从而达到扩大烧成范围的目的。
瓷器的特征是烧结程度较高,坯体坚硬致密,吸水率在05%以下,基本不吸水。按其内在质量通常分为硬质瓷和软质瓷两大类。硬质瓷具有较高的机械强度,良好的介电性能,化学稳定性和热稳定性能高的特点。硬质瓷坯料中含碱性氧化物少,Al2O3含量高,如日用瓷、电瓷等。软质瓷的坯体组成中熔剂较多,除长石外还可用钙、镁的碳酸盐、滑石等熔剂原料。另外,坯体中碱性氧化物较多,玻璃相多,透明度高,烧成温度较低,例如陶瓷砖中吸水率不大于05%的内外墙地砖。表32列出几种瓷器坯料的化学组成范围。