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我國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，具有很高的利用價值。

陶瓷用鋁礬土目前現(xiàn)狀分析及優(yōu)勢：

（1）我國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)在質量；

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

（3）鋁礬土組成的不同特別是氧化鋁和氧化硅比例差異，就會導致不同級別的鋁礬土原料燒結溫度也不同，為此在煅燒之前必須對高鋁礬土進行分級，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煅燒工藝有很大影響；

（5）現(xiàn)階段鋁礬土在陶瓷中的應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、利用鋁礬土開發(fā)耐磨瓷球

目前市場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，相應價格也比中鋁瓷球高。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，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外來雜質不太苛刻的行業(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1380℃以上的溫度煅燒，使γ-Al2O2轉變成為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)時應選擇特級或一級鋁礬土。可塑性原料采用鋁含量高，可塑性強的優(yōu)質高嶺土。主要的熔劑原料是長石、方解石、滑石、工業(yè)BaCO3等原料，以及少量的有機粘結劑。將原料按一定配比混合球磨后，經(jīng)過過篩、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%。鋁礬土瓷的價格比同級比重的氧化鋁瓷低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，其抗彎強度可達到35MPa以上，熱膨脹系數(shù)為0.84×106/℃，體積密度≥3.0g/cm3，形成良好的顯微結構是產(chǎn)生高性能的關鍵。實驗證明，材料強度的提高，其熱膨脹系數(shù)也相應增大，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械性能，且對熱膨脹系數(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、鋁礬土制備氧化錯增韌莫來石相陶瓷

用鋯英石、鋁礬土制備的ZrO2增韌莫來石陶瓷具有莫來石母相及ZrO2顆粒分散相，不僅機械強度高、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作用，鋯英石的分解比莫來石的形成要快。在1450～1550℃之間，鋯英石的分解與莫來石的形成反應較為激烈，化學反應起主導作用。化學反應對致密化產(chǎn)生不利影響，要獲得結構致密的鋯莫來石材料，必須減小硅酸鋯的粒徑，且燒結溫度必須大于1600℃。鋯英石與鋁礬土的化學反應機制是氧化鋯向硅酸鋯擴散，促進了硅酸鋯的分解，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生成莫來石并向外擴散。通過非平衡反應獲得了理想的相組成，主晶相為莫來石、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。并得出以下結論：晶體的形狀、結構、發(fā)育的完好程度會直接影響到產(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，獲得的該類高鋁瓷，各種指標達到甚至超過國內(nèi)同類產(chǎn)品指標，成本低，經(jīng)濟效益顯著。

5、以熟高鋁礬土引入薄板

在國內(nèi)已經(jīng)有部分陶瓷企業(yè)成功開發(fā)薄板并已上市熱銷，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符合標準、不增加生產(chǎn)成本以及不改變現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件的基礎上，尤其是磚的強度不能降低。可以這樣說，磚的厚度減到50%，則磚的斷裂模數(shù)就要提高。早在2006年陜西科技大學材料科學與工程學院武秀蘭、任強以普通瓷質磚坯料配方作為基礎配方引入熟鋁礬土研制超薄瓷質磚。研究表明，在普通瓷質磚坯料配方的基礎上通過調(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”獲得抗彎強度大于70MPa、吸水率小于0.5%，滿足超薄瓷質磚對坯體的性能要求。其原因在于引入熟鋁礬土高彈性模量的剛玉晶相，使得坯體抗彎強度提高：適當?shù)母邷乇�溫時間能夠提高坯體的致密度，從而提高其抗彎強度，但保溫時間過長，晶相含量降低，則抗彎強度就會有所下降。盛中旗、黨桂彬、陳迪晴等人在超薄磚研究方面也做了相關實驗。   

此外還有采用發(fā)泡劑與添加造孔劑相結合，以高鋁礬土和高嶺土為骨料，合成莫來石質多孔陶瓷，制得的多孔陶瓷莫來石生成量高達90%以上，其氣孔分布均勻，徑分布范圍為100～300μm；氣孔率高達52.3%（閉孔氣孔率為38.7%、開孔氣孔率為13.6%）；體積密度為0.973g/cm3；抗壓強度為25.1317MPa；導熱系數(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，對陶瓷產(chǎn)品的性能有很大的影響，主要表現(xiàn)在強度、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度和耐磨性，又有很好的熱穩(wěn)定性，具有廣闊的應用前景和使用價值，特別是在陶瓷瓷磚生產(chǎn)中有很大的使用價值.

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