導語：如何才能寫好一篇陶瓷原料，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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國外陶瓷產業(yè)發(fā)達的國家，如日本、意大利、西班牙等國家的陶瓷原料標準化隨著專業(yè)化的細分已經很完善，并在資源綜合利用、生態(tài)保護、生產質量控制方面取得了成功的經驗。目前國內陶瓷行業(yè)雖然已建立了一些標準，但仍然不完善，特別是原材料標準化程度還相當低，執(zhí)行的可操作性也較差。由于國內各地的經濟和技術差異比較大，各地區(qū)的原料性能也有很大的差異，全國性的建筑陶瓷原料標準化實施仍有一定的困難。盡管有了先進的生產設備，員工素質也有了一定程度的提高，但絕大部分產品仍屬于中低檔。除了生產控制方面原因外，最主要的原因是原料供貨不穩(wěn)定，作為傳統(tǒng)的陶瓷生產工藝，直接使用了大量的天然礦物原料。開采礦產資源時由于大多是傳統(tǒng)開采，對礦源沒有充分的質量評估，開采無序，往往只選取其中較純原料，其余的廢棄不用，資源浪費很大，對自然生態(tài)環(huán)境損害也極大。我國最主要的陶瓷生產基地———廣東佛山，一年消耗陶瓷原料超過4000萬t，平均每天的消耗量超過12萬t，加上全國其他陶瓷產區(qū)，我國陶瓷原料的年消耗量超過1．3億t，各種原料的浪費也相當驚人。很多地區(qū)對不可再生的礦產資源過度開采，極大地破壞了生態(tài)環(huán)境，這種狀況不僅導致國內礦產資源過度消耗，也阻礙了我國陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1原料標準化目前存在的問題

毋庸置疑，原料的標準化對陶瓷行業(yè)的發(fā)展和前進的影響是巨大的，但國內原料標準化還存在多方面的問題，主要問題如下：1）原料的產地不同，其形成年代、地質年代、成因及周圍環(huán)境等也各不相同，因而組成和性能也會有很大差別。加之普通陶瓷原料種類繁多，因此把所有的不同產地的原料性能限制在某一范圍內，所涉及的問題是難以預料的，而且如此浩大的工程也不可能在短時間內完成。2）普通陶瓷原料因自身組成復雜，其精選加工的技術要求較高，生產成本也較高，加之普通陶瓷產品自身的附加值較低，若沒有廉價的精選工藝技術作前提，原料的標準化是很難實現的。3）傳統(tǒng)的生產模式使大多數陶瓷廠都有完備的原料加工體系，因此，有一部分生產企業(yè)對原料的標準化不夠重視。加之原料生產部門因其自身物力、人力所限，使原料很難達到標準化要求。通常陶瓷廠都有原料車間，但一般只是對原料進行簡單的破碎、混合、均化等，并未從根本上解決原料標準化問題。4）行業(yè)內原料標準化的目標不明確，目前有許多企業(yè)聲稱自己生產的是標準化原料，但對原料的標準化缺乏系統(tǒng)、全面地認識，僅僅是對原料的各項性能進行簡單的處理，遠未達到標準化的要求。

2陶瓷原料標準制訂的現狀

建筑衛(wèi)生陶瓷原料標準的制訂一直是業(yè)界關注的焦點，全國建筑衛(wèi)生陶瓷標準化技術委員會已制訂了相關標準。與此同時，日用陶瓷、工業(yè)陶瓷、非金屬礦等領域的標準化技術委員會也相繼制訂了一系列陶瓷原料制品標準，這些標準對于制訂建筑衛(wèi)生陶瓷原料標準有很好的參考價值。現有的部分陶瓷原料制品標準見表1。從表1可以看出，雖然國內現有國家標準、建材行業(yè)標準、日用陶瓷原料標準匯編等標準。但是這些標準對指導建筑衛(wèi)生陶瓷原料供應商和企業(yè)生產技術使用的實施執(zhí)行性很差，國內針對建筑衛(wèi)生陶瓷原料標準化程度仍相當低，目前還沒有國家標準和行業(yè)標準。目前，建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)生產所使用的原料普遍都是原礦原料，大多數都是由一些能力較低的開采商進行挖掘，不僅導致資源浪費嚴重，而且造成了對礦山生態(tài)環(huán)境的破壞。另外，建筑衛(wèi)生陶瓷原料種類繁多，即使是同一種原料，雖然名稱相同，但是由于產地不同，原礦原料質量、性能差別較大。加工工藝不同，原料采購批次間的質量波動較大，是造成企業(yè)產品質量不穩(wěn)定的主要因素之一。因陶瓷原料性能評價內容廣泛，涉及的方法眾多，一些相關領域已建立了一些試驗方法標準，表2和表3為目前現有的主要性能評價方法以及參考標準。從表2、表3可以看出，一部分原料可以直接用于建筑衛(wèi)生陶瓷原料的性能測試，一部分原料可根據建筑衛(wèi)生陶瓷坯用原料的特點和生產實際參考使用。在陶瓷原料的分析方法標準的制訂方面，已經形成了標準《陶瓷原料差熱分析方法》（GB／T6297－2002）和《陶瓷原料化學成分光度分析方法》（QB／T2578）。其它分析方法尚未形成標準，目前只能參照同類產品的標準或通用標準進行分析測試，這樣就會形成沒有指導原料供應商加工生產原料制品的標準和陶瓷生產企業(yè)執(zhí)行原料的使用標準指導生產，導致供需雙方以協(xié)商或合同約定的方式來保證原料的穩(wěn)定性。

3實現原料標準化的措施

礦物原料的來源和加工工藝決定了原料的化學成分和理化指標，原料的化學成分和理化指標直接決定了產品最終性能。因此，原料的標準化要從產品和原料兩方面來考慮，既要考慮到不同品種的具體特點，如：建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷、工藝美術陶瓷；還要考慮不同材質的具體情況，即瓷質、炻質還是陶質；且同一品種還應考慮產品的不同檔次需求，高中低檔對原材料需求不同；此外，還應結合坯、釉用原料的不同及原料的產地和分布狀況等進行綜合分析。所謂陶瓷原料標準化，并不是要求將天然礦物精確到礦物組成，也不是要將礦山原料精選到某種高的指標，而是要求因地制宜地將本地原料通過技術加工處理達到某種最佳使用程度，確保各種理化性能達到其最佳使用程度，確保各種理化性能穩(wěn)定在允許波動的一定范圍內。

3．1堅定實施標準化生產信念大多數陶瓷原料生產企業(yè)對陶瓷原料標準化生產優(yōu)勢并不十分了解，通常認為標準化陶瓷原料必定會成本成倍增加，在原料市場上失去競爭優(yōu)勢；陶瓷生產企業(yè)也認為使用陶瓷標準化原料會增加成倍開支從而降低利潤，但事實上并非如此。陶瓷原料標準化有如下優(yōu)勢：1）原料標準化使得生產各環(huán)節(jié)明確分工，對與陶瓷生產廠家而言，相當于將生產中產品配方和工藝參數調整的相關工作外包給了原料供應商，生產商從此不需要大量的技術人員去研制配方，無需擔心產品質量的穩(wěn)定性問題；對陶瓷原料供應商而言，性能穩(wěn)定的標準化原料可以有效穩(wěn)定客戶，此外，經深加工的標準化原料會有更廣的應用范圍，如超白高嶺土是造紙的優(yōu)質填充料，可以替代鈦白粉使用。2）陶瓷原料標準化生產可以最大限度的綜合利用資源，原料廠可以將原料精細分級，將分級后的原料用于各種不同的用途，超細、超白高嶺土銷售給涂料生產廠替代鈦白粉，分級后礦渣用于制造耐火磚，磁選后的含鐵物質用于冶煉等，各級產品做到物盡其用。3）陶瓷原料標準化有利于節(jié)能減排，對陶瓷企業(yè)而言，節(jié)能就是節(jié)約成本。陶瓷產品制備過程中的能耗成本是生產成本的主要部分，標準化原料可以有效地控制原料的煅燒溫度波動在50℃的一個小區(qū)間范圍內，可避免煅燒溫度設置過高而產生多余的能耗。4）從陶瓷行業(yè)整體角度來分析，原料標準化生產有利于原料生產技術裝備迅速提高，從而利于原料質量的提高及高品位原料配方的開發(fā)利用，促使陶瓷行業(yè)走規(guī)?；⒓s化的綠色發(fā)展之路。

3．2合理配置檢測設備，確保原料質量陶瓷原料生產企業(yè)應根據企業(yè)現有礦區(qū)原料的特點及所生產產品要求到達的理化性能指標進行設備的購置。如礦區(qū)的高嶺土本身含鐵量不高，且多數鐵主要以膠狀褐鐵礦的形式存在，并處于高度分散狀態(tài)，則選用高梯度磁性設備制備白度在95％以上的超白高嶺土產品可能很難成功，而超導磁性設備則可以達到要求。對于原料生產企業(yè)生產燒結溫度穩(wěn)定的標準化陶瓷原料，則可配置能量色譜儀，利用該儀器可以快速分析原料的各金屬元素含量，從而判斷原料煅燒溫度的精確范圍。如企業(yè)生產的產品對粒度有嚴格要求，則激光粒度分布儀器能快速對產品進行檢測。現代化的儀器設備是企業(yè)實現原料標準化生產的必備條件，根據實際需求及具體情況購置檢測設備，即可節(jié)約經費開支，又可保證標準化原料質量穩(wěn)定，贏得客戶信賴。

3．3充分利用技術資源提升產品質量對于一般中小企業(yè)來說，企業(yè)本身很少會去開發(fā)行業(yè)新技術、研發(fā)新產品，企業(yè)引進技術人才的費用及有關項目研發(fā)成本相對較高，加之技術人員在中小企業(yè)的流動性會相對較大，項目研發(fā)的連續(xù)性及成功完成的可能性受到質疑。因此技術力量不足，也是制約大多中小企業(yè)難以實現原料標準化生產的關鍵因素之一，其行之有效的解決方法是企業(yè)應加強與高校合作，充分利用高校的人才技術資源解決企業(yè)自身的技術難題。企業(yè)與高校合作有以下優(yōu)勢：1）企業(yè)只需投入較少的資金，便可在高校建立企業(yè)自己的技術研發(fā)平臺，有高素質技術人才為之服務，相對于企業(yè)引進人才而言，省之又省；此外，企業(yè)與高校合作后，可間接的利用高校昂貴的研發(fā)及檢測設備，這些為企業(yè)節(jié)省不少成本投入。2）高校在與企業(yè)合作過程中，會為企業(yè)提出一些建設性的建議，一些有創(chuàng)意的創(chuàng)新點；可以聯(lián)合申報各級各類項目，即可以促進企業(yè)技術的提升，也可獲得政府的資金資助。對企業(yè)而言，通過項目驗收的產品在市場上具有較強的競爭力，為企業(yè)拓展市場、提高企業(yè)知名度具有很好的作用。3）企業(yè)與高校合作，有利于企業(yè)產品向縱深方向發(fā)展，為企業(yè)不斷開發(fā)高質量的新產品。3．4借鑒和使用國外原料標準化目前，一些陶瓷強國如西班牙、意大利、美國、日本等國家，都已實現了原料的標準化，原料的標準化已經是一種正常的企業(yè)意識，使用標準化材料進行生產也是企業(yè)的一種正常行為，非標準已經是不可想象，在使用標準化材料前提下，企業(yè)生產有穩(wěn)定的基礎，技術主要集中在新產品開發(fā)上，所以通常國外企業(yè)產品質量是很穩(wěn)定的，沒有國內工廠質量經常波動的問題。筆者曾參觀日本陶瓷企業(yè)，包括礦山的開采、標準化原料工廠和陶瓷生產工廠，其做法與我們國內有很大不同。礦山開采是有序而且分類的，基本上開采出來的材料都被利用，在礦山就按不同類別品種進行均化處理堆放，不同品質材料價格不同，而且在開采過程中做好防護措施，少量廢棄余料回填，然后對開采地及時進行復綠，有效地防止水土流失以及恢復環(huán)境減少對環(huán)境的破壞。在原料加工廠，所有原料也是分類堆放，根據各種原料的檢測結果，按不同類別材料的出廠標準進行配合均化。每個材料的均化都有嚴格的步驟過程，保證出廠原料符合所要求的標準，原料生產廠家在使用時無需因原料質量波動而修改配方。所以陶瓷生產廠家研發(fā)確定配方后基本都會穩(wěn)定使用，除非換配方或材料，否則就是長期使用該配方，技術人員有更多的時間去研究開發(fā)新配方新產品。

4原料的標準化與環(huán)境保護

原料的標準化可使各生產環(huán)節(jié)分工明確，把原料加工部分分散的資金集中使用，使原料加工的技術裝備水平迅速提高，這樣不僅有利于提高原料的質量，也有利于推動相關行業(yè)的發(fā)展。實現原料的標準化的前提要有據可依。因此各原料生產廠家應根據原料的產地、性能特點及應用情況，確定各種原料的質量標準，即確定其化學組成、礦物組成、粒度分布等一系列理化性能指標的相關參數范圍。根據產品種類、制品性能、產品質量檔次、生產工藝裝備水平等制定一些列陶瓷原料質量標準，使原料的標準化有一個共同的標準。

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關鍵詞：劣質原料；制備；陶瓷產品；白度

1 前 言

陶瓷業(yè)的不斷發(fā)展，對瓷土的需求量與日俱增。由于長期以來大量開采使用瓷土，導致高品位優(yōu)質原料日漸枯竭。陶瓷礦產資源是不可再生資源，如何將劣質原料作為一種新資源進行開發(fā)利用，提高資源綜合利用率，變廢為寶，是陶瓷行業(yè)的發(fā)展趨勢。

隨著人們生活水平的提高和環(huán)保意識的增強，以環(huán)保、節(jié)能為基礎的日用陶瓷以及產品對環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，成為日用陶瓷未來發(fā)展的趨向。本文的主要目的是利用劣質原料，生產高白度的日用陶瓷制品。

2 提高陶瓷制品白度的方法

當原料的質量較差時，生產出來的陶瓷白度相對較低。因此，可以采用物理、化學、工藝處理等方法，來提高陶瓷制品的白度。但由于生產場地的限制，無法使用化學方法進行提純。因此，本文主要采用物理、工藝處理兩種方法來處理劣質原料，以達到提高陶瓷白度的目的，其具體內容如下。

2.1 原料預處理提高白度

2.1.1原料的揀選

無論硬質原料，還是軟質原料，進廠后均需按照原料質量標準進行揀選，以提高原料的質量。

（1） 硬質原料（如長石、石英等）需經過水洗、錘選，除去含鐵、錳多的雜質原料。

（2） 軟質原料一般進行人工揀選。如把含鐵質多的塊狀和外觀特征差異較大的原料，以及樹枝、草根等雜物揀出。外觀特征不易判斷的，可將原料與正常原料放在窯內一起煅燒，以此作為直觀的判斷依據。另外，在揀選的同時需進行翻料，使原料混合均勻。

2.1.2原料的粉碎

塊狀軟質原料粗碎至能機碎，或進入球磨細碎即可。硬質原料經顎式破碎機粗碎至3~5cm，再經輪碾機細碎至2~3mm，干法除鐵兩次后，進行球磨細碎至符合工藝要求。

2.1.3原料的淘洗

劣質原料機碎一定時間后，置于攪拌池中淘洗，粗顆粒原料（如石英砂等）和比重較大的含鐵質礦物會沉積于攪拌池底。懸浮液由攪拌池流入粗砂沉淀池，粗粒雜質在粗砂沉淀池中沉淀下來。然后進入除砂溝，經過一定時間的流動，懸浮液中的較細粒雜質在除砂溝中沉淀下來，而相對密度小的有用泥漿流至泥漿沉淀池。懸浮液由攪拌池流入除砂溝的過程需過篩，以除去木屑、雜草等雜質。泥漿沉淀池的漿料為配制坯料用漿，配料前需經除鐵器除鐵。

2.2 配方的確定、優(yōu)化提高白度

坯料配方中合理地配入熔劑性原料、石英、高嶺土，以及一定量的滑石和磷酸鹽，可以達到提高產品白度的目的。

（1） 坯料配方中引入少量的滑石（3MgO?4SiO2?H2O）。因為滑石中含有Mg2+，能與Fe2+生成一種固熔體（Mg?FeO）。如含有TiO2，則生成MgO?TiO2，即Fe2+和TiO2被沉淀下來，可減弱鐵、鈦對產品發(fā)色的不良影響；同時，滑石引入Mg2+具有乳濁作用，也有利于提高白度。

（2） 坯料配方中加入一定量的磷酸鹽。因為在硅酸鹽玻璃相中，坯料中含少量的Fe2+會使坯體呈青色。特別是Fe2＋在硅酸鹽玻璃中以[FeO4]的四面體的結構團存在時，成為顯黃色的強著色劑。而在磷酸鹽玻璃中，它以[FeO8]八面體的結構團存在時，幾乎沒有著色能力，所以在含有Fe2O3、TiO2較高的坯料中加入一定量的磷酸鹽可以提高產品的白度。

2.3 工藝流程及工藝參數對白度的影響

2.3.1原料的制備工藝流程

劣質原料需經過以下的工藝流程，才能獲得優(yōu)質的泥料成品，其工藝流程如圖1所示。

由圖1可知，不管是硬質原料，還是軟質原料，都要經過除鐵、過篩等過程，此目的是減少雜質對產品呈色的影響。如果除鐵不干凈，將會嚴重影響到產品的白度。

2.3.2工藝參數

要想獲得優(yōu)質的泥料，需滿足以下幾項工藝參數：

（1） 過篩次數。坯料泥漿在榨泥前需分別過120目、180目、200目等多層振動篩，除去鐵、錳等雜質。

泥漿多層過篩的目的是為了除去漿料中的粗顆粒。減少鐵雜質的擴大，或因有機物多的坯料碳素物過多，氧化不完全而成為黑點。

（2） 除鐵次數。泥漿需采用高強除鐵器進行除鐵（至少3次），除去漿料中的鐵、錳等雜質。

（3） 細度。泥漿過萬孔篩篩余為0.1％~0.3％之間（300目標準篩）。

（4） 陳腐與練泥。塑性原料應加強陳腐與真空練泥，注漿料需進行陳腐，并進行慢速攪拌或真空脫氣，其目的是減少泥漿中的氣體。

2.4 燒成工藝控制對瓷器白度、透明度的影響

坯料制備過程中雖然經過了多次過篩、除鐵，但發(fā)黃色的Fe3+很難除盡。粘土中含鐵礦物有針鐵礦（HFeO2）、赤鐵礦（Fe2O3）、水針鐵礦（HFeO2?nH2O）、黃鐵礦（FeS2）、菱鐵礦（FeCO3）等。其呈現方式多種多樣，可呈結核狀、浸染狀、網絡狀分布于粘土中。結核狀鐵質可用淘洗等方法除去，分選度大的鐵雜質則可采用電磁選機除鐵。但含鐵礦物除之不盡，只能把坯料中的鐵質減少到最低量，而大多數殘留的含鐵礦物，在坯料制備過程中氧化后往往生成氫氧化鐵或含水氧化鐵礦物（褐鐵礦），再經干燥成赤鐵礦（Fe2O3），因此應采用還原焰燒成。坯體煅燒時通過氧化-還原的作用，把Fe2O3還原成FeO，還原氣氛中的一氧化碳把Fe2O3逐漸還原成FeO，產品由泛黃向泛青轉變，從而提高產品白度。

產品采用液化氣還原氣氛燒成，氧化分解階段要保證足夠的氧化氣氛，升溫不宜過快，氧化溫度不宜過低，在進入還原氣氛之前，一般使制品的溫度在950~1000℃范圍，在強氧化氣氛下適當保溫一段時間，可以使碳素和有機物充分氧化完全，有利于瓷器白度的提高。進入還原階段，還原氣氛不宜過濃，以免產生過多的沉碳。燒成時適當提高燒成溫度和延長保溫時間，減少瓷坯中的氣孔、增加瓷坯的玻璃相，有利于提高瓷器的白度。

3 結 論

本文通過一系列的原料處理、工藝處理、配方調整、燒成氣氛控制等方面措施，來解決產品的白度問題。如何使用劣質原料來獲得高白度的產品，是本文的關鍵所在。實踐證明：影響產品白度的最主要因素是鐵、錳等雜質，因此，控制好每個過程中鐵、錳等雜質，可有效提高產品的白度。

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關鍵詞：分析化學;陶瓷;原材料;

文章編號：1674-3520（2015）-10-00-01

一、引言

陶瓷產品中包括多種礦物原料和化工添加劑，產品物理性能或化學性能的差異性主要由原料配方和工藝處理過程有關，因此加強對原料的礦物組成及微觀結構的分析研究，可有助于產品性能的提高。由于檢測原材料的物相組成或微觀結構的成本較高，化學成分分析和顆粒度測定就成為有效替代。研究物質化學成分的分析方法及相關理論主要來自于分析化學，該學科的主要任務是鑒定物質的化學組分、測定各組分的含量以及確定物質的化學結構。分析化學不僅在化學學科領域內具有重要地位，在陶瓷、食品、醫(yī)藥等各個領域內同樣具有推動作用。

二、陶瓷原料化學成分檢測方法

（一）濕法檢測。濕法檢測是將樣品進行熔融和消解處理，帶樣品轉化為液體后，再經過絡合滴定法、比色法和原子吸收光譜法，測定原料中的氧化物成分。目前最常用的陶瓷原料化學成分分析方法，是國家標準GB/T4734《陶瓷材料及制品化學分析方法》。陶瓷原料一般分為普通原料和化工原料（單純的化工料或經過混合加工的混合料），在GB/T4734標準中有規(guī)定，其中二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉和灼減等9項成分的檢測為常規(guī)分析。因此把以這些成分含量總數超過99.50%的、沒有添加其他化工原料的陶瓷原料默認為普通原料。

（二）干法檢測。在條件較好的情況下，更多采用X射線熒光法，此法屬于干法檢測，是當今比較先進的化學成分分析方法之一。檢測時，粉末樣品經過壓片或熔融冷卻成玻璃樣片，由計算機完成檢測。檢測效率很高，但成本也相對較高。除此外，陶瓷材料的化學成分分析還有很多套標準可供選擇，表1列出較常用的部分標準。

由表1可知，不同材料、不同成分、相同成分的不同含量范圍的原料，應采用不同的測定方法。在檢測的過程中需要進行適當的實驗設計和調整，選擇合適的方法能使結果更準確。配合不同的樣品，有時同一個樣品需用幾種方法進行檢測，有時即便是差異很大的樣品也能用同樣的檢測方法，關鍵是要了解每一種方法可能引入偏差的原因，在檢測過程中需特別注意。

三、分析化學在陶瓷原材料檢測中的應用

（一）滴定法。滴定分析法的原理是，滴定試劑與被測組分在適當的酸堿pH值下反應，通過指示劑在反應達到終點時顏色突變所使用的滴定試劑的多少來計算被測物的含量。濕法化學分析測定陶瓷原料的化學成分，滴定法是其中最常用的方法之一，在表1中多個標準方法都使用滴定法。陶瓷成分測定中，三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣、三氧化二鐵、氟化鈣、較高含量的二氧化鈦，還有熔塊釉料中常見的二氧化鋯、氧化鋅、三氧化二硼等。滴定法測定低含量成分時，相對偏差較大，如果低含量結果的精度要求高時不適用。

（二）原子吸收光譜法。原子吸收光譜法的分析原理是，將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品的蒸汽時，被蒸汽中的待測元素的基態(tài)原子所吸收，由發(fā)射光譜被減弱的程度。進而求得樣品中待測元素的含量。由于原子吸收檢測的靈敏度很強，因此在測定較低含量的元素時比較顯優(yōu)勢。就目前運用的檢測手段而言，原子吸收是最準確的方法之一，其元素檢出限可低至0.0001%。原子吸收光譜法測定高含量成分時，絕對偏差較大。如果高含量結果的準確度要求很高時不適用。

（三）原子熒光光譜法。原子熒光光譜法是介于原子發(fā)射光譜（AES）和原子吸收光譜（AAS）之間的光譜分析技術。該法的優(yōu)點是靈敏度高，目前已有20多種元素的檢出限優(yōu)于原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法。其主要用于金屬元素的測定.在環(huán)境科學、高純物質、礦物、水質監(jiān)控、生物制品和醫(yī)學分析等方面也有廣泛的應用，如測定汞、砷、鉻、鉛等有毒成分。

（四）其他檢測法。分光光度計、火焰光度計、離子計分別在測定某些元素和離子含量時，有較強的優(yōu)勢。比如分光光度計（比色法）測定低含量的二氧化鈦、三氧化二鐵、二氧化硅等，檢測結果非常準確?；鹧婀舛扔嫓y氧化鉀、氧化鈉操作比較方便，結果也能符合生產要求。離子計測氟離子是最準確的方法。以上所提及的方法都是陶瓷原料化學成分分析常用的方法，不同方法對不同含量的元素成分各有優(yōu)勢。

四、總結

化學分析方法種類較多，對于不同材質、形態(tài)、含量的物質應選用不同的分析方法，其中滴定法、原子吸收光譜法、X射線熒光法、原子熒光光譜法等分析方法在陶瓷原材料組成測定中應用較多。在分析過程中，應對分析方法的選擇進行合理設計，并對測定結果進行科學分析，以確保測定結果對生產能起到準確的指導作用。

參考文獻：

[1]王霞. 分析化學在陶瓷原材料檢測方面的應用及舉例[J]. 佛山陶瓷，2012，02：37-39.

[2]王小芳. 分析化學在陶瓷材料檢測方面的應用[J]. 山東陶瓷，2011，02：34-35.

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關鍵詞：儀器分析；建筑陶瓷；應用

1 前言

在建筑陶瓷工業(yè)中，對原料的選擇、工藝參數的調整、產品質量的控制，以及質量缺陷的分析等都離不開各種分析技術的應用。近年來，隨著現代儀器分析技術的發(fā)展，越來越多的新技術、新方法被應用到建筑陶瓷工業(yè)中，推動了建筑陶瓷工業(yè)的發(fā)展。本文主要綜述了XRF、XRD、DTA、TG、SEM、FT-IR等現代儀器分析方法在建筑陶瓷工業(yè)中的應用。

2 XRF在陶瓷原料成份分析中的應用

化學組成是陶瓷原料最基本的性能指標，是原料配方的基礎，在生產上有著重要的指導意義。傳統(tǒng)的陶瓷原料大多采用化學分析法，但是由于陶瓷原料的組成復雜，特別是對釉料進行化學分析時，元素間的干擾、分離等問題較難解決，而且采用化學分析方法耗時、費力。XRF（X射線熒光光譜法）利用發(fā)射X射線激發(fā)被測樣品，使得樣品中的元素會放射出二次X射線，并且不同的元素所放出的二次射線具有特定的能量特征：由探測系統(tǒng)測量這些放射出來的二次射線的能量及數量：然后通過分析軟件將探測系統(tǒng)所收集到的信息轉換成樣品中相對應元素的種類及含量。XRF分析具有試樣制備簡單、分析速度快、精密度高、重現性好、成本低、一次可以給出多種元素信息等優(yōu)點。但是，采用XRF進行成份分析時，其結果會受儀器的測量條件、標準樣品的選取、樣品的制備方法及熔融條件、基體效應校正模型等方面的影響。

目前，與陶瓷原料分析相關的XRF國家標準有兩個，GB/T 21114和GB/T 14506.28。XRF作為一種實時、在線分析，能夠準確及時地給出檢測結果，因此，可以在陶瓷原料成份分析中發(fā)揮重要作用。如Paola Ligas利用X射線熒光法分析了意大利西北部高嶺土的化學成份。李艷萍等利用X射線熒光光譜法分析了不同地區(qū)陶瓷原料的成份，并對其質量進行了評價。常建平等人分別研究了樣品的粒度、制備方法、儀器測量條件等參數對測試結果的影響，并對陶瓷的釉用原料進行了分析，以熔融法制樣，使用經驗系數校正基體效應，測定了陶瓷材料中的SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2成份，取得了較好的結果。張志峰等運用熔鑄玻璃片法制樣，用XRF分析燒失量嚴重（15%-25%）彌散型天然高嶺土組分，以及利用儀器所配（X40）軟件包匯編程序，直接測定燒失量，實現了天然高嶺土組分的XRF光譜快速、準確和自動化分析。張永青在使用XRF測定陶瓷原料中的常規(guī)元素時，選用LP數學模型進行基體效應校正的方法。實踐證明，該法與化學法測試結果具有良好的一致性，分析的準確度與精確度都能滿足生產要求，具有簡便、快速、準確等優(yōu)點。M.A.Marina等通過XRF和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，測定陶瓷原料中的磷元素，結果發(fā)現，XRF對測試條件有較高的靈敏度，且制樣簡單。S.S'anchez Ramos等㈣研究了用XRF測定陶瓷原料中的B2O3，通過熔鑄玻璃片法制樣，建立一系列校準曲線，并優(yōu)化儀器參數，得出XRF可測定含量較低或較高的B2O3，且與其他方法對比，結果較精確。應曉滸等采用XRF熔鑄玻璃片法分析了鈉長石和鉀長石中的Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、Fe2O3、Rb、Sr、Y、Zr、Ba共計14個成份的含量。所得結果與化學分析結果相符。李建英等采用熔鑄玻璃片法制樣測定了釉料中Fe2O3、Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、MnO、NiO、CuO、ZnO、ZrO2和PbO等組分含量，使用理論α系數和經驗系數法校正基體效應，分析結果與化學法基本相符，除Na2O、MgO、CaO外，其余組分12次測定的相對標準偏差均小于10%。

3 XRD在陶瓷工業(yè)中的應用

XRD（X射線衍射）是測量陶瓷原料礦物組成的方法，礦物組成也是陶瓷原料的一個重要指標，決定了產品燒成過程中的一系列物理化學變化。XRD主要分析陶瓷-原料的礦物組成，晶體的發(fā)育狀況、完整程度等。根據礦物組成判斷原料的純度，確定雜質的種類，及加工工藝，調整配方，獲得優(yōu)質的成品。盧建海等人研究了透輝石-葉臘石-粘土系統(tǒng)陶瓷中，透輝石、葉臘石、石英和粘土的不同含量對燒成后陶瓷晶相組成的影響，并采用XRD分析了陶瓷的品相組成。朱振峰等人采用XRD對陜西寶雞透輝石原料礦物進行了研究，發(fā)現透輝石巖的主要礦物組成為：透輝石85%、透閃石7%、石英5%、方解石及白云石含量為3%。黃燕純等人運用XRD對陶瓷釉料樣品的物相進行了定性分析，其結果顯示這些釉料樣品中基本不含有毒的Pb、Cd等氧化物。王雪靜等應用XRD研究了茂名、北京、蘇州三個產地的高嶺土結構，這三種高嶺土的兩個強衍射峰（晶面001.20=12.5：晶面002.20=25.1）的強度差別不大，蘇州高嶺土的020、110、111晶面強度相對較弱，這說明蘇州高嶺土有序性較差。此外，茂名高嶺土和北京高嶺土中還含有少量石英。蘇州高嶺土中雜質含量較少。李歌等人基于XRD和化學成份分析數據，依據物質平衡原理，采用“相混合計算”方法，確定陜西洋縣膨潤土為鈣基膨潤土，主要礦物成份有蒙脫石、石英、高嶺石、白云母、赤鐵礦等。陳志偉等人以江西新莊鎂土為樣品，研究了掃描范圍和掃描速度的變化與實驗結果之間的關系，并對陶瓷原料的礦物組成進行了定性分析，在不影響實驗結果的情況下，掃描速度可以相對調大些，以9°/min為佳，這樣可以節(jié)約時間、提高效率；掃描范圍應取稍寬些，因為陶瓷原料礦物組成復雜，所以衍射峰相對要多些，以5°-90°為佳。圖1為鎂土在不同實驗參數下的XRD圖。

5.2 SEM在陶瓷產品缺陷分析中的應用

陶瓷成品缺陷是陶瓷生產中的老大難問題。各種陶瓷缺陷的產生極大地影響了產品質量。陶瓷生產的工藝條件、產品的顯微結構與制品的性能三者具有緊密的相互關系。陶瓷材料在燒結過程中形成的顯微結構，在很大程度上由原料粉體的特性及工藝過程，如顆粒度、顆粒形狀、團聚狀態(tài)等決定，研究陶瓷的顯微結構，可以反向推斷工藝條件。利用掃描電子顯微鏡和能譜儀對陶瓷成品的缺陷位置進行分析，可以快速找到產生缺陷的原因。圖4是一塊釉面出現黑斑的陶瓷碎片縱切面的SEM圖，為背散射成像。在背散射成像中，圖中各點的亮度與其化學成份密切相關，亮度越大則重元素含量越高。從圖中可以看出黑斑所在的區(qū)域1的亮度要稍高于周圍的正常區(qū)域，初步判斷可能是重元素雜質混入所致。再對比表1中黑斑所在缺陷區(qū)域1與正常區(qū)域2的EDS結果，在區(qū)域1中出現了異常的鉻、鐵和鎳元素，顯然與不銹鋼碎片混入有關。不銹鋼是人造材料，不可能來源于天然礦物，只能是原料生產中混入雜質或陶瓷產品生產流程中混入。黑斑的擴散范圍不大，僅限于釉料表面以下，因此推測不銹鋼雜質并非來自原料本身，而可能是生產過程中不銹鋼容器或管道掉落而產生的污染。不銹鋼碎片掉落釉料表面，隨著燒成溫度升高在釉面形成黑斑。

6 FT-IR在陶瓷原料中的應用

FT-IR（紅外光譜法）是利用物質對紅外光區(qū)的電磁輻射的選擇性吸收進行結構分析，以及對各種吸收紅外光的化合物進行定性和定量的分析。粘土礦物是層狀硅酸鹽礦物，在紅外光的照射下，其振動可以近似地分為羥基的振動、硅酸鹽陰離子團的振動、八面體陽離子的振動和層間陽離子的振動，每一種振動都有自己的振動范圍。如（OH）伸縮振動位于3400-3750cm-1之間；（OH）彎曲振動位于600-3750cm-1之間；Si-O伸縮振動位于700-1200cm-1之間；Si-O彎曲振動位于150-600cm-1之間；層狀陽離子的振動位于70-150cm-1之間。高嶺土有自己的特征峰：3696cm-1、3670cm-1、3655cm-1、3622cm-1，而且其結構有序性越高，峰形越尖銳。圖5為高嶺土和膨潤土的紅外光譜比較∞，兩者的區(qū)別有3處：高嶺土在3700-3600cm-1有3696cm-1、3670cm-1、3655cm-1、3622cm-14個吸收帶，而膨潤土只在3625cm-1有吸收：高嶺土在938cm-1和915cm-1有內部OH和內表層OH彎曲振動吸收，而膨潤土只在916cm-1有吸收：高嶺土中Si-O-Al和Si-O鍵的振動吸收在542cm-1和472cm-1，膨潤土在530cm-1和469cm-1。

7 結語

（1）XRF、XRD、SEM、DTA、TG以及FT-IR等現代儀器分析方法為建筑陶瓷生產過程中產品質量的分析和控制提供了標準的檢驗方法，為陶瓷材料的熱力學和動力學研究提供了操作簡便、快速、靈敏等研究手段。

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專利號：200910028991.3

面向陶瓷輥道窯的燃燒過程交互虛擬仿真方法

本發(fā)明涉及一種面向陶瓷輥道窯的燃燒過程交互虛擬仿真方法，所采用的方法是：以陶瓷輥道窯燃燒建模技術、可視化技術、虛擬現實技術和數值計算技術等為核心，以VC++和OpenGL圖形庫為實現工具，來完成陶瓷輥道窯燃燒過程的交互式虛擬仿真，其具體步驟為：第一：搭建實現環(huán)境；第二：陶瓷輥道窯三維虛擬建模與顯示；第三：基于粒子系統(tǒng)的陶瓷輥道窯燃燒可視化建模；第四：陶瓷輥道窯燃燒空間的全景和局部的交互式三維漫游；第五：陶瓷輥道窯燃燒過程的三維動態(tài)可視化。由于本發(fā)明在陶瓷輥道窯燃燒過程的研究中引入了可視化技術，有助于對其進行更加直觀、深入的分析。本發(fā)明具有真實感強、交互性好、實用性強的特點。

專利號：200910060637.9

陶瓷原料干粉造粒的清潔節(jié)能生產工藝

本發(fā)明公開了一種陶瓷原料干粉造粒的清潔節(jié)能生產工藝，設備由破碎機、原料及水輸送裝置、粉體管道輸送裝置、磨粉機、混合造粒機、流化床干燥器、振動篩組成，將各陶瓷原料分類，逐一單獨送入顎式破碎機內進行粗碎、中碎，破碎后的細顆粒原料再通過輸送裝置送入超壓磨粉機進行逐一單獨細磨，得到各種單一的微粉；各單一的微粉按陶瓷磚的配方配比后送入混合機內混勻，均化陳腐后再送入混合造粒機，同時將霧化水噴入混合造粒機腔內高速攪拌造粒，造出的顆粒再進入流化床干燥，然后經振動篩篩分、陳腐，得到供壓磚機使用的成品粉料，具有設備投資少、節(jié)電、節(jié)水、節(jié)油，無環(huán)境污染、可連續(xù)化生產、適應于大噸位陶瓷自動壓磚機配套等優(yōu)點。

專利號：200910004807.1

復合陶瓷太陽板

以提釩尾渣為原料之一制造的黑色陶瓷稱作釩鈦黑瓷，釩鈦黑瓷的陽光吸收率為0.9，是優(yōu)良的光熱轉換材料，由于提釩尾渣產出量有限，所以本發(fā)明提出以釩鈦黑瓷為內、外表面層、以常規(guī)陶瓷原料經擠制成形的中空陶瓷板為基體，兩者復合成復合陶瓷中空太陽能集熱板的方法，使提釩尾渣和釩鈦黑瓷得到更有效的利用。

專利號：200910007128.X

一種含二元稀土氧化物的高相穩(wěn)定復

合陶瓷粉末的制備方法

本發(fā)明屬于陶瓷材料制備技術，涉及一種含二元稀土氧化物的高相穩(wěn)定Sc2O3-Y2O3-ZrO2復合陶瓷粉末的制備方法。Sc2O3-Y2O3-ZrO2高相穩(wěn)定復合陶瓷粉末由前驅體粉末分散噴霧干燥、煅燒制得。本發(fā)明是一種含二元稀土氧化物的高相穩(wěn)定復合陶瓷粉末材料的制備方法，該復合陶瓷粉末材料可用于熱障涂層的制備，特別適用于做航空發(fā)動機、地面燃氣輪機的熱端部件的熱障涂層材料。在高溫下，由這種新型含二元稀土氧化物的復合陶瓷粉末制備的熱障涂層具有很高的相穩(wěn)定性，有利于提高熱障涂層的工作溫度和耐久性。

專利號：200910009220.X

雙面過濾板狀微孔陶瓷及其制造方法

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源潭鎮(zhèn)，清遠市清城區(qū)的陶瓷產業(yè)大鎮(zhèn)。在這個鎮(zhèn)上，聚集了12家國內知名的陶瓷企業(yè)，其中有6家企業(yè)躋身于全國陶瓷企業(yè)10大品牌行列，全鎮(zhèn)陶瓷年產值超過70億元。

如此規(guī)模的產業(yè)，每年生產中必然產生大量陶瓷污泥和陶瓷廢料，如果再算上其他的工業(yè)污泥，污水處理廠的生活污泥等，想來每年足以堆出一座小山來?？墒?，在源潭鎮(zhèn)，這些廢棄的材料卻得到了重生，這不僅解決了可能產生的環(huán)境問題更贏得了巨大的經濟效益，這其中有著什么樣的秘訣呢？近日，記者就此專門走訪了該鎮(zhèn)。

污泥變身做環(huán)保磚

“這個環(huán)保磚是由陶瓷污泥，印染污泥，造紙污泥按照一定的比例，經過30多小時的干燥和燒結而成。你聽聽，聲音很脆?！薄扒暹h固體廢物無害化處置和資源化利用中心”（以下簡稱“中心”）的負責人蔡得春向記者介紹著手里的紅色磚頭。

在“中心”寬敞明亮的廠房里，這樣的磚頭數不勝數，它們被整齊劃一地堆放在各個角落里。但是令人意想不到的是，這些方正堅硬的磚頭，幾天前也許還只是建筑工地里的一堆爛泥，或是河涌、小溪里冒著氣泡的淤泥。

“中心”的環(huán)保燒結磚主要原料就是陶瓷拋光時產生的污泥，其含量在原料中占40%。其他的原料還有建筑余泥，市政污泥，河涌、河道、湖泊淤泥，印染污泥、造紙污泥等等，這些在許多人看來可能都是“爛泥”、“廢物”。但是，當它們運到“中心”之后，命運便開始出現了轉機。

這些原料來到“中心”以后，工作人員首先要進行計量并按照一定的比例進行配比；之后被進行粉碎、攪拌，讓它們充分混合到一起；攪拌好的原料再送到擠壓機械上進行擠磚成型，然后切割成建筑磚塊一樣的大??；切割好的磚塊通過機械集中堆放在一個地方進行碼坯、干燥，之后便送到燒結窯進行燒結。從干燥到燒制成產品，過程大約需要30小時。經過這些工序以后，原本臟兮兮并散發(fā)著臭味的陶瓷污泥、工業(yè)污泥，搖身一變，成了建筑行業(yè)不可或缺的材料。

值得一提的是，在燒結窯中所使用的燃料，只要是有機污泥（如印染污泥、造紙污泥等），原料不足的時候會添加生物柴油，這些生物柴油主要是從地溝油提煉而成。整個項目，可以說將廢物的價值發(fā)揮得淋漓盡致。

廢料殘渣發(fā)揮余熱

陶瓷邊角料、建筑垃圾，在我們的印象中，這些東西除了用來填坑鋪路還有點用處之外，貌似沒有太多的價值了?？墒牵搅恕爸行摹钡能囬g里，它們的價值可就不止這些了。

在“中心”的免燒磚車間里，記者看到陶瓷邊角料、建筑垃圾、金屬冶煉集塵灰、窯爐廢渣等原料正被投進粉碎機里進行粉碎，它們也是被按照一定的量進行配比。粉碎之后就是原料的攪拌，然后壓制成型進行并按照一定大小比例進行切塊，最后放到養(yǎng)護窯中進行干燥、養(yǎng)護。整個生產過程，主要添加的原料只有水泥，目的是讓原料凝結。

據現場技術人員稱，燒結磚與免燒磚都可以用在建筑上，例如鋪設人行道、建筑圍墻、砌花圃等等，其性能與普通的建筑用磚并沒有太大的區(qū)別。記者現場拿起幾塊燒結磚跟免燒磚掂量了一下，它們的重量比普通轉頭稍微重一點，密度也比較大，要非常用力才能將磚頭敲開。

“清遠固體廢物無害化處置和資源化利用中心”是清城區(qū)為解決源譚鎮(zhèn)陶瓷污泥而引進的項目，一期項目今年九月份正式運行，以后，源潭鎮(zhèn)陶瓷企業(yè)每年產生的污泥廢料有一半可以在這里被處理掉。從該中心提供的資料可以看出，第一期項目全部運行以后，每年可以生產環(huán)保燒結磚1.2億塊，處理含水率80%的市政污泥、印染污泥、造紙污泥、食品污泥、食品殘渣等130萬噸，年處理不含水的陶瓷拋光渣、自來水廠沉淀泥、建筑余泥、河涌、河道、湖泊淤泥等25萬噸。

免燒磚項目，每年能夠生產環(huán)保免燒磚4500萬塊，年資源化利用不含水的陶瓷邊角料、建筑垃圾、金屬冶煉集塵灰、垃圾焚燒灰渣、鍋爐、窯爐廢渣等13.5萬噸。

“目前我們的源潭污水處理廠設計日處理污水是3萬噸，如果滿負荷運作的話，每天會產生20噸左右的污泥，這個中心投產以后，不僅可以處理陶瓷企業(yè)的廢渣，也可以有效地對污水廠的污泥進行處置，實現節(jié)能減排?！痹跍p排壓力日漸加重的情況下，該項目的投產運行，無疑將受到清城區(qū)以及源潭鎮(zhèn)的一致歡迎。

標本兼治，節(jié)能減排出成效

科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、使人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，這是清城區(qū)區(qū)委區(qū)政府長期以來堅持走的工業(yè)化道路。因此，在引進陶瓷污泥廢料處置項目，解決陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展桎梏的同時，源潭鎮(zhèn)還積極鼓勵和扶持陶瓷企業(yè)在技術創(chuàng)新、節(jié)能降耗和降低成本上狠下功夫，以實現降低能耗、集約生產。

“在清城區(qū)及源潭鎮(zhèn)政府的要求下，我們以節(jié)能環(huán)保為目標，不斷改進生產技術，全廠每月產生的固體廢棄物已經由原來的1萬噸減少到現在的1600噸?！痹刺舵?zhèn)家美陶瓷有限公司的經理黃春保告訴記者。

篇7

陶瓷裂紋用云石膠或AB膠，如果縫隙甚微，就點502滲入粘接。

陶瓷是陶器和瓷器的總稱。人們早在約8000年前的新石器時代就發(fā)明了陶器。常見的陶瓷材料有粘土、氧化鋁、高嶺土等。陶瓷材料一般硬度較高，但可塑性較差。除了使用于食器、裝飾上外，陶瓷在科學、技術的發(fā)展中亦扮演著重要角色。

陶瓷原料是地球原有的大量資源黏土經過淬取而成。而粘土的性質具韌性，常溫遇水可塑，微干可雕，全干可磨;燒至700度可成陶器能裝水;燒至1230度則瓷化，可幾乎完全不吸水且耐高溫耐腐蝕。其用法之彈性，在今日文化科技中有各種創(chuàng)意的應用。發(fā)明了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。

（來源：文章屋網 ）

篇8

2、兩者的區(qū)別：

（1）陶磚和全瓷區(qū)別在于吸水率。

吸水率小于0.5%為瓷磚，大于10%為陶磚，介于兩者之間為半瓷。常見各種拋光磚、無釉面磚、大部分衛(wèi)生潔具是瓷質的，吸水率≤0.5%;仿古磚、小地磚(地爬墻)、水晶磚、耐磨磚、亞光磚等是炻質磚，即半瓷磚，吸水率0.5%;瓷片、陶管、飾面瓦、琉璃制品等一般都是陶質的，吸水率>10%。

（2）陶瓷：

陶瓷是陶器和瓷器的總稱。中國人早在約公元前8000－2000年（新石器時代）就發(fā)明了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。常見的陶瓷材料有粘土、氧化鋁、高嶺土等。陶瓷材料一般硬度較高，但可塑性較差。除了在食器、裝飾的使用上，在科學、技術的發(fā)展中亦扮演重要角色。

陶瓷原料是地球原有的大量資源黏土經過淬取而成。而粘土的性質具韌性，常溫遇水可塑，微干可雕，全干可磨；燒至700度可成陶器能裝水；燒至1230度則瓷化，可完全不吸水且耐高溫耐腐蝕。其用法之彈性，在今日文化科技中尚有各種創(chuàng)意的應用。

（3）全瓷：

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關鍵詞:衛(wèi)生潔具;燒成溫度;技術配方;節(jié)能

1前 言

隨著世界性的能源危機以及人們對環(huán)境的高度重視,節(jié)能減排工作已成為我國的一項長期目標,各級政府十分注重該項工作,節(jié)能減排工作的成效,已成為各級政府考核政績的重要指標。隨著國家新的能耗標準的出臺,節(jié)能減排不達標的企業(yè)將面臨關停、淘汰出局的危機。近年來,“中國瓷都”潮州掀起了一系列的技術革命,改造窯爐、改變燃料結構,使節(jié)能減排這一工作有了重大突破,陶瓷產業(yè)整體能耗降低了30%以上;由于全面改用液化石油氣和天然氣為燃料,有害氣體排放量大幅度降低,環(huán)境也得到了明顯改善。

近年來,潮州市單位GDP能耗實現了較大幅度的下降, 陶瓷作為潮州市第一支柱產業(yè),其所做出的重大貢獻不容置疑。但是,目前潮州市的單位GDP能耗整體仍然偏高,全市17家監(jiān)管的重點耗能企業(yè)中,陶瓷企業(yè)就占了15家,潮州陶瓷行業(yè)的節(jié)能降耗工作還任重道遠,實現潮州陶瓷行業(yè)的技術進步和節(jié)能降耗,對保證全省產業(yè)升級和節(jié)能減排任務的完成有著重要的意義。

潮州作為中國衛(wèi)生陶瓷產區(qū)的后起之秀,經過十幾年的迅猛發(fā)展,從全國各大衛(wèi)生陶瓷產區(qū)中脫穎而出。目前,該產區(qū)衛(wèi)生潔具的生產廠家星羅棋布,上規(guī)模的生產企業(yè)已達五百多家,衛(wèi)生潔具的產量占全國的一半以上,成為全國衛(wèi)生陶瓷最大的產區(qū)和出口生產基地,產品不單銷往全國各地,還遠銷東南亞、中東地區(qū),并成功打入美國、加拿大、法國、西班牙等二十幾個歐美國家的市場。潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具素以產量大、價格便宜為賣點,隨著近年來原材料價格的大幅飆升,市場競爭越來越激烈,潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具的競爭力遇到嚴峻挑戰(zhàn),企業(yè)的利潤空間不斷縮小。

陶瓷是高能耗行業(yè),要想在低碳經濟下生存發(fā)展,爭取更大的利潤空間,只有在節(jié)能降耗上下功夫。按照目前潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具行業(yè)的生產現狀,燃料成本占到整個生產成本的30%～40%,因此,降低產品的燒成能耗是最直接而有效的措施,這些,需要依靠降低產品的燒成溫度、縮短燒成周期來實現。

2潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具的生產現狀

目前,高端衛(wèi)生潔具產品市場還是國外品牌在唱主角,國內衛(wèi)生潔具產品的質量水平總體低于國外品牌。一些國外品牌已經在國內合資或獨資設廠,生產其品牌產品,產品價格定位也都較高。潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具目前只能大比例占據國內和國外的中低端市場,以其產量大而聞名海內外,具有較好的集群規(guī)模效應,走薄利多銷的營銷策略,遍地開花的市場開發(fā)狀況令人期待。

國外高端衛(wèi)生潔具大多施用熔塊釉,燒成溫度大多定在1250℃左右。目前潮州瓷區(qū)衛(wèi)生潔具的燒成溫度在1280℃左右,雖然國外高端品牌的燒成溫度略低,但由于熔塊料在熔制過程要耗費大量的能源,因此總體上并不比潮州瓷區(qū)現有生產水平節(jié)能。但是由于其生產的多為高端品牌產品,定位高、利潤空間大,這一點是以生產中低檔次產品為主的潮州產區(qū)無法比擬的,因此,企業(yè)要在市場競爭中生存,就必須尋找適合自身發(fā)展的道路,在節(jié)能減排上挖掘潛力,實現產品利潤的最大化。

潮州瓷區(qū)生產的衛(wèi)生潔具盡管多是中低端產品,但占據國內產銷量的50%以上,如果進一步提高產品質量,同時在生產成本上加以有效控制,將能提升產品的競爭力,占領更多的市場份額。重視開展節(jié)能降耗工作,降低潮州衛(wèi)生潔具的總體燒成溫度,是生產企業(yè)的一種社會責任,也是有效推動潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的動力。

3降低潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具燒成溫度的具體嘗試

為降低潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具的燒成溫度,我們從衛(wèi)生潔具的坯釉配方研究入手,充分利用多年來從事傳統(tǒng)陶瓷坯釉研究的經驗,在坯料中大膽引入目前衛(wèi)生潔具生產用得不多的低溫原料,如螢石、鈉長石、偉晶花崗巖等,這些原料具有來源廣、適合低溫燒成、價格便宜等特點,能降低產品的燒成溫度,同時又不會增加原料成本。

通過多次反復對比試驗,最后選擇螢石和鈉長石作為熔劑原料。以原有坯料配方為基礎,螢石和鈉長石混合料以總量5%的比例外加引入新配方中,在保證坯體燒結程度的前提下,產品的燒成溫度降低了80℃。此外,通過積極創(chuàng)新,大膽改革現行的施釉工藝,把目前大生產采用的單層施釉改為雙層施釉,使其更好地適應低溫燒成工藝,從根本上解決較低溫度燒成時容易出現的產品釉面質量問題。

釉料配方的改造是在原有大生產的基礎上進行,通過反復摸索,最后確定的底釉配方與現行1280℃大生產的釉料配方變化不大,而對使用的面釉則進行了較大的改造,從原有大生產釉料配方中剔除了硅酸鋯乳白劑成分,加入了能提高熱穩(wěn)定性能和釉面質量的透鋰長石成分,同時還引入了部分碳酸鍶,用于降低釉料的成熟溫度,提高釉料的高溫流動性,取得了較為滿意的效果。釉料中所置換進去的透鋰長石和碳酸鍶,再加上另外添加的部分燒石英,其總量剛好與從配方中置換出來的硅酸鋯用量相同。

該試驗解決的關鍵技術包括:

(1) 開展探索性試驗,在衛(wèi)生潔具坯用原料中引入新的低溫原料,使坯體能滿足較低溫度的燒成工藝,燒結程度高,不增加生產成本,技術配方得到進一步改良。

(2) 創(chuàng)新施釉工藝,把現行施用單一種釉改為雙層施用兩種不同釉料,有效解決了較低溫度燒成工藝易出現的釉面質量問題。

(3) 對釉料進行創(chuàng)新試驗,使坯釉膨脹系數的匹配更趨合理,有利于預防產品的后期龜裂。

(4) 拓寬了坯釉料配方的適應范圍,能滿足不同產品品種的生產工藝要求,為下一步的技術推廣應用做好充分準備。

本試驗采用的衛(wèi)生潔具生產工藝流程見圖1。

4試驗取得的初步成果

通過反復的配方調試及工藝革新試驗,對試驗過程中出現的質量問題逐個擊破,初步摸索出一整套合理的坯釉料配方和生產工藝,使潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具燒成溫度從1280℃降到1200℃,并進行下一步擴大性試驗,為在潮州瓷區(qū)全面推廣做前期準備。

該課題一旦推廣,對擁有上千座潔具窯爐的潮州瓷區(qū)來說,將獲得巨大的節(jié)能總量。據測算,按照每座窯爐每天平均耗費1t的液化石油氣量計算(包括連續(xù)式和間歇式窯爐),如果燒成溫度全面降低80℃,燃料耗費量同比將下降15%以上,整個潮州產區(qū)潔具窯爐每天節(jié)約下來的液化石油氣至少達到100t以上,節(jié)能效果十分顯著,對潮州經濟的發(fā)展以及潮州市的單位GDP能耗的全面降低有著極為深遠的意義。

試驗產品達到的技術指標:

(1) 燒成溫度從現行1280℃左右下降到1200℃。

(2) 產品釉面瑩潤光潔、平整度好,質量達到目前大生產的總體水平。

(3) 產品坯釉結合良好,熱穩(wěn)定性能達到現行水平。

(4) 釉面光澤度高于100%,產品釉面無水波紋、明顯針孔和微小凹陷等缺陷。

(5) 產品吸水率小于1%。

5試驗的創(chuàng)新突破點

(1) 現行衛(wèi)生潔具坯料除在粘土原料中外加入鉀長石、石英、少量滑石等用于控制瓷泥燒成溫度范圍及收縮率外,較少加入其它低溫陶瓷原料。本項目大膽嘗試了更多的低溫陶瓷原料,將螢石、鈉長石等引入坯料配方中,進一步降低了坯料的燒成溫度。

(2) 根據實踐經驗,要獲得遮蓋能力強、釉面質量優(yōu)良的衛(wèi)生潔具鋯系生料乳濁釉,1200℃左右是一個較為特殊的溫度區(qū)域,在該溫度區(qū)域施用鋯系生料乳濁釉,產品的釉面質量難以保證,釉面光澤度、平整度往往不佳。通常解決的途徑是在釉料中應用低溫熔劑原料,部分或全部使用熔塊釉,但使用熔塊釉不可避免地要增加生產成本,同時也會間接增加熔塊熔制過程的能源消耗。為此,我們大膽開展創(chuàng)新試驗,把目前大生產使用的單層厚施生料鋯系乳濁釉工藝變革為雙層施釉工藝,內層仍使用強遮蓋力的生料鋯系乳濁釉,外面則增施一層燒成溫度稍低的透明釉,使表層瓷釉具有粘度小、流動性好的特點,從而保證了產品的釉面質量,克服了目前施用生料鋯系乳濁釉易出現的針孔、釉縷等缺陷,使產品的釉面更加瑩潤,具有較好的光澤度。

6項目的特點與意義

以節(jié)能降耗為目的,把潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具的燒成溫度降低到1200℃,實現衛(wèi)生潔具生產比現行燒成溫度全面下降80℃,將可實現節(jié)能15%以上。按目前潮州產區(qū)潔具窯爐保有量和生產負荷狀況測算,每天能節(jié)約液化石油氣達100t以上,生產成本將下降5%以上,這不但符合國家相關節(jié)能降耗的要求,同時能有效降低生產成本,提高產品的市場競爭力,增強產區(qū)的發(fā)展后勁。

本探索性試驗只是降低潮州潔具燒成溫度課題的一個前奏,項目的具體推進和實施需要相關管理職能部門的重視和支持,還需要廣大企業(yè)經營管理者的通力配合。該項試驗目前只是在個別廠家取得了小規(guī)模的工作成效,要在整個產區(qū)全面推廣應用,還有許多具體工作要做,進行大批量試驗是必不可少的重要環(huán)節(jié),籌措資金開展大批量生產驗證是下一步的首要工作,新的技術配方和生產工藝是否可行還有待大生產的驗證。

本課題的最大特色在于全面推廣應用后,將惠及整個潮州產區(qū),在某種意義上來說是一項工藝的整體革新。盡管目前潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具瓷泥和瓷釉的生產廠家眾多,但基本都沿用1280℃左右這一溫度配方,產品燒成溫度,坯料收縮率等指標趨于一致,這為項目試驗成功后的推廣應用提供了便利。

7結 論

(1) 陶瓷行業(yè)作為能耗大戶,開展深層次的節(jié)能降耗試驗工作,將帶給產區(qū)和行業(yè)新的活力和發(fā)展后勁。

(2)將潮州產區(qū)衛(wèi)生潔具目前的燒成溫度全面降低80℃是可行的,通過進行系統(tǒng)的試驗總結后,起到了初步成效,將其推廣應用到具有巨大產業(yè)規(guī)模的潮州瓷區(qū),所產生的節(jié)能總量值得期待。

篇10

本發(fā)明公開了一種面釉,其特征在于,該面釉的組分重量比為:啞光熔塊90%～96%、氣刀土4%～6%、羧甲基纖維素鈉0.08%～0.2%、工業(yè)三聚磷酸鈉0.30%～0.36%、陶瓷解膠劑0.20%～0.26%;還包括上述原料總比例的30%～36%水。該面釉的制備工藝流程如下:

所述球磨時間為7～10h,球磨釉漿比重在1.4～1.9g/cm3,細度為0.6～1.0mm;球磨釉漿流速控制為55s以上。本發(fā)明產品具有透明光滑、色澤鮮艷、市場前景廣等優(yōu)點。

專利號:CN101671200

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一種氧化鐵復合顏料摻雜稀土與氧化硅的制備方法,涉及一種復合顏料的制備方法,該制備方法包括如下:將球磨后Fe2O3加入適量水和分散劑超聲振蕩,放入恒溫水浴中劇烈攪拌,加入Na2SiO3水溶液與 Re2O3酸溶液,在一定溫度下反應一定時間;反應停止后陳化一定時間后,過濾,將濾餅烘干;將烘干濾餅在一定溫度下焙燒一定時間,冷卻后取出研磨,即得到產品。采用本發(fā)明方法制備的復合顏料其明度值L*達到33～38,紅度值a*達到28～33;耐酸性提高94%以上;耐溫性提高100℃以上;紫外線吸收降低39%。將替代或部分替代陶瓷、建材領域中有毒的紅色系列顏料及鋯鐵紅,提高陶瓷建材制品的質量。

專利號:CN101671499

一種利用陶瓷廢料制備不發(fā)泡、不變形陶瓷的方法

本發(fā)明公開一種利用陶瓷廢料制備不發(fā)泡、不變形陶瓷的方法,包括如下步驟:將各原料按如下重量百分比混合:陶瓷廢料1%～99%、陶瓷粘土0%～40%、石英0～30%、長石0～35%、氧化鋁或鋁的富含物1%～50%;按上述原料總重量的50%～150%添加水,并添加0.5%～5%助磨劑和0.5%～5%粘結劑進行球磨,經干燥、成形、燒成后即可制得不發(fā)泡、不變形的陶瓷。本發(fā)明提供的技術既可以解決陶瓷工業(yè)中大量的陶瓷廢料處理問題,又可以解決陶瓷行業(yè)原材料資源的過度消耗問題,大大削減陶瓷工業(yè)的廢料排放,減少陶瓷廢料因堆積、填埋而造成的環(huán)境污染。本發(fā)明技術具有廢料利用率高、工藝簡單、成本低等優(yōu)點。

專利號:CN101671160

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本發(fā)明公開了一種將珍珠貝殼及廢棄的珍珠本體變成陶瓷原料的處理工藝,同時還公開了利用上述處理工藝制得的粉料來制備日用陶瓷及釉料的配方及燒成工藝。貝殼瓷胎體的配方如下:處理制得的礦物粉料17%～30%、瓷土10%～20%、高嶺土45%～58%、石英0～5%、長石5%～15%。貝殼瓷胎體釉料的配方如下:處理制得的礦物粉料1.36%～4%、瓷土0.8%～4%、高嶺土3.6%～11.6%、石英0～1%、長石0.4%～3%,高硼高鋅無鉛透明熔塊80%～92%。貝殼瓷的燒成工藝如下:高溫素燒溫度為1170～1220℃;低溫釉燒溫度為1050～1100℃。本發(fā)明具有節(jié)能降耗、安全環(huán)保、經濟實用的優(yōu)點。

專利號:CN101671162

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本發(fā)明涉及一種高強度、高耐磨鋯鋁硅復合自釋釉陶瓷材料及制造方法。其特征是按以下原料配料和步驟完成,原料為煅燒氧化鋁、硅酸鋯、氧化釔、氧化鈰、氧化鎂、碳酸鈣和氧化鈦。步驟是將上述原料投入球磨機內,加水,再添加濃度為5%的聚乙烯醇進行濕法球磨,得到漿料;再將料漿進行噴霧干燥得到干粉料;將粉料采用等靜壓成形得到生坯;采用高溫抽屜窯在還原氣氛下一次燒成得到高強度、高耐磨鋯鋁硅復合自釋釉陶瓷材料。本發(fā)明與氧化鋁陶瓷材料相比,具有高強度、高韌性、高耐磨性能,生產工藝簡單、燒成溫度大幅度下降,達到節(jié)能降耗的目的。

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摻鋯氧化釔基透明陶瓷及其制備方法