无机材料工艺原理原料PPT学习教案

1、会计学1 无机材料工艺原理原料无机材料工艺原理原料 第1页/共295页 第2页/共295页 第3页/共295页 第4页/共295页 第5页/共295页 第6页/共295页 70%。 变质岩。 第7页/共295页 三大类岩石相互关系三大类岩石相互关系 第8页/共295页 第9页/共295页 第10页/共295页 部沉积岩的99%。 第11页/共295页 母、刚玉、钠长石等。 第12页/共295页 向逐渐变化。 第13页/共295页 第14页/共295页 岩石类型。 第15页/共295页 第16页/共295页 第17页/共295页 起来的层状结构。 第18页/共295页 第19页/共295页 我国

2、以高岭土为主的粘土工业， 已是当务之急。 第20页/共295页 第21页/共295页 粘土分类方法粘土分类方法 第22页/共295页 第23页/共295页 (K、Na)2OAl2O36SiO2mH2OCO2 Al2O32SiO22H2O十K2CO3 4SiO2nH2O 第24页/共295页 第25页/共295页 原岩种类原岩种类 形成粘土的主要成分形成粘土的主要成分 用途用途 黑云母花岗岩 高岭土，铁质多，有绿泥 石、蛭石 大多不用 白云母花岗岩 高岭土，白云母、绢云母大多可用 花岗闪长岩 高岭土及蒙脱石，铁质多， 含绿泥石、黑云母等 大多可用 闪长岩 高岭土及蒙脱石，铁质多， 含绿泥石、黑云

3、母等 大多能用 不同岩石风化的产物情况不同岩石风化的产物情况(1) 第26页/共295页 玄武岩 高岭土及蒙脱石，铁质较多，含 绿泥石、黑云母等 大多能用 超基性岩 高岭土及蒙脱石，铁质较多，绿 泥石、黑云母等 大多能用 长英岩 高岭土及蒙脱石，杂质较少 大多能用 伟晶岩 高岭土，杂质较少 大多能用 碳酸盐岩 钙质粘土，镁质粘土 少数能 风化残余型成矿条件 不同岩石风化的产物情况不同岩石风化的产物情况(2) 第27页/共295页 问题：“蛙目粘土”是什么 含义？ 第28页/共295页 第29页/共295页 第30页/共295页 第31页/共295页 第32页/共295页 常成群分布，亦能聚集成

4、矿。 第33页/共295页 劣质高岭土带，通常很 薄； 石灰岩或大理岩、白云 岩。 第34页/共295页 第35页/共295页 Al2Si2O5(OH)44SiO22KOH 第36页/共295页 向两侧呈带状分布的特征。 第37页/共295页 第38页/共295页 第39页/共295页 第40页/共295页 第41页/共295页 第42页/共295页 第43页/共295页 第44页/共295页 第45页/共295页 第46页/共295页 第47页/共295页 第48页/共295页 第49页/共295页 第50页/共295页 杆状高岭石杆状高岭石 第51页/共295页 片状高岭片状高岭 石石 第

5、52页/共295页 用用TiCl4处理过的片状高岭石处理过的片状高岭石 第53页/共295页 第54页/共295页 第55页/共295页 第56页/共295页 第57页/共295页 强度和化学稳定性等。 第58页/共295页 第59页/共295页 第60页/共295页 第61页/共295页 第62页/共295页 不同程度的白色。 第63页/共295页 含水较少；与白云母相比，伊 利石含碱离子较少，而含水较 多。 第64页/共295页 第65页/共295页 具有很强的吸水膨胀性，吸水后 的体积可膨胀1030倍，具有良 好的结合性和阳离子交换特性。 第66页/共295页 第67页/共295页 第6

6、8页/共295页 第69页/共295页 第70页/共295页 第71页/共295页 第72页/共295页 保温的作用。 第73页/共295页 第74页/共295页 Celadonite 第75页/共295页 第76页/共295页 含少量杆状高岭石和游离石英。 第77页/共295页 第78页/共295页 第79页/共295页 第80页/共295页 第81页/共295页 第82页/共295页 第83页/共295页 第84页/共295页 裂。 第85页/共295页 可塑 性 粉末 泥浆 塑限最佳塑性范围 液相 含水率 粘土（坯料）与可塑性的关系粘土（坯料）与可塑性的关系 第86页/共295页 第87

7、页/共295页 第88页/共295页 第89页/共295页 第90页/共295页 第91页/共295页 第92页/共295页 响硅铝酸盐晶体的结构。 第93页/共295页 粘土种类 吸附离子种类 粘土种类 吸附离子种类 阳离子阴离子阳离子阴离子 高岭土 3 9 伊利石类 粘土 1040 高岭土类 粘土 9 207 20 叙永土 15 40 膨润土 40 150 20 50 第94页/共295页 第95页/共295页 第96页/共295页 第97页/共295页 第98页/共295页 第99页/共295页 第100页/共295页 第101页/共295页 延长干燥时间。 第102页/共295页 n含

8、胶质物和有机质多的， 收缩较大。 第103页/共295页 第104页/共295页 收缩将会增加。 第105页/共295页 响坯体抵抗变形、开裂的能 力。 第106页/共295页 第107页/共295页 第108页/共295页 粘土加热过程中气孔率和收缩率的变化 气孔率（） 温度 T 收缩率（） 1 2 T1T2 气孔率收缩率 T3 第109页/共295页 第110页/共295页 第111页/共295页 第112页/共295页 烧 100 vv V 1 21 v 粘土种类高岭石 多水高 岭石 蒙脱石伊利石 干燥线收缩 率（） 3107151223411 烧成线收缩 率（） 21781261091

9、5 第113页/共295页 第114页/共295页 第115页/共295页 第116页/共295页 第117页/共295页 的可能性。 第118页/共295页 第119页/共295页 第120页/共295页 第121页/共295页 晶型转化 温度()体积膨胀(%) 石英石英5730.82 石英鳞石英87016.0 鳞石英方石英14704.7 方石英熔融石英17130.1 鳞石英鳞石英1630.2 鳞石英鳞石英1170.2 方石英方石英180一2702.8 第122页/共295页 第123页/共295页 第124页/共295页 第125页/共295页 n KAlSi3O8或 K2OA12O36S

10、iO 2 第126页/共295页 钾长石 钙长石钠长石 长石的三角相图 第127页/共295页 第128页/共295页 长石的主要作用及品质要求 第129页/共295页 收缩和变形等。 第130页/共295页 第131页/共295页 第132页/共295页 第133页/共295页 常用的长石代用原料及其品质要求 第134页/共295页 钙质原料的种类 方解石 石灰石 泥灰岩 白垩 硅灰石 重钙 轻钙 纳米碳酸钙 第135页/共295页 方解石有助熔作 用，可降低烧成温度， 缩短烧成时间，提高瓷 器的透光度，并使坯釉 结合牢固。但在釉料中 配用不当，则易出现乳 浊（析晶）现象，单独 使用还易在煤

11、和油窑中 “吸烟” 。 第136页/共295页 生产1吨水泥熟料能常需要1.2 1.5吨石灰石原料。原料的化学成分对产 品的质量影响很大，要求：MgO3%，从 而保证熟料中的MgO5%。 第137页/共295页 第138页/共295页 第139页/共295页 第140页/共295页 第141页/共295页 菱镁矿菱镁矿化学式是 MgCO3，常含铁、钙、 锰等；其单晶为菱面体 ，遇稀冷HCI不起泡。 可代替部分长石使用， 降低坯料烧结温度，在 釉料中的作用和滑石相 似。 第142页/共295页 第143页/共295页 第144页/共295页 第145页/共295页 第146页/共295页 第14

12、7页/共295页 第148页/共295页 第149页/共295页 度以二次莫来石化反应完全为准， 一般在14501550。 第150页/共295页 第151页/共295页 第152页/共295页 2.沥青 3.人造树脂：酚醛树脂、呋喃 树脂、环氧树脂 第153页/共295页 第154页/共295页 第155页/共295页 第156页/共295页 第157页/共295页 第158页/共295页 第159页/共295页 特特 点点 第160页/共295页 第161页/共295页 第162页/共295页 但它们的推广并未得到应有 的重视。 第163页/共295页 料考虑，有广阔的应用前景。 第164

13、页/共295页 很接近。 第165页/共295页 第166页/共295页 第167页/共295页 提高了制品的强和化学稳定性。 第168页/共295页 第169页/共295页 第170页/共295页 MgCO3， 硫酸钡(BaSO4)， 硝酸钾 (KNO3)，等 第171页/共295页 MgCO3， 硫酸钡(BaSO4)， 硝酸钾 (KNO3)，等 第172页/共295页 氧化铁Fe(OH)3，硼酸 （B2O33H2O）等 第173页/共295页 n乳浊剂：悬浮式、析出式及胶 体乳浊式乳浊剂。 第174页/共295页 第175页/共295页 第176页/共295页 第177页/共295页 第1

14、78页/共295页 矿为主要原料也成功地研制出了 尾砂玻璃马赛克。 第179页/共295页 高等特点。 第180页/共295页 煤矸石、粉煤灰等。 第181页/共295页 第182页/共295页 第183页/共295页 第184页/共295页 第185页/共295页 第186页/共295页 n新的方向：化学分析与仪器 分析相结合 第187页/共295页 第188页/共295页 第189页/共295页 第190页/共295页 第191页/共295页 第192页/共295页 度。 第193页/共295页 第194页/共295页 第195页/共295页 原料评价的总要求 第196页/共295页 第1

15、97页/共295页 名 称级 别 化 学 成 分 （%） Fe2O3+TiO2其中TiO2其中K2O其中Na2O 钾 长 石 10.200.0510.0 不限 20.300.108.0 不限 30.500.20 K2O 大于Na2O含量 钠 长 石 10.200.05 不限 8 20.300.10 不限 7 30.500.20 Na2O大于 K2O含量 原料评价的总要求 第198页/共295页 原料评价的总要求 第199页/共295页 白色或淡黄色。 第200页/共295页 名 称级 别 化 学 成 分 SiO2Fe2O3+TiO2其中TiO2 石 英 1990.100.02 2970.200

16、.05 3950.300.10 石 英 砂 1980.200.05 2960.300.10 3940.500.15 原料评价的总要求 第201页/共295页 第202页/共295页 第203页/共295页 第204页/共295页 第205页/共295页 第206页/共295页 部分陶瓷与中国花岗岩平均成分 第207页/共295页 第208页/共295页 第209页/共295页 第210页/共295页 第211页/共295页 第212页/共295页 第213页/共295页 K2O-Al2O3-SiO2三元系统图 日用瓷 软质瓷 K高石英瓷 F高长石瓷 第214页/共295页 第215页/共295

17、页 第216页/共295页 第217页/共295页 第218页/共295页 天然原料是不均匀的，必须通过分选 与预处理，才能供工业上使用。普通陶瓷中 ，主要的预处理为选矿与预烧。 第219页/共295页 摄于醴陵默然塘，此粘土是该区的重要的陶瓷原料。 第220页/共295页 第221页/共295页 第222页/共295页 第223页/共295页 第224页/共295页 摄于醴陵默然塘，轮碾是破碎粘土的主要方法。 第225页/共295页 摄于醴陵默然塘，轮碾后通过长长的沟渠，分选粘土。 第226页/共295页 摄于醴陵默然塘，分选后的泥浆进入到沉降池。 第227页/共295页 摄于醴陵默然塘，沉

18、降后的泥浆，用压滤法脱水。 第228页/共295页 摄于醴陵默然塘，脱水的现场，泥饼则直接供给陶瓷厂。 第229页/共295页 摄于醴陵沩山，这也是破碎粘土的方法，以电或油作动力。 第230页/共295页 摄于醴陵沩山，粘土破碎，以水作动力，够环保吧。 第231页/共295页 摄于醴陵沩山，图中可见化浆池与分选沟渠。 第232页/共295页 摄于醴陵沩山，沉降后的泥浆，用原始的方法压滤。 第233页/共295页 摄于醴陵沩山，这个化浆池用人工捣浆，也通过沟渠来分选。 第234页/共295页 摄于醴陵沩山，同样要进行压滤脱水，泥即可供陶瓷厂使用。 第235页/共295页 第236页/共295页

19、第237页/共295页 第238页/共295页 第239页/共295页 第240页/共295页 常用的选矿方法： 淘洗法 水力旋流法 浮选法 其它 第241页/共295页 硬质原料（长石、石英、方解石等） 粗碎后在回转筒或洗石机中加水冲洗。除去 表面的污垢和碎屑。粘土原料采用淘洗法将 含有的母岩砂砾和云母等杂质分离出来。 第242页/共295页 第243页/共295页 筛、回转筛、 固定筛和圆盘 筛等 振动筛 第244页/共295页 第245页/共295页 第246页/共295页 电选：矿物的电性能（导电性、 介电性、整流性等）与矿物的成分、 晶体结构、表面状态、温度等因素 有关 。 第247

20、页/共295页 原料预处理分选原料预处理分选 第248页/共295页 第249页/共295页 第250页/共295页 铝矾土的预烧铝矾土的预烧 第251页/共295页 原料预处理预烧原料预处理预烧 第252页/共295页 铝矾土煅烧的工艺过程：铝矾土煅烧的工艺过程： 第253页/共295页 铝矾土煅烧的检验铝矾土煅烧的检验 第254页/共295页 生产来说，体积的变化影响甚 大。 石英的预烧：石英的预烧： 第255页/共295页 石英的预烧石英的预烧： 第256页/共295页 第257页/共295页 第258页/共295页 均而带来的烧成缺陷。 第259页/共295页 第260页/共295页

21、第261页/共295页 第262页/共295页 n导热导电性显著提高， n抗氧化性能提高 第263页/共295页 原料评价示例原料评价示例 第264页/共295页 第265页/共295页 生产陶瓷？对粘土如何进行评 价？ 第266页/共295页 表 1原料的化学组成 Table 1 Cposition.of.raw.materials 第267页/共295页 表2 原料的矿物组成 Table 2 .Mposition.of.raw.materials 第268页/共295页 表 3 煅烧前后外观特征 Table 3 The appearance of clay before and after

22、 being calcinated 第269页/共295页 图1粘土差热分析曲线（DTA curves of clay） 1 皮库山粘土 2 王府山粘土 第270页/共295页 图 2粘土失重曲线（ TGA curves of clay） 1 皮库山粘土 2 王府山粘土 第271页/共295页 表4 原料的可塑性能 Table 4 The plasticity of clay materials 第272页/共295页 表 5原料的干燥性能 Table 5 The drying behavior of clay materials 第273页/共295页 表 6 原料的烧结性能 Table 6 The sintered behavior of clay materials 第274页/共295页 图 3皮库山粘土烧结性能曲线 （The relationship Between water absorption, shrinking percentage and sintered temperature of Pikushan clay ）s%线收缩率 % w%吸水率 % 第275页/共295页 图 4王府山粘土 1 #烧结性能曲线（The relationship between water absorption, shrinking percentag