黏土類原料，石英類原料 長石類原料

制造陶器與瓷器用的天然礦物或巖石。主要有粘土、石英、長石三大類。從工藝角度講，粘土是可塑性原料，石英是瘠性原料，長石是熔劑原料。將這些原料進(jìn)行配方和制備，作陶瓷器成型的坯料和釉料。

粘土  一般粘土質(zhì)原料的總稱。主體化學(xué)成分是二氧化硅 (SiO2)、氧化鋁（Al2O3）和水。它包括高嶺土、瓷石、敘永土、膨潤土、葉蠟石以及一些含雜質(zhì)較多的粘土頁巖、沉積粘土等。高嶺土等前 5種粘土質(zhì)原料質(zhì)地較純,其中純度較高的灼燒后呈白色,是瓷器和精陶器生產(chǎn)中廣泛使用的原料。后兩種粘土從新石器時代開始一直用于制造缸、盆等粗陶器。較純的粘土原料中，各含有一種主要的、具有一定化學(xué)組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的礦物，稱之為粘土礦物。例如高嶺土以高嶺石為主要粘土礦物，瓷石、敘永土、膨潤土、葉蠟石分別以伊利石、多水高嶺石、微晶高嶺石、葉蠟石為主要粘土礦物。盡管這些粘土各有不同的化學(xué)組成和各自的礦物類型，但它們有一些共同的特性，如粉碎后與水摻和能產(chǎn)生可塑性，成型的生坯在干燥后有足夠的強(qiáng)度即結(jié)合性，燒成后能轉(zhuǎn)變成堅(jiān)實(shí)的巖石般物質(zhì)。這些重要性質(zhì)成為陶瓷器成型和燒成的工藝基礎(chǔ)，也是遠(yuǎn)古時代發(fā)明陶器和現(xiàn)代陶瓷器制造所依賴的基本特性。

高嶺土一般質(zhì)地較純,結(jié)晶結(jié)構(gòu)較完整,可塑性適中，是瓷器制造中最常用的原料。高嶺土首先在中國江西浮梁縣東鄉(xiāng)高嶺村發(fā)現(xiàn),因此而得名,并為國際通用。中國蘇州的陽山土，捷克斯洛伐克的蔡特立茲(Zettlitz)高嶺土，英國的康瓦爾(Cornwall)瓷土等都屬于高嶺土類型。膨潤土顆粒較小,可塑性強(qiáng),燒成收縮大。敘永土以具有管狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的多水高嶺石為主，故含水率高，燒成收縮大。瓷石中除伊利石外，一般含石英等礦物，其特點(diǎn)是可以單獨(dú)燒成成瓷。但成瓷溫度偏低，如果溫度掌握不當(dāng)，產(chǎn)品容易變形。景德鎮(zhèn)過去單一使用瓷石為原料制成坯料，自中國明代以來改為摻和高嶺土配成二元配方坯料，以提高產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量。

粘土除含有粘土礦物外，在自然界形成過程中還混有一定量的雜質(zhì)。常見的雜質(zhì)有鐵的氧化物或含鐵礦物，以及含鈣、鎂、鈦的礦物和長石與石英等風(fēng)化后的殘留物。其中含鐵、鈦的礦物會使粘土在燒成后呈色，因此在坯料制備中須采用淘洗、電泳、磁性分離等處理措施，使粘土得到凈化而增加制品的白度。

石英  以SiO2為主要組分的天然礦物。在自然界中分布很廣。一般質(zhì)地較純。石英存在的形式很多，陶瓷生產(chǎn)中使用的一般為脈石英或石英巖，其SiO2的含量都在97％以上。石英巖粉碎后與水摻和時不具有可塑性，因此利用它作為常溫下坯料可塑性的調(diào)整劑。石英在高溫中有適當(dāng)?shù)呐蛎浶裕梢匝a(bǔ)償坯體的收縮，減少變形，提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度。

長石  長石在1160℃高溫條件下分解熔融成粘稠的液態(tài)物質(zhì)，可填充在坯體的空隙中以增進(jìn)坯體的致密度，提高透光度。這種作用稱為熔劑作用。長石的熔融物還能溶解石英及粘土類原料，促進(jìn)莫來石的形成，使產(chǎn)品獲得較高的機(jī)械強(qiáng)度。瓷器生產(chǎn)中常用的長石為鉀長石。這種長石呈粉紅色或灰白色,結(jié)晶明晰,易于坼裂。中國遼寧海城、湖南平江、山西聞喜均有優(yōu)質(zhì)長石資源。挪威長石也很有名。偉晶花崗巖和霞石正長巖都是含長石的礦物。偉晶花崗巖中長石含量為60～70％，石英含量為25～30％;霞石正長巖中主要含長石,還含絹云母、高嶺石和石英等。這兩種巖石均可代替長石作熔劑原料。

坯料配方  由于各地天然礦物巖石的成因不盡相同，組成與性質(zhì)差異較大，因此有些地區(qū)在制瓷配方中采用單一原料，有的地區(qū)采用兩種或兩種以上的原料進(jìn)行配方，以求物理和化學(xué)性質(zhì)能符合生產(chǎn)各階段的要求。日用陶瓷器坯料的配方必須以天然礦物原料的性質(zhì)為基礎(chǔ)。首先確定成陶或成瓷以及所采用的成型方法，再按坯料的化學(xué)成分、可塑性、結(jié)合性、干燥收縮、燒結(jié)性、燒成收縮和制品性能等因素，綜合確定坯料配方。根據(jù)坯料不同配方，形成長石質(zhì)瓷、絹云母質(zhì)瓷、骨瓷、滑石瓷、硬質(zhì)精陶等幾種瓷質(zhì)或陶質(zhì)類型。

①長石質(zhì)瓷。普遍使用的瓷質(zhì)是以長石為助熔劑的“長石-石英-高嶺土”三組分坯料。配方幅度寬，工藝特性和制品性能容易調(diào)節(jié)得滿意。

②絹云母質(zhì)瓷。以絹云母（瓷石中的主要成分）為熔劑的“絹云母-石英-高嶺土”組分。這種配方在中國南方一些省如江西、湖南、福建等瓷區(qū)，尤其是景德鎮(zhèn)地區(qū)廣為采用。

③骨瓷。由磷酸鈣作熔劑的“磷酸鹽－高嶺土－石英－長石”組成的高級瓷質(zhì)。瓷質(zhì)白度高、透明度好，但質(zhì)脆，燒成范圍窄。這種瓷源于英國，中國只在唐山等少數(shù)產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)。

④滑石瓷。以滑石為主體的“滑石-粘土-長石”鎂質(zhì)瓷。中國山東淄博首創(chuàng)利用天然滑石為主體的塊滑石瓷質(zhì)制成高級日用瓷。

⑤硬質(zhì)精陶。通常采用粘土、石英、長石為原料。精陶坯料中粘土量較多，加入適量石英，有時還加入長石或瓷石作熔劑。也有用葉蠟石取代部分粘土，如浙江溫州地區(qū)精陶是葉蠟石質(zhì)配方。

釉料配方  以粘土、石英、長石為基本原料，要求純度高，而且在配比上需作較大調(diào)整，使其能在高溫中熔融成半流動體的玻璃態(tài)物質(zhì)。在釉料配制中還經(jīng)常選用一些化工原料，使釉料的性質(zhì)滿足美觀與使用的要求。較常用的化工原料有鈣、鎂、鋅、鋇、硼的氧化物、碳酸鹽類。自然界較純的礦物，如方解石、白云石、硼砂等也可以使用。

坯料制備  將應(yīng)配合的陶瓷原料按照坯胎成型工藝的要求進(jìn)行制備。陶瓷器成型主要采用可塑法和澆注法，因而坯料可分為可塑泥料和注漿料。制造陶瓷器的原料稱量配料后,經(jīng)過濕球磨或濕輪碾、粉碎和混合后,用壓濾機(jī)脫水。用于可塑成型的泥料須經(jīng)練泥或陳腐，減少其中所含空氣，以增加可塑性，使之具有較高的屈服值和較大延伸變形量而不致破裂。一般含水量為18～26％。用于注漿成型的漿料要求在含水量較低時有良好流動性、懸浮性和穩(wěn)定性，通常加入合適的電解質(zhì)，以增加顆粒的懸浮程度。一般含水量為30～35％。 

  參考書目

華南工學(xué)院、南京化工學(xué)院、武漢建筑材料工業(yè)學(xué)院合編：《陶瓷工藝學(xué)》，建筑工業(yè)出版社，北京，1981。參考資料：：《陶瓷工藝學(xué)》，建筑工業(yè)出版社，北京，1981