【日用陶瓷】什么是珍珠岩 珍珠岩在陶瓷中的应用有哪些

    什么是珍珠岩 珍珠岩在陶瓷中的应用有哪些

珍珠岩是一种酸性火山玻璃质熔岩，在我国分布比较广泛，黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山西、河南等20多个省份均发现有珍珠岩矿。地质调查显示：储藏量达数十亿吨，对其开发利用具有重大现实意义。

前苏联曾于上世纪70年代中期，对陶瓷坯料中引入珍珠岩进行了系统研究，并投入了正式生产。我国陶瓷行业也于80年代进行了珍珠岩在建筑陶瓷和日用陶瓷领域的应用研究，取得了丰硕成果，已普及推广使用。珍珠岩中含有大量玻璃相，在陶瓷坯体中熔融性强，既有利于莫来石晶体的较早形成、降低烧成温度，也有利于烧结过程的展开、改进烧成质量。用珍珠岩代替高岭土和长石等原料，不仅可以大大降低烧成温度，减少生产成本，而且制品性能不受影响，这对推广低温快烧陶瓷工艺、节约能源具有重要意义，应用前景广阔。

一、珍珠岩的矿物组成及工艺特性

珍珠岩属于酸性火山岩浆喷发的玻璃质熔岩，因含有不同的色素离子，而且有黄白、灰白、浅绿、暗绿及褐、黑等颜色。矿石新断口呈玻璃光泽，风化后呈油脂光泽。硬度为4——5（莫氏硬度）。耐火度1280——1360℃。

珍珠岩常含有透长石，石英斑晶及各种形态的雏晶及稳晶矿物，如叶蜡石、黑云母、角闪石刚等。它的化学组成与花岗岩很相似，含有大量玻璃质，cao、k2o、na2o含量多。其化学组成范围为：sio268——75%,al2o39——14%,fe2o30.9——4%,cao1——2%,mgo0.4——1%,k2o1.5——4.5%,na2o2.5——5%,h2o3——6.5%.

珍珠岩不含有结晶水，差热曲线无明显吸收、放热峰。从珍珠岩热失重曲线来看，珍珠岩吸附水分在80℃开始有少量蒸发，150——350℃曲线上升，脱水加剧。600——700℃时曲线趋平坦，说明水分蒸发已基本完毕。这与陶瓷坯体在烧成过程中水分蒸发时温度变化基本一致。

珍珠岩的始收缩温度为1025℃。软化温度1175℃，软化范围150℃。其熔融温度是1520℃，熔化范围345℃。

含珍珠岩的陶瓷坯体与石英？长石？粘土三元系统配方具有相同的工艺特性，但其烧成温度大大降低，而且具有优良的热稳定性和抗折强度。

二、珍珠岩在陶瓷坯料中的应用

1、珍珠岩中95%是玻璃相，其中72——78%为无定形石英。珍珠岩在细磨时，约2%的二氧化硅转变为胶凝状态，因而提高了坯泥的粘结性能，塑性大大提高，有利于成型工艺。

2、在制作装饰面砖的坯料中引入珍珠岩，允许在较大范围内波动，对半成品的强度没有影响，也不会导致坯体烧成变形，这主要是由于珍珠岩坯料具有较强的粘结能力和表面张力的缘故。增加珍珠岩的用量，在较低的烧成温度下，就能促使坯体致密化，其胎体结构与含高岭土的陶瓷制品相类似。

3、应用配方：粘土27,珍珠岩33,熟料14,石英砂9,废瓷面砖13,膨润土4,进行生产，生产出来的薄壁陶瓷面砖，半成品强度高，烧成温度低，收缩小，膨胀系数低，坯体适合于快速烧成。通过对其相结构研究表明，在960℃温度下烧成的该瓷砖，具有晶体的结构组成，莫来石以片状形式存在，烧结程度高，制品呈贝壳状。

4、用珍珠岩配制的日用陶瓷坯料，在烧成后，胎质细腻，半透明度高，热稳定性好。这是由于珍珠岩含有大量的玻璃相，在高温中加速熔解坯体中的石英颗粒，加快莫来石的发育成长，促使瓷胎致密及坯釉结合牢固。提高了制品的机械强度，半透明度，化学稳定性和热稳定性。

5、在日用陶瓷生产中引入珍珠岩，配方中随珍珠岩含量的增加，应相应增加高铝原料的含量。在瓷器配方中，一般以α？al2o3加入，γ-al2o3不适合。因γ？al2o3在温度超过了1150——1200℃时，转变为α？al2o3,同时伴随较大的体积收缩，从而使坯体结构疏松，机械强度降低。由于珍珠岩的存在，降低了烧成温度，使陶瓷制品能够在1150℃温度下烧结，使加入γ？al2o3成为可能。另外，γ-al2o3有亲水性，增加了坯泥的可塑性，改善了泥浆的流动性。微观结构显示，烧成制品的相的比例数量与一般瓷器相同，但莫来石量有所降低，由于其存在有氧化铝和石英颗粒及高硅玻璃相，制品同样具有较高的机械强度。

6、有研究资料指出，在日用陶瓷配方中，珍珠岩用量一般不超过50%,如超过50%,坯体干燥强度降低，修坯、施釉及装坯操作中破损严重。同时，制品在高温下易变形，这主要是因为坯体中玻璃相太多之故。另外，日用陶瓷配方中引入珍珠岩量太大，制品白度降低，这是由于珍珠岩含有较多的氧化铁所致

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