粘土的主要礦物類型
陶瓷工業(yè)中所用粘土中的主要粘土礦物有高嶺石類、蒙脫石類和伊利石類等三大類。
1、高嶺石類
高嶺石是一般粘土中常見的粘土礦物,主要由其組成的較純凈的粘土稱為高嶺土。高嶺土首先在我國(guó)江西景德鎮(zhèn)東部的高嶺村發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)在國(guó)際上都把這種有利于成瓷的粘土稱為高嶺土,它的主要礦物成分是高嶺石和多水高嶺石,其化學(xué)式為A1203.2SiO2.2H20,其化學(xué)質(zhì)量組成為:含A1203為59.50%,SiO2為46.54%, H2O為13.96%。
高嶺石類礦物包括高嶺石、多水高嶺石、地開石、珍珠士等,它們的晶體結(jié)構(gòu)基本相同。高嶺土是高嶺石類粘土礦物。含量越多,雜質(zhì)越少,其化學(xué)組成越接近高嶺石的理論組成,純度越高的高嶺土其耐火度越高,燒后越潔白,莫來石晶體發(fā)育越多,從而其機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性越好。但其分散度較小,可塑性較差,反之,雜質(zhì)越多,耐火度越低,燒后不夠潔白,莫來石品體較少,但可能其分散度較大,可塑性較好。
2、蒙脫石類
蒙脫石是另一種常見的粘土礦物,以蒙脫石為主要礦物的粘土叫膨潤(rùn)土。蒙脫石最早發(fā)現(xiàn)于法國(guó)蒙脫利龍地區(qū),故此命名。其化學(xué)式為A1203.2SiO2.nH20。
蒙脫石晶粒呈不規(guī)則細(xì)粒狀或鱗片狀,顆粒較小,一般小于 0.5 微米,顏色為白色或淡黃色蒙脫石的特性是能夠吸收大量的水,體積膨脹。以蒙脫石為主要成分的膨潤(rùn)土其吸收水后體積可膨脹20-30 倍,這就是膨潤(rùn)土的由來。膨潤(rùn)土可塑性強(qiáng),結(jié)合性好,但干燥收縮大,一般坯釉中不宜過多。
3、伊利石類
伊利石類也泛稱水云母類,其組成成份與白云母相似,是白云母經(jīng)強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化作用,轉(zhuǎn)變?yōu)槊擅撌蚋邘X石的中間產(chǎn)物。
水云母是白云母經(jīng)強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化作用形成的。白云母的化學(xué)式為K20. A1203.6SiO2.2H20水云母類礦物沒有固定的化學(xué)式。絹云母也是白云母的一種,化學(xué)式與白云母相同,由于礦物具有絲絹光澤,故稱該礦物為絹云母。
我國(guó)南方的瓷石大多是伊利石類礦物,如安徽祁門瓷石。以伊利石類礦物為主要礦物的粘土由于K20含量較高,A1203量低,故耐火度低,燒成溫度低。陶瓷工業(yè)中常用這類粘土取代部分熔劑原料。
除了上述三種主要粘土礦物外,陶瓷工業(yè)還常用葉蠟石、水鋁英石等礦物原料。