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【生活中的粉体】陶瓷科普之原材料:黏土的来源及分类

返回列表 来源: 发布日期: 2023-09-12 访问量:

陶瓷是以黏土为原料,经过造型加工,高温烧制成各种器物。人们最常见的砖瓦、花盆、花瓶、餐具、茶具到洗手间的洁具等都称为陶瓷。这些器物之间的区别是使用了不同的材料、不同的成型方法、不同的烧成温度。

1.黏土的来源

除了水、空气与动物、植物、在人类生活的地球上最丰富的物质就是山脉、岩石和黏士。许多亿年前,地球原来是一个火球。火球表面慢慢冷却,并受到内部压力的挤压以后就形成了山脉、岩石和黏土。

从技术上来说,从高山到海底,几平所有的山脉,岩石和黏土都是制作陶资的原料,其主要成分是氧化铝(矾土)硅石和水三者结合的材料。因此,网瓷工业又称为硅酸盐。

此外,还有铁、钾、钠、镁、钙、钛等矿物质,这八种元素占地壳总量的 97.13%,陶瓷工业主要原料。

陶瓷原矿中一部分就是以岩石状态存在的。另一部分岩石经过成干上万年的风吹雨打,分化成粉末状的颗粒,堆积起来就成了黏土。这种就地堆积的黏土称为原始上。快赢v111长年累月,原始土被风力和雨水从高山带到远方,沉淀在地面、河床和海底。这种远离母岩的黏土称为冲积土。

一般来说,冲积土由于得到了进一步的分化,并掺和了一些有机物质,故较原始土细腻、具可塑性。黏土几乎无所不在。

一般来说,地上最表面被植物覆盖的、含有大量有机物质的0.07米至0.33米的表面泥士,称为土壤。有些气候干燥、人迹罕见的地区,黏土也可能就裸露在地面。土壤中混杂着各种植物根茎与动物、昆虫尸体、粪便,土壤不适合作为陶瓷材料。因此,一般距地表深度一米以上的纯净黏土或岩石才是陶瓷的主要原料。

黏土挖出来后没有经过加工处理的称为生土。早期大部分低温陶器、传统的低温砖瓦都是用生土制作烧成的,今天世界各地的原住民陶器也是用生土做成的。

2.黏土的分类

从地质学的角度来说,所有的天然黏土一般分为五类。

1)瓷土

形成于山脚下最原始的第一层黏土,几乎没有杂质。它烧成后的颜色最白、最耐热、最不具塑性,在地球上也最为罕见,我们称这种黏土为高岭土或者瓷土。

快赢v111那些并未从它形成的地方迁移过的黏土是“原始”或“原生”的,因此也叫原生高岭土。一旦原生高岭土经由自然力所带走,就会造成污染,黏土的塑性就会在此过程中得以提高,烧成的颜色也会带点米白色。我们称那些迁移过的黏土为“次生黏土”或“二次黏土”。次生高岭土并不稀有,它的可塑性比原生瓷土强。

这两类高岭土在1740℃~1785℃的高温下烧成时,都会变得坚硬、密实,并呈现出玻璃般的质地。瓷土多见于亚洲、英国、德国以及美国东南部地区。

2)球黏土

快赢v111球黏土的纯度仅次于瓷土,是所有黏土中可塑性最高的,它们多为次生黏土,且通常受水迁移。由于细粒度、受水迁移及经岩石打磨的特性,这些烧成后几乎呈白色的球黏土在干燥和烧成时会产生很大的收缩率,在1200℃-1370℃之间会变得十分密实。高岭土和球黏土是制作瓷器的两种常见原料。

3)耐火黏土

耐火黏土多见于山间及沙漠地带,是制作瓷器的主要原料。这种黏土的粗粒度不同,因其形成物不同,它们的形状或扁平或圆形。耐火黏上综了黏土分子以外,还包含额外的流离态二朝化硅。

快赢v111这类黏土烧成时会星现出米色,黄褐色、金色、红色、棕色,多数会在1205℃~1260℃之间变得密实,并呈现出玻璃般的质地。

陶艺家喜欢这类黏土的原因是因为它们具有韧性、强度高,并且能够直立无碍。耐火黏土在工业上可被用来制作耐火砖、烟囱内衬、高炉和其他重黏土产品。

4)粗陶土

地质学家对这类黏士议论纷的——这真算得上是一种天然黏土吗?所谓的粗陶土十分稀少,美国有乔丹——尚末开采、伯莱因和蒙茅斯三种。欧洲及中国、日本、印度也发现了另外一些粗陶土。

粗陶土兼具球黏土和耐火黏土的特性,它们的可塑性非常强,在1205℃~1260℃烧成后会变得十分密实,颜色从米白色至棕色都有。

5)地表黏土

快赢v111地球上最常见的黏土,它在你的脚下无处不在,因此理所当然地被称为地表黏士。它们所含的杂质很多,并经历了几百万年的自然迁移,致使它们的可塑性非常强,一般情况下,不用添加任何助熔剂或填料,完全由其自身就能制作出一个“坯体”。

快赢v111所有的土著社会都会使用常见的地表黏土,加入很少或者干脆不加辅助剂,制作一些功能性容器、人物雕像、砖块和水管。

通常烧成的地表黏土呈锈红色,但是常见的地表黏土能根据其在土地里所混合的金属氧化物,烧成除了白色以外的任何颜色。

不同于泥土,黏土与水混合后,会形成一块可塑坯料,能够塑造成任何形状,并且能保持不变。大多数黏土烘干后,体积会缩小10%,并在烧成过程中再一次缩水。

快赢v111若在700℃左右的高温下篝火烧成,所有天然黏土都会变得坚硬耐用,但是相较于将饮料盛入一般容器里,它或许不能长时间储存液体。这就是最早的陶器。

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