粘土一般由硅酸鹽礦物在地球表面風(fēng)化后形成。一般在原地風(fēng)化,顆粒較大而成分接近原來的石塊的,稱為原生黏土或一次黏土。這種黏土的成分主要為氧化硅與氧化鋁,色白而耐火,為配制瓷土之主要原料。 而黏土再繼續(xù)風(fēng)化而變幼,再經(jīng)流水及風(fēng)力遷移,而在下游形成一層厚厚的黏土,稱為次生黏土或二次黏土。這種黏土因受污染,含金屬氧化物較多,色深而耐火度較低。因黏性及可塑性佳,為配制陶土之主要原料。 高嶺土是以高嶺石亞族礦物為主要成分的軟質(zhì)黏土。主要由高嶺石礦物組成。自然界中,組成高嶺土的礦物有黏土礦物和非黏土礦物兩類。顏色為白色,較高白度大于95%,硬度為1~4。
特性
黏土的化學(xué)組成、礦物組成和顆粒組成決定著黏土的工藝性能:可塑性
黏土與適量的水混合后形成泥團(tuán),在外力的作用下,泥團(tuán)發(fā)生變形但不開裂,外力散去后,仍能保持原有形狀不變,黏土的這種性質(zhì)稱為可塑性。
結(jié)合性
黏土的結(jié)合性是指黏土結(jié)合非塑性原料而形成良好的可塑泥團(tuán)并且有一定的干燥強(qiáng)度的能力。黏土的結(jié)合性對于半成口的干燥、修坯和上釉存在著重要的影響。黏土垢結(jié)合性由其結(jié)合瘠性料的結(jié)合力的大小所決定的,而結(jié)合力的大小又和黏土礦物的種類、結(jié)構(gòu)等因素相關(guān)。一般來講,可塑性強(qiáng)的黏土,其結(jié)合力也大。
觸變性
黏土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動或攪拌時,黏度會降低,而其流動性則會增加,靜止后逐漸恢復(fù)原狀。此外,泥漿放置一段時間后,在保持原水分不變的條件下也會出現(xiàn)變稠和固化的現(xiàn)象。黏土的這種性質(zhì)稱為觸變性。
收縮
黏土泥料在一定溫度下干燥時,由于顆粒間水分的排出,顆粒之間相互靠攏以及顆粒間距縮短而引起的體積收縮,稱為干燥收縮。干燥后的黏土泥料經(jīng)過高溫煅燒時,由于發(fā)生諸如脫水作用、分解作用、莫來石的生成、石英的晶型轉(zhuǎn)化、易熔雜質(zhì)的轉(zhuǎn)化以及各類熔融物填充質(zhì)點間空隙等一系列物理化學(xué)變化,使得黏土泥料進(jìn)一步收縮,稱為燒成收縮。成型黏土樣品經(jīng)過干燥和煅燒后的尺寸總變化稱為總收縮。
燒結(jié)
黏土是由多種礦物混合而成的,沒有固定的熔點,而是在一定的溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。
當(dāng)黏土在加熱煅燒的過程中,到達(dá)一定溫度(800℃~900℃)后,繼續(xù)升高溫度時,黏土中低共熔物質(zhì)開始熔化,液相出現(xiàn)并逐漸增加,填充在固體顆粒之間,由于液相表面張力的作用,使得未熔顆粒進(jìn)一步靠攏,引起體積急劇的收縮,氣孔率下降,密度提高,這種對應(yīng)體積開始急劇變化時的溫度稱為開始燒結(jié)溫度。
當(dāng)溫度繼續(xù)升高時,收縮將不斷增大至較大值,氣孔率降至小值,密度達(dá)到較大值,黏圭完全燒結(jié),此時對應(yīng)的溫度稱為燒結(jié)溫度。