陶瓷配方计算
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釉料的配方及计算
（6）PbO 最强的熔剂，古代低温釉的最主要助熔剂。硅酸 铅玻璃折射率高，光泽度高。适量的 引入与碱金属 氧化物相比可以更好的降低高温粘度，加宽熔融范围； 提高强度、光泽度和弹性；降低热膨胀系数。大 量使 用可使釉的强度和热稳定性降低。
（7）其它氧化物：MgO、ZnO、BaO等。
（8）骨灰、瓷粉、乳浊剂、色料等 骨灰 可提高光泽度，促进釉料分相，提高白度。 瓷粉 取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温度， 降低釉的高温粘度。减少釉面针孔，提高白度。 乳浊剂 SnO2、TiO2、ZrO2、锑（Sb）化物、磷酸盐 着色剂 Co 、Fe、Cu 等的 氧化物、化合物或合成 颜料。
产生差异的原因
配方不同。 烧成制度不同。 釉与坯体之间会发生扩散和反应。
2.2 釉的分类
釉的分类方法
釉的分类按不同基准有不有的名称，一般可按坯
体的种类、制造工艺、组成、性质、显微结构、 用途进行分类。 我国生产中习惯以主要熔剂种类及外观特征命 名釉料，如铅釉，石灰釉，长石釉，乳浊釉，无 光釉，颜色釉等。
0.3K2O 0.8Al O ·8.0SiO SK8： 2 3 2 0.7CaO
4.4 釉料配方的计算
基本计算方法和步骤与坯料的计算相同。
写实验式时，坯中以R2O3（中性氧化物）之
和为1，而釉式则以R2O+RO（碱性氧化物） 之和作为1。
例：试求下列釉料配方的釉式
已知某陶瓷厂用生石灰配制石灰釉，所用原料配比为：石英 22%，钾长石52%，高岭土 12%，生石灰14%，求该釉的釉 式。（假设所有原料均为纯原料，可以按照理论分子式计算 含量。，其中高岭土按照高岭石的分子式Al2O3· 2SiO2· 2H2O 计算，钾长石按照K2O· Al2O3· 6SiO2计算，而生石灰为100% 的CaO）
陶瓷配方计算
含有原料B和C的R = AD/AR；而B=(CR/CB) ·R；C=(RB/CB) ·R
故
B%=(AD/AR) (CR/CB) ×100% = 36.20%
C%= (AD/AR) (RB/CB) ×100% = 16.17%
13
（8.30-1.33）×100/95.60=7.29%
由7.29%石英引入的长石矿物：7.29×0.044=0.32
由高岭土、苏州土和石英共同引入的长石：0.64+2.69+0.32=3.65
故长石用量为：28.62%-3.65%=24.97%
10
四 、用三元系统法计算配方 三元系统法是先把坯料和所用原料中氧化物换算为
SiO2： 67.09/60.06=1.116； Al2O3 ：26.33/101.94=0.2583 依此类推得： Fe2O3：0.0054； CaO：0.0217； MgO：0.0084
K2O：0.0230； Na2O：0.0323 ⑶ 以中性氧化物摩尔数总和为基准，令其为1，计算相对摩尔数
中性氧化物Al2O3 + Fe2O3摩尔总和为: 0.2583+0.0054=0.2637
11
类别
坯料
原料A 原料B 原料C
单位
%
% % %
R2O
4.5
2.44 2.59 13.02
Al2O3
26.2
16.80 41.35 22.51
SiO2
69.3
80.76 56.06 64.47
解： 设坯料100Kg时用原料A为x，原料B为y，原料C为z，则可列出 方程组
0.0244x + 0.0259y + 0.1302z = 4.5
陶瓷的组成和配料计算公式
陶瓷的组成和配料计算公式陶瓷是一种由土壤和其他天然材料制成的材料，经过高温烧制而成的非金属材料。
它具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点，广泛应用于建筑、家居装饰、工艺品制作等领域。
在陶瓷制作过程中，配料计算是至关重要的一环，它直接影响着陶瓷制品的质量和性能。
本文将介绍陶瓷的组成和配料计算公式。
一、陶瓷的主要组成。
陶瓷的主要成分包括粘土、矿物质和助熔剂。
其中，粘土是陶瓷的主要原料，它具有粘结作用，能够使陶瓷制品具有一定的塑性和可塑性。
矿物质是陶瓷的硬质成分，它能够增强陶瓷制品的硬度和耐磨性。
助熔剂是一种能够降低陶瓷烧结温度的物质，它能够促进陶瓷的烧结和结晶过程，提高陶瓷的密实度和强度。
二、陶瓷的配料计算公式。
1. 粘土的配料计算公式。
粘土是陶瓷的主要原料，它的配料计算公式如下：粘土含量=（粘土质量/总质量）×100%。
其中，粘土含量是指陶瓷中粘土的质量占总质量的百分比；粘土质量是指所用粘土的质量；总质量是指陶瓷的总质量。
2. 矿物质的配料计算公式。
矿物质是陶瓷的硬质成分，它的配料计算公式如下：矿物质含量=（矿物质质量/总质量）×100%。
其中，矿物质含量是指陶瓷中矿物质的质量占总质量的百分比；矿物质质量是指所用矿物质的质量；总质量是指陶瓷的总质量。
3. 助熔剂的配料计算公式。
助熔剂是一种能够降低陶瓷烧结温度的物质，它的配料计算公式如下：助熔剂含量=（助熔剂质量/总质量）×100%。
其中，助熔剂含量是指陶瓷中助熔剂的质量占总质量的百分比；助熔剂质量是指所用助熔剂的质量；总质量是指陶瓷的总质量。
三、陶瓷的配料计算实例。
以某种陶瓷为例，其配料计算如下：1. 确定粘土的配料比例。
假设所用粘土质量为200kg，总质量为500kg，则粘土含量=（200/500）×100%=40%。
2. 确定矿物质的配料比例。
假设所用矿物质质量为100kg，总质量为500kg，则矿物质含量=（100/500）×100%=20%。
陶瓷工艺学陶瓷原料配方计算
第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
▪例 2：某瓷胎实验式为：
0.088 CaO 0.010 MgO 0.077 Na2O 0.120 K2O
0.928 Al2O3 0.018 Fe2O3
4.033SiO2
试计算瓷胎的化学组成。
第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
2.3.7 由示性矿物组成计算配料量 ❖ 2.3.8 更换原料时配方计算
第三节 配方计算
❖ 2.3.1 从化学组成计算实验式
▪ 计算步骤： •① 化学组成含灼减成分时，换算为不含灼减的化学组成。 •② 计算各氧化物的摩尔数——各氧化物的质量百分数除以各氧 化物的摩尔质量。 •③ 计算各氧化物的摩尔数值——各氧化物 摩尔数除以碱性氧 化物或中性氧化物摩尔数的总和，得到一套以碱性氧化物（常用 于釉式）或以中性氧化物（多用以坯式）为1 的各氧化物的数值。 • ④ 将各氧化物的摩尔数值按RO·R 2O3·RO 2的顺序排列为实验式
第二节 配方依据
❖ 2.2.2 配方的调试
▪④ 石英：用量不超过25～35％。 ▪⑤ 其它成分：加入1～２％的滑石，引入MgO。 ▪⑥ 加入废瓷粉，不超过10%。 ▪⑦ 铁、钛含量过高，加入少量磷酸盐，可适当降低坯体的 烧成温度，提高瓷体的白度。或加入微量的CoO（氧化焰烧 成时）可减少Fe、Ti的着色，形成视觉上的白。用量 0.5/10000。 ▪ ⑧ 加少量的着色剂，得到不同的着色泥坯。
第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
▪ 作业1：某瓷胎实验式为：
0.086 K2O 0.120 Na2O 0.082 CaO
0.030 MgO
0.978 Al2O 3 0.022 Fe2O3
陶瓷配方的优化计算方法
陶瓷配方的优化计算方法秦晓玲【摘要】根据优化设计的需要,在陶瓷配方设计中引入现代优化算法.以绝对误差为目标函数,建立了基于多目标优化的陶瓷配方优化设计数学模型,使陶瓷配方设计问题转变为以原料上下限为约束条件的求解极值问题.本文通过分析和合理选择样本数据,总结其中的数值规律,并使用MATLAB求得最优解,从而实现了陶瓷配方的优化设计.【期刊名称】《上海计量测试》【年(卷),期】2017(044)001【总页数】4页(P37-39,43)【关键词】优化算法;陶瓷配方;数学模型;MATLAB【作者】秦晓玲【作者单位】上海市计量测试技术研究院【正文语种】中文最优化计算方法在数学上是一种求极值的方法，以前解决最优化问题的数学方法只局限于古典求导方法和变分法（求无约束极值问题）拉格朗日乘数法解决等式约束下的条件极值问题。
直到高速计算机的出现，人们才得以解决这类较大规模的优化问题，使最优化方法成为一种实用工具，因此最优化计算方法是近年来应用数学中发展最迅速的一个分支，现已渗透到科学、技术、工程、经济等各个领域。
它不是传统的工程方法，却与技术和应用数学、计算机科学以及各专业领域都有密切的关系。
材料科学作为一门新兴学科远不像数学、物理学那样有系统的理论和精确的数学方法，新材料、新物质的探索和研制常常是通过运用经验性方法，或称为“试错法”。
陶土、釉料的配方研究至今仍基本上是一门试验科学，目前的专业理论尚不足以精确地预报这类材料的性能，因此需要通过大量的试验，摸索各种材料的性能与配比、结构与工艺条件之间的关系，继而在考虑成本、售价、利润等经济因素的约束条件下，最终计算出该材料的组成和原料成分比。
可见试验方式十分繁琐且低效，因此，希望通过确定这些因素之间的数学关系，通过新的计算方法得出最优化的配比，从而可以摆脱这种复杂、低效的方式，这也是把最优化方法借助计算机这一现代化的工具应用到该领域中来的最主要目的。
针对分析陶瓷成分这一点，无论是设计新材质的陶瓷配方，还是改进过的原配方，都不外乎其化学组成。
陶瓷工艺学3435釉料配方与计算釉层形成过程09110912
随着温度升高，釉层中最初出现的液相使粉料由固相反应逐
渐转化为有液相参与的反应，并不断地熔解釉料成分，最终使 液相量急剧增加，绝大部分成分变成熔体。而温度的继续升高， 使液态充分流动，对流作用使釉的组成逐渐均匀化。
事实上，釉层不可能完全均匀，在釉中仍然存留着残留石英
或方石英以及未熔的乳浊剂和着色剂颗粒，同时还有少量的气 体存在。
3、配料量表示法。以原料的质量分数来表示配方组成的 方法。
4、示性矿物组成表示法。坯料配方组成以纯理论的粘土、 石英、长石等矿物来表示的方法。
（二）釉料配方的计算 1. 生料釉配方的计算 生料釉是以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。 在计算时一般先用长石来满足钾（钠）含量，同时 平衡部分氧化铝，然后用粘土平衡掉剩余的氧化铝， 再逐项平衡其它组成，最后为被平衡的组成采用化 工原料加以平衡。 [例1] P180
二、釉料配方的确定
1、掌握必要的资料
①首先要掌握坯料的化学与物理性质，如坯体的化学组成、 膨胀系数、烧结温度、烧结温度范围及气氛等。 ②必须明确釉本身的性能要求（例如白度、光泽度、透光度、 化学稳定性、抗冻性、电性能）及制品的性能要求（例如力 学强度、热稳定性、耐酸耐碱性、釉面硬度等）。 ③制釉原料化学组成、原料的纯度以及工艺性能等。 除以上三点外，工艺条件对釉的影响也很大，如细度与 表面张力的关系、釉浆稠度对施釉厚度的影响、燃料种类、 烧成方法、窑内气氛等均需在釉料的研究中着重考虑。
影响熔融和均化的因素： ①釉料内部的高温排气。在高温下，釉料内气泡的排出会 在釉熔体中起搅拌作用。温度愈高，釉粘度下降愈大， 搅拌作用愈强，从而使釉层均化较好。 ②原料的状态。原料颗粒愈细，混合的愈均匀，愈能降低 熔化温度，大大缩短熔化时间，增强均匀程度。 ③釉烧时间和温度。釉烧时间长，温度高，会使釉熔化和 均化更充分。
渐转化为有液相参与的反应，并不断地熔解釉料成分，最终使 液相量急剧增加，绝大部分成分变成熔体。而温度的继续升高， 使液态充分流动，对流作用使釉的组成逐渐均匀化。
事实上，釉层不可能完全均匀，在釉中仍然存留着残留石英
或方石英以及未熔的乳浊剂和着色剂颗粒，同时还有少量的气 体存在。
3、配料量表示法。以原料的质量分数来表示配方组成的 方法。
4、示性矿物组成表示法。坯料配方组成以纯理论的粘土、 石英、长石等矿物来表示的方法。
（二）釉料配方的计算 1. 生料釉配方的计算 生料釉是以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。 在计算时一般先用长石来满足钾（钠）含量，同时 平衡部分氧化铝，然后用粘土平衡掉剩余的氧化铝， 再逐项平衡其它组成，最后为被平衡的组成采用化 工原料加以平衡。 [例1] P180
二、釉料配方的确定
1、掌握必要的资料
①首先要掌握坯料的化学与物理性质，如坯体的化学组成、 膨胀系数、烧结温度、烧结温度范围及气氛等。 ②必须明确釉本身的性能要求（例如白度、光泽度、透光度、 化学稳定性、抗冻性、电性能）及制品的性能要求（例如力 学强度、热稳定性、耐酸耐碱性、釉面硬度等）。 ③制釉原料化学组成、原料的纯度以及工艺性能等。 除以上三点外，工艺条件对釉的影响也很大，如细度与 表面张力的关系、釉浆稠度对施釉厚度的影响、燃料种类、 烧成方法、窑内气氛等均需在釉料的研究中着重考虑。
影响熔融和均化的因素： ①釉料内部的高温排气。在高温下，釉料内气泡的排出会 在釉熔体中起搅拌作用。温度愈高，釉粘度下降愈大， 搅拌作用愈强，从而使釉层均化较好。 ②原料的状态。原料颗粒愈细，混合的愈均匀，愈能降低 熔化温度，大大缩短熔化时间，增强均匀程度。 ③釉烧时间和温度。釉烧时间长，温度高，会使釉熔化和 均化更充分。
陶瓷材料工艺学配料计算
Pb（ZrxTi1-x）O3 它表示PbTiO3中的Tj有x％分子被Zr取代。
如：Pb0.920Mg0.040Sr0.025Ba0.015（Zr0.53Ti0.47）O3 +0.500 ％重量CeO2+0.225％重量MnO2
上式表示：Pb（Zr0.53Ti0.47）O3中的Pb有4％分子被Mg取代， 2.5％分子被Sr取代，1.5%分子被Ba取代；在PbTiO3中的Ti 有53％分子被Zr取代，或者说PbTiO3中的Zr有47％被Ti取代。 外加的CeO2和MoO2为改性物质。
主要内容
一、坯料组成的表示方法 二、设计配方的依据 三、配料计算
一、坯料组成的表示方法
（1）配料比（量）表示法 （2）矿物组成(又称示性矿物组成)表示 （3）化学组成表示 （4）实验公式(赛格式)表示 （5）分子式表示法
（1）配料比（量）表示法
这是最常见的方法，列出每种原料的重量百分比。
二、设计配方的依据
确定陶瓷配方时，应注意下列几个问题： 产品的物理—化学性质、使用要求是考虑坯、釉料 组成的主要依据。 在拟定配方时可采用一些工厂或研究单位积累的数据 和经验，这样可以节省试验时间，提高效率。 了解各种原料对产品性质的影响是配料的基础。
配方要能满足生产工艺的要求。
希望采用的原料来源丰富，质量稳定、运输方便、 价格低廉。
• 由坯、釉的化学组成计算坯、釉式
• 计算步骤：
（1）用氧化物的百分含量除以其分子量，得到各氧化物的 分子数。 （2）坯式：以各氧化物的分子数除以R2O3分子数。 釉式：各氧化物的分子数除以（R2O＋RO）的分子数之和 所得到的数字就是坯式或釉式中各氧化物前面的系数（相对 分子数）。
坯釉料配方计算程序
❖ 坯式通常以中性氧化物R2O3为基准，调整其物质的 量的为和1为m基ol准来，表调示整，其也物可质以的用量R2为O1及mRoOl来的表物示质。的量
❖ 釉式常以在釉料中起熔剂作用的碱金属及碱土金属 氧化物（ R2O及RO）的物质的量之和为1mol来表 示。
（4）矿物组成表示法
❖ 在坯、釉料配方中，把天然原料中所含的同类矿物 含量合并在一起，以纯理论的黏土质、长石及石英 三种矿物来表示坯、釉料配方组成，这种方法称为 矿物组成表示法，又称示性组成表示法。
釉的名称
瓷器釉、炻器釉、陶器釉
生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉)、自释釉、渗彩釉 低温釉(<1120ºC)、中温釉(11201300ºC)、高温釉(>1300ºC)、易熔釉、难熔 釉 慢速烧成釉、快速烧成釉 一次烧成釉、二次烧成釉
主要熔剂
长石釉、石灰釉（石灰—碱釉、石灰—碱土釉）、锂釉、镁釉、锌釉、铅
❖ 硬质瓷含纯黏土物质40%~60%，长石20%~30%， 石英20%~30%。
❖ 软质瓷含纯黏土物质20%~40%，长石30%~60%、 石英20%~40%。
（5）三角坐标图法
❖ 陶瓷工业产用三角坐标图来标出三元配方坯料所在 的位置，一表示坯料的组成，这种表示方法称为三 角坐标图法。
❖ 三角形面积上的任何一点都代表三种物质按一定比 例的混合物。
❖ 陶瓷配方目前广泛采用多组分原料配料，以减少原 料波动对生产工艺和产品质量的影响。
②、各种氧化物在瓷坯中的作用
SiO2 ： ❖ 主要由石英引入，也可由粘土，长石引入。是成瓷
的主要成分。
❖ 部分 SiO2与Al2O3在高温下生成莫来石；部分SiO2 以残余石英形式存在，这是构成瓷体的骨架，提供 瓷体的机械强度。
❖ 釉式常以在釉料中起熔剂作用的碱金属及碱土金属 氧化物（ R2O及RO）的物质的量之和为1mol来表 示。
（4）矿物组成表示法
❖ 在坯、釉料配方中，把天然原料中所含的同类矿物 含量合并在一起，以纯理论的黏土质、长石及石英 三种矿物来表示坯、釉料配方组成，这种方法称为 矿物组成表示法，又称示性组成表示法。
釉的名称
瓷器釉、炻器釉、陶器釉
生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉)、自释釉、渗彩釉 低温釉(<1120ºC)、中温釉(11201300ºC)、高温釉(>1300ºC)、易熔釉、难熔 釉 慢速烧成釉、快速烧成釉 一次烧成釉、二次烧成釉
主要熔剂
长石釉、石灰釉（石灰—碱釉、石灰—碱土釉）、锂釉、镁釉、锌釉、铅
❖ 硬质瓷含纯黏土物质40%~60%，长石20%~30%， 石英20%~30%。
❖ 软质瓷含纯黏土物质20%~40%，长石30%~60%、 石英20%~40%。
（5）三角坐标图法
❖ 陶瓷工业产用三角坐标图来标出三元配方坯料所在 的位置，一表示坯料的组成，这种表示方法称为三 角坐标图法。
❖ 三角形面积上的任何一点都代表三种物质按一定比 例的混合物。
❖ 陶瓷配方目前广泛采用多组分原料配料，以减少原 料波动对生产工艺和产品质量的影响。
②、各种氧化物在瓷坯中的作用
SiO2 ： ❖ 主要由石英引入，也可由粘土，长石引入。是成瓷
的主要成分。
❖ 部分 SiO2与Al2O3在高温下生成莫来石；部分SiO2 以残余石英形式存在，这是构成瓷体的骨架，提供 瓷体的机械强度。
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例：用A、B、C三种原料配成瓷器坯料，现已将其化学 组成转化为三元系统所要求的形式，如下表示，试用代 数法求三种原料的配比。
类别
坯料
原料A 原料B 原料C
单位
%
% % %
R2O
4.5
2.44 2.59 13.02
Al2O3
26.2
16.80 41.35 22.51
SiO2
69.3
80.76 56.06 64.47
Al2O3 19.42 0.72 30.00 1.19
Fe2O3 0.71 0.27 0.31 0.14
求该坯料的实验式
CaO 0.20 0.37 0.47 3.10
MgO ---0.25 0.42 29.02
K2O Na2O 灼减 8.97 4.87 0.41 ---- ---- ---0.48 0.12 9.64 ---- ---- 5.32
高岭土
粘土(Al2O3 ·2SiO2·2H2O) 长石(K2O ·Al2O3 ·6SiO2)
石英(SiO2)
经计算可得原料的矿物组成
SiO2 48.30
Al2O3 39.07
高岭土 苏州土
长石 石英
粘土矿物 96.78% 89.72%
— —
长石矿物 1.96% 7.66% 100% 4.4%
2.由于坯料中粘土矿物一半由高岭土供给
四 、用三元系统法计算配方
三元系统法是先把坯料和所用原料中氧化物换算为 RO2-Al2O3-SiO2三元系统，然后用代数法或图解法计算， 换算方法是：
1.把化学组成中主要形成熔剂的氧化物CaO、MgO、 Na2O分别乘以1.68、2.35、1.5转换成相当K2O的含量。
2.把Fe2O3乘以0.9转化为相当 Al2O3的含量。
解： 设坯料100Kg时用原料A为x，原料B为y，原料C为z，则可列出 方程组
0.0244x + 0.0259y + 0.1302z = 4.5
0.1680x + 0.4135y + 0.2251z = 26.2
0.8076x + 0.5606y + 0.6447z = 69.3 解方程组得：x=47.14kg；y=33.75kg；z=18.92kg
Na2O
0.03 0.11 1.54 －
灼减
12.09 12.81 0.33
－
试用以上四种原料计算出坯料中含粘土矿物63.08%、长石矿物 28.62%、石英矿物8.30%的配料量，已知坯料中粘土矿物一半 由高岭土供给，另一半由苏州土供给
1.将各种原料的化学组分换算成示性矿物组分，先将其简化 如高岭土原料简化为 SiO2 48.30；Al2O3 39.07；K2O 0.43
第四节 坯料配方计算
一、坯式的计算
1.已知坯料化学组成计算坯式
例1.已知坯料化学全分析如下（%）质量，试计算其坯式 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 合计
63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100.00
⑴ 若坯料中的化学组分含有灼减，首先应将其换算成不含 灼减的化学组成
类别
钾长石 高岭土 石英
0.173 K2O 0.035 CaO
0.005 MgO
SiO2
64.00 47.00 100.00
Al2O3
19.00 39.00
－
· 0.992 Al2O3
0.008 Fe2O3
·4.506 SiO2
Fe2O3
0.19 0.47 －
CaO
0.30 0.78 －MgO0.50 Nhomakorabea.13 －
100.00
99.99 99.98 100.00
类别 瓷坯
SiO2 Al2O3 Fe2O3 69.04 25.80 0.30
CaO 0.50
MgO 0.20
K2O 4.16
灼减 －
∑ 100.00
钾长石 16.64 4.94 0.05 0.08 0.13 4.16 26
余量 52.40 20.86 0.25 0.42 0.07
高岭土用量（0.5×63.08）×100/96.78=32.59%
K2O 0.43
石英矿物 1.26% 2.62% — 95.6%
粘土用量（0.5×63.08）×100/89.72=35.15% 由32.59%高岭土引入的长石矿物：32.59×0.0196=0.64
石英矿物：32.59×0.0126=0.41 由35.15%苏州土引入的长石矿物：35.15×0.0766=2.69
类 别 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
高岭土 48.30 39.07 0.15 0.05 苏州土 49.09 36.74 0.40 0.11 长 石 64.93 18.04 0.12 0.38 石 英 96.90 0.11 0.12 3.02
MgO
0.02 0.20 0.21 －
K2O
0.18 0.52 14.45 －
K2O
16.00 － －
灼减
－ 12.60
－
∑
99.99 99.98 100.00
1.首先将瓷坯的实验式换算为不含灼减的各氧化物化 学组成
2. 分析瓷坯中某种氧化物应由哪种原料提供，再根 据这种氧化物在该种原料中的含量，计算其用量
3.当某种氧化物由两种或两种以上配料引入时，可根 据需要的配合比例，逐项从坯料成分中扣除，其对应 的含量最终剩余量中若某氧化物仍较大时可选用纯原 料补足，若无剩余或剩余量甚微则计算结束。
例：试用图解法计算上例配方。
A D. C
解：作R2O－Al2O3－SiO2三元系统图，将 坯料、原料A、原料B、原料C分别用D、A、 B、C在图上标出;
R
B
联接AD，并延长到BC交于点R。如左图
所示：
测量各线段的长度：AD=10.8mm；DR=9.8mm；AR=20.6mm； CR=11.2mm；RB=5.0mm；CB=16.2mm；
⑵ 由坯式中个氧化物质量总和为基准，求出各氧化物的 不含灼减的化学组成
⑶ 若已知灼减，则可再化为包含灼减的化学组成
3.由实际配料比计算实验式
例 某厂的坯料配方如下：
石英 13%； 长石 22%； 宽城土 65%； 滑石 1%
各种原料的化学组分如下表所示：
长石 石英
宽城土
滑石
SiO2 65.62 98.54 58.43 60.44
中性氧化物Al2O3 + Fe2O3摩尔总和为: 0.2583+0.0054=0.2637
以此数0.2637除各氧化物的摩尔数可得：
SiO2： 1.116/ 0.2637 =4.232； Al2O3 ：0.2583/ 0.2637 =0.9795 依此类推得：Fe2O3：0.0205； CaO：0.0823 ； MgO：0.0319
根据杠杆定理算出三种原料的配比：
A% = (DR/AR) ×100% = (9.8/20.6) ×100% = 45.57%
含有原料B和C的R = AD/AR；而B=(CR/CB) ·R；C=(RB/CB) ·R
故
B%=(AD/AR) (CR/CB) ×100% = 36.20%
C%= (AD/AR) (RB/CB) ×100% = 16.17%
类别
瓷坯
钾长石 高岭土 石英
SiO2 69.04
Al2O3 25.80
64.00 47.00 100.00
19.00
39.00 －
Fe2O3
0.30
0.19 0.47 －
CaO
0.50
0.30 0.78 －
MgO
0.20
0.50 0.13 －
K2O
4.16
16.00 － －
灼减
－
－ 12.60
－
∑
0
高岭土 25.14 20.86 0.25 0.42 0.07
53.49
余量
27.26
0
0
0
0
石英
2余7.量26
27.26 0
三、由示性矿物组成计算配方
将化学组成中的CaO、MgO、Na2O、K2O、Fe2O3、TiO2均 作为熔剂部分，即作为长石来计算（R2O·Al2O3·6SiO2）
例：原料的化学成分如下表，
K2O：2.17； Na2O：2.001 ⑵ 计算各氧化物的摩尔数（百分比/分子量）
SiO2： 67.09/60.06=1.116； Al2O3 ：26.33/101.94=0.2583 依此类推得： Fe2O3：0.0054； CaO：0.0217； MgO：0.0084
K2O：0.0230； Na2O：0.0323 ⑶ 以中性氧化物摩尔数总和为基准，令其为1，计算相对摩尔数
⑵ 用各氧化物的摩尔质量去除该氧化物的质量百分数，得 各氧化物的摩尔数
⑶ 以中性氧化物R2O3的摩尔数为基准，令其和为1，计算各 氧化物的相对摩尔数，作为相应氧化物的系数
⑷按照规定顺序排列出坯式
解：⑴先将该瓷坯的化学组成换算为不含灼减的化学组成 SiO2：63.37/(100-5.54)=67.09； Al2O3 ：24.87/(100-5.54)=26.33 依此类推得： Fe2O3：0.8575； CaO：1.217； MgO：0.3388
石英矿物：35.15×0.0262=0.92 高岭土和苏州土共引入的石英矿物：0.41+0.92=1.33 坯中需石英矿物8.30，故石英用量为：
（8.30-1.33）×100/95.60=7.29% 由7.29%石英引入的长石矿物：7.29×0.044=0.32 由高岭土、苏州土和石英共同引入的长石：0.64+2.69+0.32=3.65 故长石用量为：28.62%-3.65%=24.97%
类别
坯料
原料A 原料B 原料C
单位
%
% % %
R2O
4.5
2.44 2.59 13.02
Al2O3
26.2
16.80 41.35 22.51
SiO2
69.3
80.76 56.06 64.47
Al2O3 19.42 0.72 30.00 1.19
Fe2O3 0.71 0.27 0.31 0.14
求该坯料的实验式
CaO 0.20 0.37 0.47 3.10
MgO ---0.25 0.42 29.02
K2O Na2O 灼减 8.97 4.87 0.41 ---- ---- ---0.48 0.12 9.64 ---- ---- 5.32
高岭土
粘土(Al2O3 ·2SiO2·2H2O) 长石(K2O ·Al2O3 ·6SiO2)
石英(SiO2)
经计算可得原料的矿物组成
SiO2 48.30
Al2O3 39.07
高岭土 苏州土
长石 石英
粘土矿物 96.78% 89.72%
— —
长石矿物 1.96% 7.66% 100% 4.4%
2.由于坯料中粘土矿物一半由高岭土供给
四 、用三元系统法计算配方
三元系统法是先把坯料和所用原料中氧化物换算为 RO2-Al2O3-SiO2三元系统，然后用代数法或图解法计算， 换算方法是：
1.把化学组成中主要形成熔剂的氧化物CaO、MgO、 Na2O分别乘以1.68、2.35、1.5转换成相当K2O的含量。
2.把Fe2O3乘以0.9转化为相当 Al2O3的含量。
解： 设坯料100Kg时用原料A为x，原料B为y，原料C为z，则可列出 方程组
0.0244x + 0.0259y + 0.1302z = 4.5
0.1680x + 0.4135y + 0.2251z = 26.2
0.8076x + 0.5606y + 0.6447z = 69.3 解方程组得：x=47.14kg；y=33.75kg；z=18.92kg
Na2O
0.03 0.11 1.54 －
灼减
12.09 12.81 0.33
－
试用以上四种原料计算出坯料中含粘土矿物63.08%、长石矿物 28.62%、石英矿物8.30%的配料量，已知坯料中粘土矿物一半 由高岭土供给，另一半由苏州土供给
1.将各种原料的化学组分换算成示性矿物组分，先将其简化 如高岭土原料简化为 SiO2 48.30；Al2O3 39.07；K2O 0.43
第四节 坯料配方计算
一、坯式的计算
1.已知坯料化学组成计算坯式
例1.已知坯料化学全分析如下（%）质量，试计算其坯式 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 合计
63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100.00
⑴ 若坯料中的化学组分含有灼减，首先应将其换算成不含 灼减的化学组成
类别
钾长石 高岭土 石英
0.173 K2O 0.035 CaO
0.005 MgO
SiO2
64.00 47.00 100.00
Al2O3
19.00 39.00
－
· 0.992 Al2O3
0.008 Fe2O3
·4.506 SiO2
Fe2O3
0.19 0.47 －
CaO
0.30 0.78 －MgO0.50 Nhomakorabea.13 －
100.00
99.99 99.98 100.00
类别 瓷坯
SiO2 Al2O3 Fe2O3 69.04 25.80 0.30
CaO 0.50
MgO 0.20
K2O 4.16
灼减 －
∑ 100.00
钾长石 16.64 4.94 0.05 0.08 0.13 4.16 26
余量 52.40 20.86 0.25 0.42 0.07
高岭土用量（0.5×63.08）×100/96.78=32.59%
K2O 0.43
石英矿物 1.26% 2.62% — 95.6%
粘土用量（0.5×63.08）×100/89.72=35.15% 由32.59%高岭土引入的长石矿物：32.59×0.0196=0.64
石英矿物：32.59×0.0126=0.41 由35.15%苏州土引入的长石矿物：35.15×0.0766=2.69
类 别 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
高岭土 48.30 39.07 0.15 0.05 苏州土 49.09 36.74 0.40 0.11 长 石 64.93 18.04 0.12 0.38 石 英 96.90 0.11 0.12 3.02
MgO
0.02 0.20 0.21 －
K2O
0.18 0.52 14.45 －
K2O
16.00 － －
灼减
－ 12.60
－
∑
99.99 99.98 100.00
1.首先将瓷坯的实验式换算为不含灼减的各氧化物化 学组成
2. 分析瓷坯中某种氧化物应由哪种原料提供，再根 据这种氧化物在该种原料中的含量，计算其用量
3.当某种氧化物由两种或两种以上配料引入时，可根 据需要的配合比例，逐项从坯料成分中扣除，其对应 的含量最终剩余量中若某氧化物仍较大时可选用纯原 料补足，若无剩余或剩余量甚微则计算结束。
例：试用图解法计算上例配方。
A D. C
解：作R2O－Al2O3－SiO2三元系统图，将 坯料、原料A、原料B、原料C分别用D、A、 B、C在图上标出;
R
B
联接AD，并延长到BC交于点R。如左图
所示：
测量各线段的长度：AD=10.8mm；DR=9.8mm；AR=20.6mm； CR=11.2mm；RB=5.0mm；CB=16.2mm；
⑵ 由坯式中个氧化物质量总和为基准，求出各氧化物的 不含灼减的化学组成
⑶ 若已知灼减，则可再化为包含灼减的化学组成
3.由实际配料比计算实验式
例 某厂的坯料配方如下：
石英 13%； 长石 22%； 宽城土 65%； 滑石 1%
各种原料的化学组分如下表所示：
长石 石英
宽城土
滑石
SiO2 65.62 98.54 58.43 60.44
中性氧化物Al2O3 + Fe2O3摩尔总和为: 0.2583+0.0054=0.2637
以此数0.2637除各氧化物的摩尔数可得：
SiO2： 1.116/ 0.2637 =4.232； Al2O3 ：0.2583/ 0.2637 =0.9795 依此类推得：Fe2O3：0.0205； CaO：0.0823 ； MgO：0.0319
根据杠杆定理算出三种原料的配比：
A% = (DR/AR) ×100% = (9.8/20.6) ×100% = 45.57%
含有原料B和C的R = AD/AR；而B=(CR/CB) ·R；C=(RB/CB) ·R
故
B%=(AD/AR) (CR/CB) ×100% = 36.20%
C%= (AD/AR) (RB/CB) ×100% = 16.17%
类别
瓷坯
钾长石 高岭土 石英
SiO2 69.04
Al2O3 25.80
64.00 47.00 100.00
19.00
39.00 －
Fe2O3
0.30
0.19 0.47 －
CaO
0.50
0.30 0.78 －
MgO
0.20
0.50 0.13 －
K2O
4.16
16.00 － －
灼减
－
－ 12.60
－
∑
0
高岭土 25.14 20.86 0.25 0.42 0.07
53.49
余量
27.26
0
0
0
0
石英
2余7.量26
27.26 0
三、由示性矿物组成计算配方
将化学组成中的CaO、MgO、Na2O、K2O、Fe2O3、TiO2均 作为熔剂部分，即作为长石来计算（R2O·Al2O3·6SiO2）
例：原料的化学成分如下表，
K2O：2.17； Na2O：2.001 ⑵ 计算各氧化物的摩尔数（百分比/分子量）
SiO2： 67.09/60.06=1.116； Al2O3 ：26.33/101.94=0.2583 依此类推得： Fe2O3：0.0054； CaO：0.0217； MgO：0.0084
K2O：0.0230； Na2O：0.0323 ⑶ 以中性氧化物摩尔数总和为基准，令其为1，计算相对摩尔数
⑵ 用各氧化物的摩尔质量去除该氧化物的质量百分数，得 各氧化物的摩尔数
⑶ 以中性氧化物R2O3的摩尔数为基准，令其和为1，计算各 氧化物的相对摩尔数，作为相应氧化物的系数
⑷按照规定顺序排列出坯式
解：⑴先将该瓷坯的化学组成换算为不含灼减的化学组成 SiO2：63.37/(100-5.54)=67.09； Al2O3 ：24.87/(100-5.54)=26.33 依此类推得： Fe2O3：0.8575； CaO：1.217； MgO：0.3388
石英矿物：35.15×0.0262=0.92 高岭土和苏州土共引入的石英矿物：0.41+0.92=1.33 坯中需石英矿物8.30，故石英用量为：
（8.30-1.33）×100/95.60=7.29% 由7.29%石英引入的长石矿物：7.29×0.044=0.32 由高岭土、苏州土和石英共同引入的长石：0.64+2.69+0.32=3.65 故长石用量为：28.62%-3.65%=24.97%