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被誉为“陶瓷的灵魂”!高岭土是如何在陶瓷行业发挥优势的?
来源:高岭土网 发布时间:2024-11-27

 陶瓷制品在人类文明和生活史中享有举足轻重的地位,伴随着上千年的陶瓷历史,陶瓷作为一种集艺术、实用与科技于一体的文化载体,承载着悠久的历史与丰富的文化内涵。从古老的陶器到精美的瓷器,每一次技术的进步都离不开原材料的革新与优化。


 高岭土作为陶瓷行业中不可或缺的重要原料,以其独特的物理化学性质,在陶瓷的制造过程中扮演着重要的角色,被誉为“陶瓷的灵魂”。


高岭土的特性


 高岭土,是一种以高岭石族矿物为主要成分的粘土矿物,因其最初在中国江西省景德镇附近的高岭山被发现而得名。它呈白色或灰白色,细腻如粉,具有良好的可塑性、粘结性和耐火性。这些特性使得高岭土成为制作高质量陶瓷的理想原料。


 高岭土的化学组成主要为硅酸铝酸盐,含有较高的氧化铝和二氧化硅,同时含有少量的铁、钛、钙、镁等元素,这些成分的比例直接影响陶瓷产品的色泽、硬度和透明度。


高岭土在陶瓷行业中的应用和优势


 1.提高陶瓷的白度与透明度:高岭土的高纯度和细腻的颗粒结构,使得其在陶瓷坯料和釉料中加入后,能显著提升陶瓷产品的白度和透明度,为陶瓷制品带来温润如玉的质感。


 2. 增强陶瓷的机械强度:高岭土在高温下能够形成稳定的莫来石相,这一特性极大地增强了陶瓷的耐高温性能和机械强度,使得陶瓷制品更加耐用,不易破损。


 3. 优化陶瓷的成型工艺:高岭土的良好可塑性使其易于塑造成各种形状,同时,其良好的粘结性有助于坯体在干燥和烧制过程中保持结构的稳定性,减少了变形和开裂的风险,提高了成品率。


 4. 调节陶瓷的烧结性能:通过调整高岭土的含量和与其他原料的比例,可以有效控制陶瓷的烧结温度范围,使得陶瓷产品能够在更低的温度下达到理想的烧结状态,节约能源,降低成本。


 5. 丰富陶瓷的色彩与装饰:高岭土作为基础原料,与其他着色剂和釉料配合使用,可以创造出丰富多彩的陶瓷装饰效果,满足不同文化和审美需求。


陶瓷生产中使用的高岭土要求有哪些?


 因高岭土的成因类型各异,导致其成分、结构及应用条件千差万别,难以采用统一标准进行评估。陶瓷制造所需的高岭土需具备高耐火性、适当的可塑性、结合性与干燥强度,以及煅烧后的高白度和良好的机械强度等特性,因此,需针对这些特性设定相应的质量要求。


 1、化学成分


 原料中的着色化合物,如Fe2O3和TiO2,应尽量少。对于通常富铝的高岭土Fe2O3和TiO2的含量一般应要求少于1.2%。对于黏土的铝含量低而硅含量高“富硅”高岭土来说,最高者不能超过0.90%。但其矿物成分仍为高岭石或多水高岭石。这种高岭土由于所需要的铝含量少,其中含着色氧化物一般也较少。对于SO3的含量,诚然也愈少愈好,高温所形成的SO3逸出,可能造成坯泡或釉面针孔缺陷。


 2、细度要求


 生产过程中,常采用250目筛(孔径0.061mm)来检测高岭土的细度。细度是衡量其可塑性、结合性、干燥强度及非高岭土成分(例如石英、云母)含量的重要指标,因此,筛余残渣率通常需控制在1%以下。


 3、耐火度和烧结性


 高岭土的耐火性能与烧结特性主要由其化学构成决定,特别是Al2O3与SiO2的比例至关重要。该比例上升时,耐火性能随之增强,烧结区间亦相应拓宽。富含铝元素的高岭土,其耐火温度应达到或超过1650℃(以SK26三角锥烧瓶测试为准)。烧结性指的是材料加热至特定温度时,气孔率降至最低而密度增至最大的状态,此时的温度即为烧结温度。尽管烧结温度的具体要求并不统一,但更宽的烧结范围通常更受欢迎,因为这有助于优化坯釉配方、确定烧制温度及制定烧制工艺。


 4、其他要求


 其他对于高岭土的可塑性、结合性、干燥和烧成收缩以及触变性等,可视其情况增加相应要求。但对于除高岭土外的其他类型黏土,也应对其质量作相应的要求。瓷石主要矿物成分是绢云母(或水云母)、石英和少量高岭石等,经粉细后亦称做瓷土,具有黏土性质,然而Al2O3含量一般在13%〜18%,SiO2含量达70%〜78%,Fe2O3—般为0.6%〜0.8%。为了有利于生产,对瓷石制定了一些相应的企业质量标准,如对化学成分规定:SiO2>65%,Al2O3>15%,Fe2O3<0.7%,CaO<1%,细度则根据加工形式不同作相应的要求,对瓷石的质量指标中增加可塑性指标(或可塑性指数)要求,既确有必要,又可以促进其在加工粉碎过程中精工细作,提高其可塑性,使原料得到充分利用。


陶瓷用高岭土市场情况如何?


 在中国,高岭土作为陶瓷的重要原料,分布广泛但产量集中的地区寥寥可数,且以中小企业为主导的生产企业众多。福建、江西、广西、广东、云南、湖南等地是陶瓷用高岭土的主要产区,产量大且质量稳定。特别是福建,其高岭土产量长期领跑全国,与邻近的广东、江西共同构成了我国陶瓷等产业的聚集地,形成了上下游产业的紧密联动。


 陶瓷产品的基石包括塑性原料、瘠性原料及熔剂原料,其中,塑性原料的核心为高岭土为主的黏土类矿物。


 1、陶瓷用高岭土原矿


 就当前陶瓷用高岭土市场情况而言,高品质陶瓷所需的高岭土资源稀缺。从生产源头来看,受我国高岭土资源分布及特点影响,生产企业虽然数量庞大但规模有限,行业集中度偏低。从品质方面来看,我国陶瓷用高岭土整体品质不高,质量波动大,优质资源稀缺,因此,寻找并储备优质高岭土成为下游陶瓷材料企业保持竞争力的关键。


 在陶瓷用高岭土市场中,低品质产品竞争激烈,存在产能过剩,而领先企业通过技术创新如配矿、除铁等,确保产品品质稳定,从而巩固其市场地位。


 2、陶瓷用高岭土精矿


 与原矿相比,高岭土精矿市场的竞争更为多元化。陶瓷用高岭土的产业链为“原矿-精矿-瓷泥-陶瓷制品”,瓷泥作为陶瓷坯体的中间产品,由高岭土等多种原材料配比而成。瓷泥企业和陶瓷企业内部通常设有精矿生产车间,形成了自加工与外购并存的模式。


 因此,高岭土精矿的供应主体包括开采企业、外购原矿生产精矿的企业、瓷泥企业及陶瓷企业,呈现多元化特征,且单个企业的精矿产能整体不大。


 精矿市场的竞争关键在于加工技术和品质。主要技术包括除铁、磨剥及配矿等,旨在提高产品白度、优化粒度及提升质量稳定性。


 随着市场需求向中高品位转变及优质资源减少,我国高岭土加工技术迅速发展,企业愈发重视技术和品质竞争。


 高岭土不仅是陶瓷行业中的传统原料,更是推动陶瓷技术进步的关键因素之一。随着科技的进步和人们对陶瓷制品品质要求的不断提升,高岭土的应用也在不断创新与发展。通过精细加工、改性处理等手段,高岭土的性能被进一步挖掘和优化,为陶瓷行业的生产制作和发展带来了更多的可能性。