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我國(guó)擁有極為豐富的高鋁礬土礦產(chǎn)資源。鋁礬土的鋁含量較高，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煉鋁和耐火材料中，而在建筑陶瓷生產(chǎn)中氧化鋁是重要化學(xué)組成部分，將鋁礬土引入陶瓷產(chǎn)品中可以極大提升陶瓷產(chǎn)品的多種特性，具有很高的利用價(jià)值。

陶瓷用鋁礬土目前現(xiàn)狀分析及優(yōu)勢(shì)：

（1）我國(guó)擁有非常豐富的鋁礬土資源，其鋁含量較高可以引入到陶瓷中提升陶瓷坯體中鋁的含量，提升陶瓷產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量；

（2）鋁礬土含有結(jié)構(gòu)水若直接加入陶瓷配方中會(huì)導(dǎo)致坯體收縮、燒失增大，不利于生產(chǎn)，所以必須在使用之前進(jìn)行煅燒，去除結(jié)晶水，以穩(wěn)定鋁礬土晶體結(jié)構(gòu)；

（3）鋁礬土組成的不同特別是氧化鋁和氧化硅比例差異，就會(huì)導(dǎo)致不同級(jí)別的鋁礬土原料燒結(jié)溫度也不同，為此在煅燒之前必須對(duì)高鋁礬土進(jìn)行分級(jí)，揀選，分別煅燒；

（4）堿金屬氧化物、氧化鈣、氧化鈦、氧化鐵、氧化鎂以及鋯英石對(duì)煅燒工藝有很大影響；

（5）現(xiàn)階段鋁礬土在陶瓷中的應(yīng)用還處于特種陶瓷和功能性陶瓷的使用上，可以在建筑陶瓷坯體中引入一定量的熟鋁礬土，調(diào)整坯中鋁含量； 

鋁礬土在陶瓷產(chǎn)品中的利用情況

1、利用鋁礬土開(kāi)發(fā)耐磨瓷球

目前市場(chǎng)上的鋁礬土瓷球根據(jù)鋁含量可分為中鋁瓷球和高鋁瓷球，區(qū)別主要在氧化鋁含量、比重和耐磨度上，成本也有差別。高鋁瓷球的氧化鋁含量高，一般在90%以上，比重大、耐磨性好，相應(yīng)價(jià)格也比中鋁瓷球高。中鋁瓷球氧化鋁含量一般在70%～80%，比重和耐磨性稍差，但使用成本僅為高鋁瓷球的50%～70%。純氧化鋁球的白度較高，而鋁礬土瓷球由于原料中含有Fe、Ti等雜質(zhì)，白度稍差。所謂白球由純度較高的鋁礬土原料制成，因而多用于化妝品、制藥、食品、色料等行業(yè)；而灰球大多使用在對(duì)外來(lái)雜質(zhì)不太苛刻的行業(yè)，如硅酸鹽工業(yè)中的水泥熟料，陶瓷配料的研磨等。

生產(chǎn)瓷球用的鋁礬土～般要經(jīng)過(guò)1380℃以上的溫度煅燒，使γ-Al2O2轉(zhuǎn)變成為α-Al2O3，降低成品的收縮率，煅燒后熟料中Al2O3的含量要求大于89%，比重大于3.5，所以生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇特級(jí)或一級(jí)鋁礬土。可塑性原料采用鋁含量高，可塑性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)高嶺土。主要的熔劑原料是長(zhǎng)石、方解石、滑石、工業(yè)BaCO3等原料，以及少量的有機(jī)粘結(jié)劑。將原料按一定配比混合球磨后，經(jīng)過(guò)過(guò)篩、除鐵、壓濾、粗練、陳腐、真空精練、成形、干燥、燒成等工藝后，可制得優(yōu)質(zhì)耐磨瓷球，其主要物理性能如表3所示。

使用豐富的鋁礬土資源可以生產(chǎn)出與使用氧化鋁粉制出的耐磨瓷同等性能的產(chǎn)品，而且成本僅為使用氧化鋁耐磨瓷的50%～70%。鋁礬土瓷的價(jià)格比同級(jí)比重的氧化鋁瓷低20%～40%，且效果完全一樣。

2、利用鋁礬土制備鈦酸鋁陶瓷材料

選用優(yōu)質(zhì)的天然鋁礬土，采取合理的配方和工藝，可以制備出優(yōu)良性能且成本低的鈦酸鋁材料，其抗彎強(qiáng)度可達(dá)到35MPa以上，熱膨脹系數(shù)為0.84×106/℃，體積密度≥3.0g/cm3，形成良好的顯微結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生高性能的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)證明，材料強(qiáng)度的提高，其熱膨脹系數(shù)也相應(yīng)增大，但是仍可保持優(yōu)良的低膨脹性，鋁鈦摩爾比值大于1，可明顯改善材料的機(jī)械性能，且對(duì)熱膨脹系數(shù)影響不大。研究表明，而這比值為1：0.95左右較佳。

3、利用鋯英石、鋁礬土制備氧化錯(cuò)增韌莫來(lái)石相陶瓷

用鋯英石、鋁礬土制備的ZrO2增韌莫來(lái)石陶瓷具有莫來(lái)石母相及ZrO2顆粒分散相，不僅機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好，而且耐熱沖擊性也高。在1450℃之前，樣品的致密化起主導(dǎo)作用，鋯英石的分解比莫來(lái)石的形成要快。在1450～1550℃之間，鋯英石的分解與莫來(lái)石的形成反應(yīng)較為激烈，化學(xué)反應(yīng)起主導(dǎo)作用。化學(xué)反應(yīng)對(duì)致密化產(chǎn)生不利影響，要獲得結(jié)構(gòu)致密的鋯莫來(lái)石材料，必須減小硅酸鋯的粒徑，且燒結(jié)溫度必須大于1600℃。鋯英石與鋁礬土的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制是氧化鋯向硅酸鋯擴(kuò)散，促進(jìn)了硅酸鋯的分解，并且分解出氧化鋯和非晶氧化硅，非晶氧化硅與氧化鋁反應(yīng)生成莫來(lái)石并向外擴(kuò)散。通過(guò)非平衡反應(yīng)獲得了理想的相組成，主晶相為莫來(lái)石、氧化鋯，少量玻璃相和剩余的微量氧化鋁。

4、利用高鋁礬土研制低溫耐磨氧化鋁瓷

焦作工學(xué)院馬小娥等人以高鋁礬土為主要原料，在1500℃以下高鋁礬土研制低溫耐磨氧化鋁瓷獲得成功。并得出以下結(jié)論：晶體的形狀、結(jié)構(gòu)、發(fā)育的完好程度會(huì)直接影響到產(chǎn)品氣孔率、密度和磨損率，晶體發(fā)育良好的產(chǎn)品各種性能均呈現(xiàn)良好；控制燒成制度，保證合理的燒成溫度和燒成氣氛，所獲得的產(chǎn)品均勻致密，獲得的該類(lèi)高鋁瓷，各種指標(biāo)達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品指標(biāo)，成本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5、以熟高鋁礬土引入薄板

在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分陶瓷企業(yè)成功開(kāi)發(fā)薄板并已上市熱銷(xiāo)，如金意陶、蒙娜麗莎、新明珠等企業(yè)。而磚坯厚度的薄型化必須建立在保證磚的性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)、不增加生產(chǎn)成本以及不改變現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件的基礎(chǔ)上，尤其是磚的強(qiáng)度不能降低。可以這樣說(shuō)，磚的厚度減到50%，則磚的斷裂模數(shù)就要提高。早在2006年陜西科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院武秀蘭、任強(qiáng)以普通瓷質(zhì)磚坯料配方作為基礎(chǔ)配方引入熟鋁礬土研制超薄瓷質(zhì)磚。研究表明，在普通瓷質(zhì)磚坯料配方的基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)整配方引入18%的熟鋁礬土，可“在1195～1205℃，保溫10～15min的燒成制度下”獲得抗彎強(qiáng)度大于70MPa、吸水率小于0.5%，滿(mǎn)足超薄瓷質(zhì)磚對(duì)坯體的性能要求。其原因在于引入熟鋁礬土高彈性模量的剛玉晶相，使得坯體抗彎強(qiáng)度提高：適當(dāng)?shù)母邷乇�溫時(shí)間能夠提高坯體的致密度，從而提高其抗彎強(qiáng)度，但保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，晶相含量降低，則抗彎強(qiáng)度就會(huì)有所下降。盛中旗、黨桂彬、陳迪晴等人在超薄磚研究方面也做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。   

此外還有采用發(fā)泡劑與添加造孔劑相結(jié)合，以高鋁礬土和高嶺土為骨料，合成莫來(lái)石質(zhì)多孔陶瓷，制得的多孔陶瓷莫來(lái)石生成量高達(dá)90%以上，其氣孔分布均勻，徑分布范圍為100～300μm；氣孔率高達(dá)52.3%（閉孔氣孔率為38.7%、開(kāi)孔氣孔率為13.6%）；體積密度為0.973g/cm3；抗壓強(qiáng)度為25.1317MPa；導(dǎo)熱系數(shù)為0.143W/（m?K）的多孔陶瓷。

在陶瓷坯料中添加一定量的鋁礬土，以提高坯料中氧化鋁的含量，對(duì)陶瓷產(chǎn)品的性能有很大的影響，主要表現(xiàn)在強(qiáng)度、韌性、高溫變形等方面，為此我們可充分利用鋁礬土的這些優(yōu)良的性能，用于陶瓷薄板的開(kāi)發(fā)中，提高坯體中氧化鋁的含量，以提高坯體的高溫抗荷性。鋁礬土陶瓷材料既有一定的強(qiáng)度和耐磨性，又有很好的熱穩(wěn)定性，具有廣闊的應(yīng)用前景和使用價(jià)值，特別是在陶瓷瓷磚生產(chǎn)中有很大的使用價(jià)值.

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