陶瓷配方计算ppt

第四节坯料配方计算一、坯式的计算1.已知坯料化学组成计算坯式例1.已知坯料化学全如下（%）质量，试计算其坯式⑴若坯料中的化学组分含有灼减，首先应将其换算成不含灼减的化学组成⑵用各氧化物的摩尔质量去除该氧化物的质量百分数，得各氧化物的摩尔数⑶以中性氧化物R2O3的摩尔数为基准，令其和为1，计算各氧化物的相对摩尔数，作为相应氧化物的系数⑷按照规定顺序排列出坯式 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 合计 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100.00解：⑴先将该瓷坯的化学组成换算为不含灼减的化学组成SiO2：63.37/(100-5.54)=67.09；Al2O3：24.87/(100-5.54)=26.33依此类推得：Fe2O3：0.8575；CaO：1.217；MgO：0.3388K2O：2.17；Na2O：2.001⑵计算各氧化物的摩尔数（百分比/分子量）SiO2：67.09/60.06=1.116；Al2O3：26.33/101.94=0.2583依此类推得：Fe2O3：0.0054；CaO：0.0217；MgO：0.0084K2O：0.0230；Na2O：0.0323⑶以中性氧化物摩尔数总和为基准，令其为1，计算相对摩尔数中性氧化物Al2O3+Fe2O3摩尔总和为:0.2583+0.0054=0.2637以此数0.2637除各氧化物的摩尔数可得：SiO2：1.116/0.2637=4.232；Al2O3：0.2583/0.2637=0.9795依此类推得：Fe2O3：0.0205；CaO：0.0823；MgO：0.0319K2O：0.0872；Na2O：0.1224⑷按碱性、中性、酸性氧化物的顺序排列出坯式2.已知坯式，求化学组成⑴将坯式中各氧化物的摩尔数，乘以相应氧化物的摩尔质量，得出各氧化物质量克数⑵由坯式中个氧化物质量总和为基准，求出各氧化物的不含灼减的化学组成⑶若已知灼减，则可再化为包含灼减的化学组成3.由实际配料比计算实验式例某厂的坯料配方如下：石英13%；长石22%；宽城土65%；滑石1%各种原料的化学组分如下表所示：求该坯料的实验式⑴将各种原料的化学组成换算成不含灼减的化学组成⑵将各种原料的配料量，乘以各氧化物的百分数，即可得到各种氧化物的分质量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 合计 长石石英宽城土滑石 65.6298.5458.4360.44 19.420.7230.001.19 0.710.270.310.14 0.200.370.473.10 ----0.250.4229.02 8.97----0.48---- 4.87----0.12---- 0.41----9.645.32 100.18100.1599.9899.21⑶将各种原料中共同氧化物的质量加在一起，得到坯料中各氧化物的总质量⑷下同一，1解法二、由实验式计算配方例：某瓷坯的实验式要求如下，某地所产原料的种类及化学组成见下表，试计算其配方 类别 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O 灼减 ∑ 钾长石高岭土石英 64.0047.00100.00 19.0039.00－ 0.190.47－ 0.300.78－ 0.500.13－ 16.00－－ －12.60－ 99.9999.98100.001.首先将瓷坯的实验式换算为不含灼减的各氧化物化学组成2.分析瓷坯中某种氧化物应由哪种原料提供，再根据这种氧化物在该种原料中的含量，计算其用量3.当某种氧化物由两种或两种以上配料引入时，可根据需要的配合比例，逐项从坯料成分中扣除，其对应的含量最终剩余量中若某氧化物仍较大时可选用纯原料补足，若无剩余或剩余量甚微则计算结束。2616.644.940.050.080.134.1652.4020.860.250.420.07053.4925.1420.860.250.420.0727.26000027.2627.260 类别 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O 灼减 ∑ 瓷坯 69.04 25.80 0.30 0.50 0.20 4.16 － 100.00 钾长石高岭土石英 64.0047.00100.00 19.0039.00－ 0.190.47－ 0.300.78－ 0.500.13－ 16.00－－ －12.60－ 99.9999.98100.00 类别 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O 灼减 ∑ 瓷坯 69.04 25.80 0.30 0.50 0.20 4.16 － 100.00 钾长石余量 高岭土余量 石英余量 三、由示性矿物组成计算配方将化学组成中的CaO、MgO、Na2O、K2O、Fe2O3、TiO2均作为熔剂部分，即作为长石来计算（R2O·Al2O3·6SiO2）例：原料的化学成分如下表，试用以上四种原料计算出坯料中含粘土矿物63.08%、长石矿物28.62%、石英矿物8.30%的配料量，已知坯料中粘土矿物一半由高岭土供给，另一半由苏州土供给1.将各种原料的化学组分换算成示性矿物组分，先将其简化如高岭土原料简化为SiO248.30；Al2O339.07；K2O0.43 类别 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 高岭土苏州土长石石英 48.3049.0964.9396.90 39.0736.7418.040.11 0.150.400.120.12 0.050.110.383.02 0.020.200.21－ 0.180.5214.45－ 0.030.111.54－ 12.0912.810.33－经计算可得原料的矿物组成2.由于坯料中粘土矿物一半由高岭土供给高岭土用量（0.5×63.08）×100/96.78=32.59% SiO2 Al2O3 K2O 高岭土 48.30 39.07 0.43 粘土(Al2O3·2SiO2·2H2O)长石(K2O·Al2O3·6SiO2)石英(SiO2) 粘土矿物 长石矿物 石英矿物 高岭土 96.78% 1.96% 1.26% 苏州土 89.72% 7.66% 2.62% 长石 — 100% — 石英 — 4.4% 95.6%粘土用量（0.5×63.08）×100/89.72=35.15%由32.59%高岭土引入的长石矿物：32.59×0.0196=0.64石英矿物：32.59×0.0126=0.41由35.15%苏州土引入的长石矿物：35.15×0.0766=2.69石英矿物：35.15×0.0262=0.92高岭土和苏州土共引入的石英矿物：0.41+0.92=1.33坯中需石英矿物8.30，故石英用量为：（8.30-1.33）×100/95.60=7.29%由7.29%石英引入的长石矿物：7.29×0.044=0.32由高岭土、苏州土和石英共同引入的长石：0.64+2.69+0.32=3.65故长石用量为：28.62%-3.65%=24.97%四、用三元系统法计算配方三元系统法是先把坯料和所用原料中氧化物换算为RO2-Al2O3-SiO2三元系统，然后用代数法或法计算，换算是：1.把化学组成中主要形成熔剂的氧化物CaO、MgO、Na2O分别乘以1.68、2.35、1.5转换成相当K2O的含量。2.把Fe2O3乘以0.9转化为相当Al2O3的含量。例：用A、B、C三种原料配成瓷器坯料，现已将其化学组成转化为三元系统所要求的形式，如下表示，试用代数法求三种原料的配比。解：设坯料100Kg时用原料A为x，原料B为y，原料C为z，则可列出方程组解方程组得：x=47.14kg；y=33.75kg；z=18.92kg 类别 单位 R2O Al2O3 SiO2 坯料 % 4.5 26.2 69.3 原料A原料B原料C %%% 2.442.5913.02 16.8041.3522.51 80.7656.0664.47例：试用图解法计算上例配方。解：作R2O－Al2O3－SiO2三元系统图，将坯料、原料A、原料B、原料C分别用D、A、B、C在图上标出;联接AD，并延长到BC交于点R。如左图所示：测量各线段的长度：AD=10.8mm；DR=9.8mm；AR=20.6mm；CR=11.2mm；RB=5.0mm；CB=16.2mm；根据杠杆定理算出三种原料的配比：A%=(DR/AR)×100%=(9.8/20.6)×100%=45.57%含有原料B和C的R=AD/AR；而B=(CR/CB)·R；C=(RB/CB)·R故B%=(AD/AR)(CR/CB)×100%=36.20%C%=(AD/AR)(RB/CB)×100%=16.17%