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高嶺土是自然界常見的、非常重要的一種粘土礦物,是在缺少堿金屬和堿土金屬的酸性介質(zhì)中,由火成巖和變質(zhì)巖中的長石或其他硅酸鹽礦物經(jīng)風化作用形成。
工業(yè)類型
根據(jù)其質(zhì)地、可塑性和砂質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)分為三種類型:
1、硬質(zhì)高嶺土:質(zhì)硬,無可塑性,粉碎細磨后具可塑性。
2、軟質(zhì)高嶺土:質(zhì)軟,可塑性較強,砂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)<50%。
3、砂質(zhì)高嶺土:質(zhì)松軟,可塑性較弱,砂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)>50%。
陶瓷工業(yè)是應(yīng)用高嶺土早、用量較大的行業(yè)。一般用量為配方的20%~30%。高嶺土在陶瓷中的作用是引入Al2O3,有利于莫來石的生成,提高其化學穩(wěn)定性和燒結(jié)強度,在燒成中高嶺土分解生成莫來石,形成坯體強度的主要框架,可防止制品的變形,使燒成溫度變寬,還能使坯體具有一定的白度。同時,高嶺土具有一定的可塑性、粘結(jié)性、懸浮性和結(jié)合能力,賦予瓷泥、瓷釉良好的成形性,使陶瓷泥坯有利于車坯及注漿,便于成形。如用在電線中,可以增加絕緣性,降低其介電損耗。
陶瓷不僅對高嶺土的可塑性、結(jié)合性、干燥收縮、干燥強度、燒結(jié)收縮、燒結(jié)性質(zhì)、耐火度及燒后白度等有嚴格要求,而且涉及到化學特性,特別是鐵、鈦、銅、鉻、錳等致色元素的存在,使燒后白度降低,產(chǎn)生斑點。
對高嶺土的粒度要求一般是越細越好,使瓷泥具有良好的可塑性和干燥強度,但對要求快速澆鑄、加快注漿速度和脫水速度的澆鑄工藝,需提高配料的粒度。此外,高嶺土中高嶺石結(jié)晶程度的差異,也將明顯影響瓷坯的工藝性能,結(jié)晶程度好,則可塑性、結(jié)合能力就低,干燥收縮小,燒結(jié)溫度高,其雜質(zhì)含量也減少;反之,則其可塑性就高,干燥收縮大,燒結(jié)溫度較低,相應(yīng)雜質(zhì)含量也偏高。
紫砂,屬于陶土的一種,但陶土并非只有紫砂。
所謂的陶土,顧名思義,就是可以成陶的土質(zhì)。遠古以陶為器,所以這里的“成陶”,意即成器的意思。
按照燒結(jié)溫度劃分,陶器分為土器、炻器、紫砂、瓷器四種。燒結(jié)溫度的決定物質(zhì),是低熔點物質(zhì)—有機化合物,主要是鉀鈉鈣的硅酸鹽復合體,這也正是黏土的主要成分。
炻器,即紫砂制品。燒結(jié)溫度在1000—1240℃,特點是燒結(jié)后坯體透氣不透水,坯體保持開放性氣孔和封閉性氣孔的物理結(jié)構(gòu)。封閉性氣孔,即顆粒(以石英為核心的團結(jié)顆粒)中的氣孔和顆粒之間的氣孔。紫砂器皿的雙氣孔結(jié)構(gòu),導致紫砂器皿具有隔熱效能和保鮮(透氣)功能。封閉性性氣孔的形成是紫砂泥中含的有機成分(主要是鉀鈉鈣的化合物),在一定溫度下發(fā)生化學反應(yīng),釋放出氣體。但化學反應(yīng)未盡充分,釋放的氣體不多,容納在顆粒之中。如果反應(yīng)充分,釋放的氣體就會較多,出現(xiàn)鼓泡和破泡現(xiàn)象。破泡后的地方,常溫下收縮,就在坯體表面形成了“針孔”。紫砂未燒結(jié),其中的黏土成分未充分發(fā)生化學反應(yīng),鉀鈉鈣化合物依然較多,所以也會有土腥味,同時,坯體強度不夠,受到外力容易破損。
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