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煤系高嶺土結(jié)構(gòu)
高嶺石是層狀硅酸鹽的一種,結(jié)構(gòu)為二八面體(1:1),晶格間距為 7a,層狀結(jié)構(gòu)間不含水分子及其它離子,氫鍵是層間聯(lián)結(jié)的主要價(jià)鍵。其理想結(jié)構(gòu)式為 a14[si4010](0h)8,理論化學(xué)成分為 si02 46.54%,a1203 39.50%,河曲高嶺土粉,h20 13.96%。高嶺石屬于三斜晶系,結(jié)晶單體為假六方板狀,也有部分呈書(shū)冊(cè)狀。高嶺石結(jié)晶集合體大多呈現(xiàn)為蠕蟲(chóng)狀及手風(fēng)琴狀,粒度介于 0.5~2nm 之間,少數(shù)蠕蟲(chóng)狀集合體粒徑可能達(dá)到毫米級(jí)別。
高嶺石晶體結(jié)構(gòu)被破壞后,會(huì)產(chǎn)生兩種不同類(lèi)型的晶面:(001)晶面、(110)和(010)晶面。由于高嶺土化學(xué)組分及結(jié)晶類(lèi)型的特征,高嶺石晶胞中普遍存在離子間(al3+、si4+、fe2+、mg2+、fe3+)的類(lèi)質(zhì)同象替代,故而 (001)晶面上不可避免會(huì)有部分永jiu負(fù)電荷的存在。
在高嶺土中普遍存在如下幾種結(jié)構(gòu):膠凝,粒度較細(xì)但---致密;泥質(zhì),河曲高嶺土,礦石中-10um 顆粒占絕大多數(shù);含泥粉砂,砂在礦石中占到 25%~50%的比例;有機(jī)泥質(zhì),有機(jī)質(zhì)如植物殘?bào)w等存在于高嶺石結(jié)構(gòu)中;變余,河曲高嶺土塊料,含有凝灰及斑狀變余結(jié)構(gòu)的蝕變高嶺土中。
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高嶺土燒結(jié)性:燒結(jié)性是指將成型的固體粉狀高嶺土坯體加熱至接近其熔點(diǎn)一般超過(guò)1000℃時(shí),物質(zhì)自發(fā)地充填粒間隙而致密化的性能。氣孔率下降到低值,密度達(dá)到相關(guān)值的狀態(tài),稱(chēng)為燒結(jié)狀態(tài),相應(yīng)的溫度稱(chēng)為燒結(jié)溫度。繼續(xù)加熱時(shí),試樣中的液相不斷增加,試樣開(kāi)始變形,此時(shí)溫度即稱(chēng)轉(zhuǎn)化溫度。燒結(jié)溫度與轉(zhuǎn)化溫度的間隔稱(chēng)燒結(jié)范圍。燒結(jié)溫度和燒結(jié)范圍在陶瓷工業(yè)中是決定坯料配方、選擇窯爐類(lèi)型的重要參數(shù)。試料以燒結(jié)溫度di、燒結(jié)范圍寬100—150℃為宜,工藝上可以用摻配助熔原料及將不同類(lèi)型的高嶺土按比例摻配的方法控制燒結(jié)溫度及燒結(jié)范圍。
高嶺土燒成收縮:燒成收縮性是指已干燥的高嶺土坯料在燒成過(guò)程中,發(fā)生一系列物理化學(xué)變化脫水作用、分解作用、生成莫來(lái)石,易熔雜質(zhì)熔化生成玻璃相充填于質(zhì)點(diǎn)間的空隙等,而導(dǎo)致制品收縮的性能,也分為線收縮和體收縮兩種。同干燥收縮一樣,燒成收縮太大,容易導(dǎo)致坯體開(kāi)裂。另外,焙燒時(shí),坯料中若混有大量的石英,它將發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化(三方***六方,使其體積膨脹,也會(huì)產(chǎn)生反收縮。
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