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坏体原料

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坏体原料以天然产出的矿物为主,如黏土、长石及石英。

此三种成份的含量及其物理化学特性影响陶瓷的成形特性及成品性质。

因此要成为一个杰出的陶瓷工程师,必须先对陶瓷工业原料的特性有正确的认识,以期能选用符合经济效益与适合制程所需的原料。陶瓷原料平常依其在制造过程中的性能分类,亦有依其基本性质而分类者。Mitchell(1975)依原料在胚体内的功能将传统陶瓷原料分成五大类。

1. 坏体架构原料:碳、石灰、水矾、黏土、矽酸盐类及耐火物氧化物

等。

2 玻璃形成原料:石英岩、蓝晶石、矽线石、矽藻土、石英砂、燧石、氧

化磷、氧化砷、氧化硼、氧化硒、水矾土、红柱石等。

3 熔剂功能原料:含有镁、硼、钠、锌、钡、钙、钾、铁、锂、铅及氟硼的原料。

如锂辉石或长石类。

4 特性功能原料:改良坏体颜色、结构、绝缘特性、机械特性、感光特

性、电性、胶结性等特性的原料。

a. 颜色特性各种无机化合物。

b. 结构及绝缘性:石英砂和烚黏土用於粗糙表面,釉用於光滑表面。萤

石、石膏石、锯屑、稻草屑等可用於产生空洞结构。

c. 放射性缓冲氧化物:U, Th, Ti, V, Nb, Ta, Mo, W之碳化物、氮化物、硼化

物、绿柱石与BeO、石墨等。混凝土、重晶石、铅玻璃可作为遮蔽物质。

d. 胶结特性:石灰石、石膏石、泥灰黏土质、火山屑等。

e. 感光特性:CdS,AgCl等。

f. 介电特性:合成钛酸钡、滑石、镁橄榄石、铌酸铅与混合物。

5. 成形、加工助剂:水、脂、有机黏合剂、、油、石蜡、电解质球土、膨土及漂白土、殿粉石膏粉、胶、、锯木屑、染料等。

黏土类原料具有可塑性的功能,此功能为传统陶瓷在成形时的一个种要的因素。黏土矿物的生成系由火成岩风化分解而生成,其结构内主要的成份为四面体的氧化矽与八面体的氢氧化铝。黏土矿物即由四面体氧化矽层与八面体氢氧化铝层(水矾土层)以不同结合方式构成各类族的黏土矿物。高岭土为典型的黏土矿物,其结晶为由一层氧化矽(Silica layer)与一层水矾土(Gibbsite layer)构成一比一层矿物(one to one layer mineral)。氧化矽层与水矾土层经由强的离子键结合在一起。而单层结构间则藉由微弱凡得瓦力相结合。由於氧化矽的四面体层与水矾土的八面体层间的六角形构造生成高岭土六角形的晶体。有些高岭土含有两层氧化矽与一中心层相结合,此中心层可为水矾土层或其他相似的构造,此种结构称为二比一层矿物(two to one layer mineral)或双层矿物(double layer mineral);如伊莱石与叶腊石等。

参考资料

    工业陶瓷,程道腴,郑武辉译,徐式基金会,台北,1975。晶体之结构与性质,余树桢,渤海堂,台北,1987。

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