陶瓷產品的三大基礎原料為塑性原料、瘠性原料和熔劑原料,其中塑性原料主要是黏土類礦物原料,最常用的就是高嶺土。那么,在陶瓷生產中應用了高嶺土的哪些特性呢?
1.可塑性
高嶺土與水結合形成的泥料,在外力作用下能夠變形,外力除去后,仍能保持這種形變的性質即為可塑性。可塑性是高嶺土在陶瓷坯體中成型工藝的基礎,也是主要的工藝技術指標。通常用可塑性指數和可塑性指標來表示可塑性的大小。
高嶺土的可塑性可分為四級:
?、購娍伤苄?br />
②中可塑性
?、廴蹩伤苄?br />
?、芊强伤苄?/span>
2.結合性
結合性指高嶺土與非塑性原料相結合形成可塑性泥團并具有一定干燥強度的性能。結合能力的測定,是在高嶺土中加入標準石英砂(其質量組成0.25—0.15粒級占70%,0.15—0.09mm粒級占30%)。以其仍能保持可塑泥團時的最高含砂量及干燥后的抗折強度來判斷其高低,摻入的砂越多,則說明這種高嶺土結合能力就越強。通??伤苄詮姷母邘X土結合能力也強。
3.粘性和觸變性
粘性是指流體內部由于內摩擦作用而阻礙其相對流動的一種特征,以粘度來表示其大小(作用于1單位面積的內摩擦力)。粘度的測定,一般采用旋轉粘度計,以在含70%固含量的高嶺土泥漿中的轉速來衡量。在生產工藝中,粘度具有重要意義,它不僅是陶瓷工業的重要參數,對造紙工業影響也很大。
觸變性指已經稠化成凝膠狀不再流動的泥漿受力后變為流體,靜止后又逐漸稠化成原狀的特性。以厚化系數表示其大小,采用流出粘度計和毛細管粘度計測定。粘性和觸變性與泥漿中礦物成分,粒度及陽離子類型有,一般蒙脫石含量多的,顆粒細的,交換性陽離子以鈉為主的,其粘度和厚化系數高。因此工藝上常用添加可塑性強的粘土、提高細度等方法提高其粘性和觸變性,用增加稀釋電解質和水分等方法降低。
4.干燥性能
干燥性能指高嶺土泥料在干燥過程中的性能。包括干燥收縮、干燥強度和干燥靈敏度等。
干燥收縮指高嶺土泥料在失水干燥后產生的收縮。高嶺土泥料一般在40—60℃至多不超過110℃溫度下就發生脫水而干燥,因水分排出,顆粒距離縮短,試樣的長度和體積就要發生收縮。粒度越細,比表面積越大,可塑性越好,干燥收縮越大。同一類型的高嶺土,因摻合水的不同,其收縮也不同,多者,收縮大。
干燥強度指泥為干燥至恒重后的抗折強度。干燥靈敏度指坯體干燥時,可能產生變形和開裂傾向的難易程度。靈敏度大,在干燥過程中容易變形和開裂。一般干燥靈敏度高的高嶺土容易形成缺陷;低者在干燥中比較安全。
5、燒結性
燒結性是指將成型的固體粉狀高嶺土坯體加熱至接近其熔點(一般超過1000℃)時,物質自發地充填粒間隙而致密化的性能。氣孔率下降到最低值,密度達到最大值的狀態,稱為燒結狀態,相應的溫度稱為燒結溫度。繼續加熱時,試樣中的液相不斷增加,試樣開始變形,此時溫度即稱轉化溫度。燒結溫度與轉化溫度的間隔稱燒結范圍。燒結溫度和燒結范圍在陶瓷工業中是決定坯料配方、選擇窯爐類型的重要參數。試料以燒結溫度低、燒結范圍寬為宜,工藝上可以用摻配助熔原料及將不同類型的高嶺土按比例摻配的方法控制燒結溫度及燒結范圍。
6、燒成收縮性
燒成收縮性是指已干燥的高嶺土坯料在燒成過程中,發生一系列物理化學變化(脫水作用、分解作用、生成莫來石,易熔雜質熔化生成玻璃相充填于質點間的空隙等),而導致制品收縮的性能,也分為線收縮和體收縮兩種。同干燥收縮一樣,燒成收縮太大,容易導致坯體開裂。另外,焙燒時,坯料中若混有大量的石英,它將發生晶型轉化(三方→六方),使其體積膨脹,也會產生反收縮。
7、懸浮性和分散性
懸浮性和分散性指高嶺土分散于水中難于沉淀的性能,又稱反絮凝性。一般粒度越細小,懸浮性就越好,用于搪瓷工業的高嶺土要求有良好的懸浮性。一般根據分散于水中的樣品經一定時間的沉降速度來確定其懸浮性能的好壞。根據這一性能可良好應用于涂料、粘合劑、陶瓷等行業。
8、可選性
可選性是指高嶺土礦石經手工挑選,機械加工和化學處理,以除去有害雜質,使質量達到工業要求的性能。高嶺土的可選性取決于有害雜質的礦物成分、賦存狀態、顆粒大小等。石英、長石、云母、鐵、鈦礦物等均屬有害雜質。高嶺土選礦主要包括除砂、除鐵、除硫等項目。
9、離子吸附性及交換性
高嶺土具有從周圍介質中吸附各種離子及雜質的性能,并且在溶液中具較弱的離子交換性質。這些性能的優劣主要取決于高嶺土的主要礦物成分。
10、電絕緣性
優質高嶺土具有良好的電絕緣性,利用這一性質可用之制作電線電纜、高頻瓷、無線電瓷。電絕緣性能的高低可以用它的抗電擊穿能力來衡量。
資料來源:慧聰化工網
編輯整理:中國粉體技術網
更多精彩!歡迎掃描下方二維碼關注中國粉體技術網官方微信(粉體技術網)
|