粘土的烧结性

粘土坯体在焙烧过程中，将发生一系列的物理、化学反应。在开始加热至110-120度时，粘土中游离水大量蒸发，在烧坯体中留下许多空隙。当温度升至425-850度的范围时，高岭石等各粘土矿物结晶水脱离出，并逐渐分解，剩下的碳素也全部烧尽，此时粘土的孔隙率达最大，成为强度不高的多孔体。再继续升温至900-1100时，已分解的粘土矿物重新化合，形成新的结晶硅酸盐矿物。新矿物的形成，使焙烧后的粘土具有强度、耐水性和耐热性。与此同时，粘土中的易熔成分开始熔化，形成液相熔融物，它流入粘土不熔颗粒间的空隙中，并将其粘结，使坯体孔隙率随之下降。体积有所收缩且变得密实，强度也相应增大，这一过程称为烧结。这时，若温度再继续升高，则熔融物增加很多，以致坯体将无法保持原来的形状而产生软化变形。直至全部烧熔而呈现坍塌。所以，粘土坯体在熔烧时应严格控制焙烧温度，实际控制烧至部分熔融，即达烧结为止。

粘土的烧结程度随焙烧温度的升高而增加。温度越高，形成的熔融物越多，制品的密实度越大。强度越高，吸水率越小。当焙烧温度高至某一值，使得粘土中未熔化颗粒的空隙基本上被熔融物质填满时，即达完全烧结，这时的温度称为粘土的烧结极限温度。陶瓷生产中常以制品吸水率达5%时的焙烧温度，作为粘土的烧结极限温度。粘土从开始烧结至烧结极限的温度范围，称为烧结范围（或称烧旨间隔）。此范围愈宽，烧结的制品越为易变形，从而可获得烧结程度高的密实陶瓷制品中。用于生产陶瓷制品的原料土，要求其烧结范围应大于70-100度，通常，炼制普通粘土砖等多孔制品时，焙烧温度应控制在稍高于粘土的开始烧结温度，以免制品的的孔隙率太小。但当生产地砖等密实制品时，则应控制在稍低于粘土的烧结极限温度，以使制品既密实，但又不会产生变形。