高岭石
高岭石ppt

3. 经过650℃到950 ℃煅烧后,在 400~1 350 cm −1 范围内只留下了表 征Si—O 伸缩振动的1 085 cm −1 、 Al—O—Si 振动的800 cm -1 和Si—O 弯曲振动的470 cm −1 3 条谱带,并 变成了几个宽带,这些吸收带均为偏 高岭石形成的特征吸收带;而高岭石 934 cm −1 表面羟基振动和912cm −1 内部羟基振动消失。
高岭石亚类
高岭石、迪开石、埃洛石等
1.概述
高岭石-蛇纹石矿物
1:1层型的层状硅酸盐矿物,层单胞电荷数约为0.该类矿物分为高 岭石(二八面体)和蛇纹石(三八面体)两个亚类。 高岭石亚类中,八面体中心位置由Al3+占据,同形置换极少见;在蛇 纹石亚类中,八面体中心位置由二价阳离子占据,化学成分变化很 大,同形置换亦很普遍,在某些情况下,四面体中的部分Si4+可被 Al3+和Fe3+置换。
4.加工利用现状
1.高岭石(土)有机插层纳米材料——高岭石插层纳米材料的制备及
其应用研究是提高高岭石产品档次的重要途径,可以大幅度提高产品的附加 值,有着十分重要的现实意义和理论意义。
高岭石有机插层复合物的发展历程 第一阶段,1961 年~1987 年为强极性有机小分子插层复合物制备阶段。 1961 年~1968 年,和田光史制备出了高岭石—醋酸钾插层复合物,其层间距膨胀 到1.4nm,这一阶段,研究进展缓慢,制备的高岭石有机插层复合物的种类较少,表 征手段一般为X 射线衍射。1969 年~1987 年,已制备出Kao-Urea、Kao-DMSO、 高岭石-甲酰胺、高岭石-乙酸钾、高岭石-肼,埃洛石-甲酰胺、埃洛石-乙酸钾、埃 洛石-肼、高岭石-氧化吡啶等插层复合物。该阶段以强极性有机小分子插入高岭石层 间形成复合物为特征,偶尔以极性小分子作挟带剂制备出如高岭石-氧化吡啶等复合 物。
三种主要黏土矿物(高岭石、水云母、蒙脱石)的性质。

1、试比较三种主要黏土矿物(高岭石、水云母、蒙脱石)的性质。
(1) 高岭石(1:1型铝硅酸盐矿物)由一个硅氧片和一个水铝片,通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。
每个晶层的一面是OH离子组(水铝片上的),另一面是O离子(硅氧片上的),因而叠加时晶层间可形成氢键,使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒,晶粒多呈六角形片状。
其分子结构外形特征为OHOHOH .......OH顶层─────────────底层─────────────OOO ........O许多晶片相互重叠形成高岭矿物特点:晶层与晶层间距离稳定,连接紧密,内部空隙小,电荷量少,单位个体小,分散度低。
多出现于酸性土壤。
如高岭石类。
高岭石的性质特点:晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代,因此无永久性电荷。
但水铝片上的--OH在一定条件下解离出氢离子,使高岭石带负电。
晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固,水分子及其他离子难以进入层间,并且形成较大的颗粒。
因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱,富含高岭石的土壤保肥性差。
(2)蒙脱石类(2:1型铝硅酸盐矿物)由两片硅氧片和一片水铝片结合成的一个晶片(层)单元,再相互叠加而成的。
每个晶层的两面均由O离子组(硅氧片上的),因而叠加时晶层间不能形成氢键,而是通过“氧桥”联结,这种联结力弱,晶层易碎裂,其晶粒比高岭石小。
特点:胀缩性大,吸湿性强,易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+,有时可在硅铝片中,一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附负离子。
如蒙脱石,这类矿物多出现于北方土壤。
如东北、华北的栗钙土、黑钙土和褐土等。
(3)水云母类(2:1型粘土矿物)结构与蒙脱石相类似,只是同晶替代产生的负电荷主要被钾离子中和,而少量被钙镁离子中和.特点:a、永久性电荷数量少于蒙脱石。
b、层与层之间由钾离子中和,使得各层相互紧密结合。
形成的颗粒相对比蒙脱石粗而比高岭石细。
其粘结性、可塑、胀缩性居中。
c、钾离子被固定在硅氧片的六角形网孔中,当晶层破裂时,可将被固定的钾重新释放出来,供植物利用。
高岭土白度等级划分

高岭土白度等级划分
摘要:
1.高岭土的概念和特点
2.高岭土的白度等级划分标准
3.高岭土白度等级对价格的影响
4.高岭土的应用领域
正文:
高岭土,又称瓷土,是一种以高岭石为主要成分的粘土矿物,具有良好的可塑性、耐火性和高白度,被广泛应用于陶瓷、瓷器、玻璃等行业。
高岭土的白度等级划分是根据其含铁量和白度值来判断的。
一般来说,高岭土的白度等级可以分为以下几个等级:
1.高白:白度值在75 以上,含铁量较低,主要用于生产高档日用陶瓷、卫生洁具等。
2.脂白:白度值在60-75 之间,含铁量适中,主要用于生产中档日用陶瓷、瓷砖等。
3.一级白:白度值在50-60 之间,含铁量较高,主要用于生产低档日用陶瓷、砖瓦等。
4.二级白:白度值在30-50 之间,含铁量较高,主要用于生产建筑陶瓷、砖瓦等。
高岭土的白度等级对其价格影响较大。
一般来说,白度等级越高,价格也越高。
因为高白度的高岭土不仅含铁量低,而且具有良好的可塑性和耐火性,
可以生产出质量更好的陶瓷产品。
相反,白度等级较低的高岭土,由于含铁量较高,生产出的陶瓷产品质量相对较差,价格也较低。
高岭土广泛应用于陶瓷、瓷器、玻璃等行业。
在陶瓷行业,高岭土被用作坯料和釉料,可以提高陶瓷产品的白度和透明度。
在瓷器行业,高岭土被用作胎料,可以提高瓷器产品的质量和美观度。
高岭石

高岭石百科名片高岭石是长石和其他硅酸盐矿物天然蚀变的产物,是一种含水的铝硅酸盐。
它还包括地开石、珍珠石和埃洛石及成分类似但非晶质的水铝英石,因此叫作一它们属于粘土矿物。
目录展开编辑本段导读高岭石粘土又称“高岭土”,俗称“瓷土”。
由含量90%以上的高岭石组成。
高岭土是一种重要的非金属矿产,与云母、石英、碳酸钙并称为四大非金属矿。
高岭土,一种以高岭石或多水高岭石为主要成分,质地纯净的细粒粘土,系首先发现于中国景德镇附近的高岭村而得名。
主要由小于2个微米的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物(高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等)组成,理想的化学式为AL2O3-2SiO2-2H2O,其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石,除高岭石簇矿物外,还有蒙脱石、伊利石、叶腊石、石英和长石等其它矿物伴生。
高岭土的化学成分中含有大量的AL2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量高岭石结构示意图的K2O、Na2O、CaO和MgO等。
历史据历史文献记载,景德镇高岭村一带的粘土在清初开采极盛,至光绪年间始渐衰落,并以洁白、细腻而闻名开世,为制坯不可缺少的原料。
于是当镇上瓷工遂沿用村名"高岭"名之,以便与他处所产瓷土区别。
后又引伸之,凡与高岭地方所产的高岭土有相同产状和用途者,皆称高岭,如星子高岭、抚州高岭等。
高岭英文读作"Kaoling",后德国学者李希霍芬(Richthofen)按音译成"Kao-lin",介绍于欧美矿物学界,经一百多年广泛采用,遂成世界通用之名称。
法国传教士昂特柯莱,在1712年一份著名的书简中向欧洲专门介绍过高岭山上瓷土的特点,该文对全世界的瓷器制造业产生过深远的影响,于是高岭土在欧洲逐渐得名,并成为该类瓷土在国际上的通用名词。
中国是世界上最早发现和利用高岭土的国家。
远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶,就是以高岭土制成。
江西景德镇生产的瓷器名扬中外,历来有"白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄"的美誉。
高岭土的成分、用途、分类

高岭土的成分、用途、分类高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩,因江西省景德镇高岭村而得名。
质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。
其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。
高岭土用途十分广泛,主要用于造纸、陶瓷和耐火材料,其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料,少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。
01高岭土基本概况1.高岭土物化性质物化性质:多无光泽,质纯时颜白细腻,如含杂质时可带有灰、黄、褐等色。
外观依成因不同可呈松散的土块状及致密状态岩块状。
密度2.54-2.60 g/cm3,熔点约1785℃,具有可塑性,湿土能塑成各种形状而不致破碎,并能长期保持不变。
2.高岭土矿床成因类型以高岭土矿床成因为基础,根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异,《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。
①风化型:又分为风化残积亚型和风化淋积亚型;②热液蚀变型:又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型;③沉积型:又分为沉积和沉积-风化亚型及含煤地层中高岭石粘土岩亚型。
3.高岭土矿石工业类型根据其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型:①硬质高岭土:质硬,无可塑性,粉碎细磨后具可塑性。
②软质高岭土:质软,可塑性较强,砂质质量分数<50%;③砂质高岭土:质松软,可塑性较弱,砂质质量分数>50%。
02我国高岭土矿资源概况我国高岭土矿产资源排名世界前列,已探明267处矿产地,探明储量29.10亿吨,其中:我国非煤建造高岭土,资源储量居世界第五位,已探明储量14.68亿吨,主要集中分布在广东、陕西、福建、江西、湖南和江苏六省,占全国总储量的84.55%;含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位, 探明储量为14.42亿吨,主要分布在山西大同、怀仁、朔州、内蒙古准格尔、乌达、安徽淮北、陕西韩城等地,其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。
2 高岭石

其中,疏松者被称作粘土; 固结的称为泥岩、页岩。
(2)高岭土:以细粒板状高岭石为主要矿 物(含量通常>90%)的白色软质粘土。因最早 在我国江西景德镇附近的高岭村发现而得名。
(3)瓷土或瓷石:是高岭土的商品名称, 在陶瓷界使用较广。 (4) 球土:在英国、美国、印度和南非 等国使用的名称,是与高岭土成分和性质相近、 呈球状的粘土(ball clay)。 球土中高岭石的含量一般>70%,其煅烧白 度比煅烧高岭土略低,但塑性较高岭土好。 (5)埃洛石粘土:又称多水高岭石粘土, 是高岭土的一个变种,主要由多水高岭石 (Al4Si4(OH)12 ·2~4H2O )组成,外观呈致密状, 瓷状断口,质地坚硬,塑性差。
高岭石粘土中铁和钛的氧化物能使陶瓷制品 染色或产生色斑,同时降低耐火度、白度和电绝 缘性。 不同陶瓷制品,对高岭石粘土的Fe2O3和 TiO2含量有不同要求: 骨瓷和细瓷要求Fe2O3含量低于0.9 wB%; 电瓷要求Fe2O3和TiO2含量都低于1 wB%; 卫生陶瓷用高岭土的分级: 一级高岭土的Fe2O3+TiO2含量应低于 1 wB%;
2.颜色和白度
高质量的高岭石粘土通常为白色,含杂质较 多时可呈现黄色、红色、褐色、蓝色,甚至黑色。 工业应用领域通常以白度定量评价高岭石粘 土的质量。
白度主要影响制品的颜色,不同制品对原料 白度的要求不尽相同: (1)纸张、油漆、橡胶等的填料,一般要 求白度大于80,最好大于85。 (2)白色陶瓷制品要求其原料煅烧白度大 于85。 (3)一般陶瓷、建筑陶瓷、耐火制品等, 对高岭石粘土的白度要求不高。
(3)高岭石粘土从开始烧结到熔化,约有 350-450℃的温度间隔。这一特点大大放宽了陶 瓷的烧成温度范围,有利于烧成过程的温度控制。 (4)含杂质较少的高岭石粘土,煅烧后呈白 色,可以保证陶瓷的白度。 陶瓷粘土按其小于0.5微米颗粒的多少划分为: 粗粒粘土(小于0.5微米颗粒的含量在<39%), 多用于生产卫生瓷; 中粒粘土(40~49%),主要用于生产陶瓷器; 细粒粘土(>(1)概念 可塑性——粘土与适量水混合后揉和成泥团, 泥团在外力作用下产生变形但不破裂,并且去掉 外力后,仍能保持其形状不变。 可塑性通常用塑性指数(IP)或塑性指标 (S)定量描述。 其中:IP=WL-WP ; S=(a - b)·P。
高岭石

高岭石(kaolinite)
高岭石(kaolinite)化学组成为Al4〔Si4O10〕(OH )8的层状结构的硅酸盐矿物。
因最早发现于中国景德镇高岭林而得名。
晶体属1∶1型单元层的二八面体型结构。
由于堆叠中结构单元层间的相对位移,便构成了与地 ...
高岭石(kaolinite)
化学组成为Al4〔Si4O10〕(OH )8的层状结构的硅酸盐矿物。
因最早发现于中国景德镇高岭林而得名。
晶体属1∶1型单元层的二八面体型结构。
由于堆叠中结构单元层间的相对位移,便构成了与地开石、珍珠石不同的多型。
三斜晶系,结晶度良好的高岭石成有序结构,一般呈假六方片状晶体;结晶度差的多呈椭圆形或不规则状,通常呈致密或疏松块状集合体产出。
一般为白色,含杂质时呈米色。
底面解理完全。
解理面显珍珠光泽,块状的光泽暗淡。
莫氏硬度2~2.5 。
比重2.60~2.63 。
高岭石是组成高岭土的主要矿物成分,可以通过风化作用、沉积作用和热液蚀变作用形成。
高岭土多呈白色,细粒具分散性、可塑性、高粘结力和高耐火度,是陶瓷和电瓷工业中的重要原材料;还可在造纸、橡胶、油漆等工业中做填充料等。
中国是高岭石的主要出产国,产地有江西景德镇、江苏苏州、河北唐山、湖南醴陵等。
高岭石化学式

高岭石化学式高岭石化学式为CaAlSi2,晶体属单斜晶系。
常呈板状或柱状。
在野外常作为薄片状,呈不规则的块状产出。
蓝绿色。
玻璃光泽,硬度2-2.5。
解理面上呈珍珠光泽,摩氏硬度2.0-2.5。
比重2.9-3.1。
高岭石晶体在氧化条件下也会转变为其它的矿物,如:α-高岭石,β-高岭石和γ-高岭石等。
这些物质的区别在于它们结构中相邻四个Al和Si离子的配位数之差。
通常高岭石含Al3+和Si4+的个数比为4:6,即二价Al和四价Si的离子半径比为1: 2,这种形态是不稳定的,经热处理或受强酸碱侵蚀就会变为它的各种同质异像体,但一般不会导致晶型转化。
高岭石在空气中不会自燃。
石性软,故可以将其粉碎,与黏土混合后制得含水率低的人工高岭土。
它的名字由来是因为它主要用途为粘合剂、造纸添加剂等。
在石油化工方面用途广泛,可作为各种气体净化催化剂,载体材料,粘结剂及磨矿、干燥、固硫、聚丙烯腈纤维等的原料;在冶金方面,高岭石是许多金属的重要浸出剂,例如铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、闪锌矿、粗锌、方铅矿等金属的浸出均可用它作浸出剂;在国防尖端技术方面,高岭石是硅单晶的重要原料,是生产电子管的关键材料。
还用于陶瓷、橡胶、涂料、造纸、纺织、印染、医药、农药、化肥、颜料、涂料、橡胶、塑料、农药、化肥、颜料、涂料、合成树脂、香料、印刷油墨、感光材料等工业。
目前已经开发出的高岭石新产品大多都用在造纸行业中。
这个原因很简单,造纸工业中使用到的粘合剂最好是天然无毒的物质,而人工高岭石恰好符合了这样的标准。
另外,高岭石的水合硅酸根离子,能够与木浆纤维牢固结合,因此它可以用作造纸的填料和脱墨剂,它在这里的用途有二:一是增加纸张的白度和强度;二是减少纸浆用量,降低生产成本。
因此,人工高岭石产品是非常理想的助留剂。
具体的应用有下列几点:一、可以降低造纸过程中各种成分的用量,从而降低生产成本;二、能改善纸张的物理机械性能,如提高挺度、耐折度等。
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高岭石是长石和其他硅酸盐矿物天然蚀变的产物,是一种含水的铝硅酸盐。
高岭石为或致密或疏松的块状,一般为白色,如果含有杂质便呈米色。
高岭石经风化或沉积等作用变成高岭土,而高岭土则是制作陶瓷的原料。
除此以外,高岭土还可作化工填料、耐火材料、建筑材料等等,用途十分广泛。
高岭石属于粘土矿物,其化学组成为Al4[Si4O10]·(OH)8,理论组成(wB%):Al2O3 41.2,SiO2 48.0,H2O 10.8。
成分常较简单,只有少量Mg、Fe、Cr、Cu 等代替八面体中的Al。
Al、Fe代替Si数量通常很低。
碱和碱土金属元素多是机械混入物。
由于晶格边缘化学键不平衡,可引起少量阳离子交换。
晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。
多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。
白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色,条痕白色,土状光泽。
摩氏硬度2-2.5,比重2. 6-2.63。
吸水性强,和水具有可塑性,粘舌,干土块具粗糙感。
高岭石是组成高岭土的主要矿物,常见于岩浆岩和变质岩的风化壳中。
中国高岭石的著名产地有江西景德镇、江苏苏州、河北唐山、湖南醴陵等。
世界其它著名产地有英国的康沃尔和德文、法国的伊里埃、美国的佐治亚等。
高岭石是陶瓷的主要原料,高岭石粘土除用作陶瓷原料、造纸原料、橡胶和塑料的填料、耐火材料原料等外,还可用于合成沸石分子筛以及日用化工产品的填料等。
高岭石多呈隐晶质致密块状或土状集合体。
电镜下呈自形六方板状、半自形或它形片状晶体。
鳞片大小一般为0.2~5μm,厚度0.05~2μm。
有序度高的2M1高岭石鳞片可达0.1~ 0.5mm,有序度最高的2M2高岭石鳞片可达5mm。
集合体通常为片状、鳞片状、放射状等。
【鉴定特征】致密土状块体易捏碎成粉末、粘舌、加水具可塑性,在密闭的试管内加热后失去水分。
灼烧后与硝酸钴作用呈蓝色反应(Al)。
高岭石及其多型可用X射线衍射和热分析加以区分。
埃洛石与高岭石的不同点是在100~20 0℃范围存在着明显的吸热效应,即相当于脱去层间水。
[工业应用]。
【物理性质】纯者白色,因含杂质可染成深浅不同的黄、褐、红、绿、蓝等各种颜色;致密块体呈土状光泽或蜡状光泽。
{001}极完全解理。
硬度2.0~3.5。
相对密度2.60~263。
土状块体具粗糙感,干燥时具吸水性(粘舌),湿态具可塑性,但不膨胀。
【主要用途】高岭石自古以来就被应用于陶瓷工业,它是陶瓷制品的最基本原料,主要利用的是它的可塑性(在陶瓷坯体中易成型),烧结性(在加热过程中易熔物产生液相充填于未熔颗粒空隙中,使气孔率下降而致密、坚硬),耐高温性,呈洁白色等性能。
此外,在电器、建材、日用品及橡胶、造纸业等工业也有广泛应用。
高岭石的粒度对其工艺性能有很大影响,粒度越细,可塑性越好,越易烧结。
如纸张涂布、高光洁油漆、油墨、特种陶瓷和橡胶用的一级涂布高岭石粘土,其粒度小于2μm的部分不应低于80%。
质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能;具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。
因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。
有报道称,日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。
特别是最近几年,现代科学技术飞速发展,使得高岭土的应用领域更加广泛,一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料,甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件,也用高岭土制成。
目前,全球高岭土总产量约为4000万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加,其中没有统计原矿的贸易量,包含较多的重复计算),其中精制土约为2350万吨。
造纸工业是精制高岭土最大的消费部门,约占高岭土总消费量的60%。
据加拿大Temanex咨询公司提供的数据,2000年全球纸和纸板总产量约为31900万吨,全球造纸涂料用高岭土总用量为约1360万吨。
高岭土在造纸工业的应用十分广泛。
主要有两个领域,一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料,另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。
对于一般文化纸,填料量占纸重量的10-20%。
对于涂布纸和纸板(主要包括轻量涂布纸、铜版纸和涂布纸板),除了需要填料外,还需要颜料,填、颜料用的高岭土所占比重为纸重的20-35%。
高岭土应用于造纸,能够给予纸张良好的覆盖性能和良好的涂布光泽性能,还能增加纸张的白度、不透明度,光滑度及印刷适性,极大改善纸张的质量。
高岭土的工艺特性1.白度和亮度白度是高岭土工艺性能的主要参数之一,纯度高的高岭土为白色。
高岭土白度分自然白度和煅烧后的白度。
对陶瓷原料来说,煅烧后的白度更为重要,煅烧白度越高则质量越好。
陶瓷工艺规定烘干105℃为自然白度的分级标准,煅烧1300℃为煅烧白度的分级标准。
白度可用白度计测定。
白度计是测量对3800—7000 ?波长光的反射率的装置。
在白度计中,将待测样与标准样(如BaSO4、MgO等)的反射率进行对比,即白度值(如白度90即表示相当于标准样反射率的90%)。
高岭土的颜色主要与其所含的金属氧化物或有机质有关。
一般含Fe2O3呈玫瑰红、褐黄色;含Fe2+呈淡蓝、淡绿色;含MnO2呈淡褐色;含有机质则呈淡黄、灰、青、黑等色。
这些杂质存在,降低了高岭土的自然白度,其中铁、钛矿物还会影响煅烧白度,使瓷器出现色斑或熔疤。
2.粒度分布粒度分布是指天然高岭土中的颗粒,在给定的连续的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表示)范围内所占的比例(以百分含量表示)。
高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性及工艺应用具有重要意义,其颗粒大小,对其可塑性、泥浆粘度、离子交换量、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。
高岭土矿都需要进行技术加工处理,是否易于加工到工艺所要求的细度,已成为评价矿石质量的标准之一。
各工业部门对不同用途的高岭土都有具体的粒度和细度要求。
如美国对用作涂料的高岭土要求小于2μm的含量占90—95%,造纸填料小于2μm的占78—80%。
3.可塑性高岭土与水结合形成的泥料,在外力作用下能够变形,外力除去后,仍能保持这种形变的性质即为可塑性。
可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的基础,也是主要的工艺技术指标。
通常用可塑性指数和可塑性指标来表示可塑性的大小。
可塑性指数是指高岭土泥料的液限含水率减去塑限含水率,以百分数表示,即W塑性指数=100(W液性限度-W塑性限度)。
可塑性指标代表高岭土泥料的成型性能,用可塑仪直接测定泥球受压破碎时的荷重及变形大小可得,以kg·cm表示,往往可塑性指标越高,其成型性能越好。
高岭土的可塑性可分为四级。
可塑性强度可塑性指数可塑性指标强可塑性>153.6中可塑性7—152.5—3.6弱可塑性1—7<2.5非可塑性<14.结合性结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有一定干燥强度的性能。
结合能力的测定,是在高岭土中加入标准石英砂(其质量组成0.25—0.15粒级占70%,0.15—0.09mm粒级占30%)。
以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低,掺入的砂越多,则说明这种高岭土结合能力就越强。
通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。
5.粘性和触变性粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征,以粘度来表示其大小(作用于1单位面积的内摩擦力),单位是Pa·s。
粘度的测定,一般采用旋转粘度计,以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。
在生产工艺中,粘度具有重要意义,它不仅是陶瓷工业的重要参数,对造纸工业影响也很大。
据资料表明,国外用高岭土作涂料,在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·s,高速涂布时要求小于1.5Pa·s。
触变性指已经稠化成凝胶状不再流动的泥浆受力后变为流体,静止后又逐渐稠化成原状的特性。
以厚化系数表示其大小,采用流出粘度计和毛细管粘度计测定。
粘性和触变性与泥浆中矿物成分,粒度及阳离子类型有关,一般,蒙脱石含量多的,颗粒细的,交换性阳离子以钠为主的,其粘度和厚化系数高。
因此工艺上常用添加可塑性强的粘土、提高细度等方法提高其粘性和触变性,用增加稀释电解质和水分等方法降低之。
6.干燥性能干燥性能指高岭土泥料在干燥过程中的性能。
包括干燥收缩、干燥强度和干燥灵敏度等。
干燥收缩指高岭土泥料在失水干燥后产生的收缩。
高岭土泥料一般在40—60℃至多不超过110℃温度下就发生脱水而干燥,因水分排出,颗粒距离缩短,试样的长度和体积就要发生收缩。
干燥收缩分线收缩和体收缩,以高岭土泥料干燥至恒重后长度及体积变化的百分数表示。
高岭土的干燥线收缩一般在3—10%。
粒度越细,比表面积越大,可塑性越好,干燥收缩越大。
同一类型的高岭土,因掺合水的不同,其收缩也不同,多者,收缩大。
在陶瓷工艺中,干燥收缩过大,坯体容易发生变形或开裂。
干燥强度指泥为干燥至恒重后的抗折强度。
干燥灵敏度指坯体干燥时,可能产生变形和开裂倾向的难易程度。
灵敏度大,在干燥过程中容易变形和开裂。
一般干燥灵敏度高的高岭土(干燥灵敏度系数K>2)容易形成缺陷;低者(干燥灵敏度系数K<1)在干燥中比较安全。
7.烧结性烧结性是指将成型的固体粉状高岭土坯体加热至接近其熔点(一般超过1000℃)时,物质自发地充填粒间隙而致密化的性能。
气孔率下降到最低值,密度达到最大值的状态,称为烧结状态,相应的温度称为烧结温度。
继续加热时,试样中的液相不断增加,试样开始变形,此时温度即称转化温度。
烧结温度与转化温度的间隔称烧结范围。
烧结温度和烧结范围在陶瓷工业中是决定坯料配方、选择窑炉类型的重要参数。
试料以烧结温度低、烧结范围宽(100—150℃)为宜,工艺上可以用掺配助熔原料及将不同类型的高岭土按比例掺配的方法控制烧结温度及烧结范围。
8.烧成收缩烧成收缩性是指已干燥的高岭土坯料在烧成过程中,发生一系列物理化学变化(脱水作用、分解作用、生成莫来石,易熔杂质熔化生成玻璃相充填于质点间的空隙等),而导致制品收缩的性能,也分为线收缩和体收缩两种。
同干燥收缩一样,烧成收缩太大,容易导致坯体开裂。
另外,焙烧时,坯料中若混有大量的石英,它将发生晶型转化(三方→六方),使其体积膨胀,也会产生反收缩。
9.耐火性耐火性是指高岭土抵抗高温不致熔化的能力。
在高温作业下发生软化并开始熔融时温度称耐火度。
其可采用标准测温锥或高温显微直接测定,也可用M.A.别兹别洛道夫经验公式进行计算。
耐火度t(℃)=[360+Al2O3-R2O]/0.228式中:Al2O3为SiO2和Al2O3分析结果之和为100时其中Al2O3所占的质量百分比;R2O为SiO2和Al2O3分析结果之和为100时其它氧化物所占的质量百分比。