工業類型
根據其質地、可塑性和砂質的質量分數分為三種類型:
1、硬質高嶺土:質硬,無可塑性,粉碎細磨后具可塑性。
2、軟質高嶺土:質軟,可塑性較強,砂質質量分數<50%。
3、砂質高嶺土:質松軟,可塑性較弱,砂質質量分數>50%。
就高嶺土當前加工方式而言,有機械粉碎和氣流粉碎兩種方式。而機械粉碎一般粉碎到300目-1000目左右,但其粉碎加工為機械方式,因此粉碎細粉里有鐵含量增加與其他雜質,對應用純度要求較高行業而言,有缺陷;氣流粉碎由于采取物料與物料之間相互碰撞與剪切,沒有粉碎介質參與,因而有效保障了物料的純度,從而滿足純度要求較高行業的應用效率,同時氣流粉碎機的粉碎細度可達5000目(細度范圍可調1000目-5000目)。
陶瓷工業是應用高嶺土早、用量較大的行業。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,提高其化學穩定性和燒結強度,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、粘結性、懸浮性和結合能力,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、結合性、干燥收縮、干燥強度、燒結收縮、燒結性質、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,高嶺土中高嶺石結晶程度的差異,也將明顯影響瓷坯的工藝性能,結晶程度好,則可塑性、結合能力就低,干燥收縮小,燒結溫度高,其雜質含量也減少;反之,則其可塑性就高,干燥收縮大,燒結溫度較低,相應雜質含量也偏高。
炻器,即紫砂制品。燒結溫度在1000—1240℃,特點是燒結后坯體透氣不透水,坯體保持開放性氣孔和封閉性氣孔的物理結構。封閉性氣孔,即顆粒(以石英為核心的團結顆粒)中的氣孔和顆粒之間的氣孔。紫砂器皿的雙氣孔結構,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),在一定溫度下發生化學反應,釋放出氣體。但化學反應未盡充分,釋放的氣體不多,容納在顆粒之中。如果反應充分,釋放的氣體就會較多,出現鼓泡和破泡現象。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,其中的黏土成分未充分發生化學反應,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。
日用陶器,即常見的缸罐,燒結溫度1200—1400℃左右。在金屬、塑料用品出現之前,缸罐是日常生活中多使用的容器,所以這類器皿被稱為“日用陶”。日用陶器所用材質所含黏土更少,所以不僅燒結程度高,而且開放性氣孔較大較多,不僅透氣,也透水,所以一般的陶器在表面刷上一層低熔點的陶土(一般是黏土類物質),形成玻璃狀物質,以此封閉開放性氣孔。宜興,稱為“陶都”,就是因為加工制作日用陶的陶土資源特別豐富,也就是所說的“夾泥”(也稱“甲泥”),因夾在黃石層之間而得名。
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