黏土

黏土

含沙粒很少、有黏性的土壤
黏土是一種重要的礦物原料,廣泛分布于世界各地的岩石和土壤中,可用于制造陶瓷制品,耐火材料,建築材料等。
  • 中文名:黏土
  • 外文名:clay
  • 用途:
  • 分類:
  • 拼音:nian tu
  • 适用範圍:陶瓷制品、建築材料
  • 别稱:粘土
  • 形狀:晶體或非晶體
  • 主要成分:矽鋁酸鹽
  • 成因:風化,成岩作用
  • 特點:無毒無味、安全環保、益智開發

釋義

【詞語】黏土

【拼音】nián tǔ

【注音】ㄋㄧㄢˊㄊㄨˇ

【反義】沙石

詞語解釋

有黏性的泥土。

外語翻譯

英語:clay、loam

德語:Tonmineral、Lehm、tönern(S)​

法語:argile

國語詞典

具塑性與黏性的土壤,由直徑小于二百五十六分之一公厘的礦物細粒所組成。依成分的不同,可用于燒制磚、瓦、陶瓷器,或其他工業制品。

網絡解釋

黏土是含沙粒很少、有黏性的土壤,水分不容易從中通過才具有較好的可塑性。一般的粘土都由矽酸鹽礦物在地球表面風化後形成,一般在原地風化,顆粒較大而成分接近原來的石塊的,稱為原生黏土或者是一次黏土。這種黏土的成分主要為氧化矽與氧化鋁,色白而耐火,為配制瓷土之主要原料。

結構

黏土,常被誤寫為粘土,是顆粒非常小的(<2µm)可塑的矽酸鋁鹽。除了鋁外,黏土還包含少量鎂、鐵、鈉、鉀和鈣。黏土一般由矽酸鹽礦物在地球表面風化後形成。但是有些成岩作用也會産生黏土。在這些過程中黏土的出現可以作為成岩作用進展的指示。

工業用黏土礦有高嶺土、膨潤土(主要組成為蒙脫石)、活性白土(組成不定)等。高嶺土最早由中國在江西高嶺村開采,用來制造陶瓷。膨潤土于1888年在美懷俄明州開始開采,活性白土于1906年在美國得克薩斯州首次開采。組成黏土是一種重要的礦物原料。由多種水合矽酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成,并含有石英、長石、雲母及硫酸鹽、硫化物、碳酸鹽等雜質。

黏土礦物的顆粒細小,常在膠體尺寸範圍内,呈晶體或非晶體,大多數是片狀,少數為管狀、棒狀。黏土礦物用水濕潤後具有可塑性,在較小壓力下可以變形并能長久保持原狀,而且比表面積大,顆粒上帶有負電性,因此有很好的物理吸附性和表面化學活性,具有與其他陽離子交換的能力。

工藝性能

可塑性

黏土與适量的水混合後形成泥團,在外力的作用下,泥團發生變形但不開裂,外力散去後,仍能保持原有形狀不變,黏土的這種性質稱為可塑性。

結合性

黏土的結合性是指黏土結合非塑性原料而形成良好的可塑泥團并且有一定的幹燥強度的能力。黏土的結合性對于半成口的幹燥、修坯和上釉存在着重要的影響。黏土垢結合性由其結合瘠性料的結合力的大小所決定的,而結合力的大小又和黏土礦物的種類、結構等因素相關。一般來講,可塑性強的黏土,其結合力也大。

觸變性

黏土泥漿或可塑泥團受到振動或攪拌時,黏度會降低,而其流動性則會增加,靜止後逐漸恢複原狀。此外,泥漿放置一段時間後,在保持原水分不變的條件下也會出現變稠和固化的現象。黏土的這種性質稱為觸變性。

收縮

黏土泥料在一定溫度下幹燥時,由于顆粒間水分的排出,顆粒之間相互靠攏以及顆粒間距縮短而引起的體積收縮,稱為幹燥收縮。幹燥後的黏土泥料經過高溫煅燒時,由于發生諸如脫水作用、分解作用、莫來石的生成、石英的晶型轉化、易熔雜質的轉化以及各類熔融物填充質點間空隙等一系列物理化學變化,使得黏土泥料進一步收縮,稱為燒成收縮。成型黏土樣品經過幹燥和煅燒後的尺寸總變化稱為總收縮。

燒結

黏土是由多種礦物混合而成的,沒有固定的熔點,而是在一定的溫度範圍内逐漸軟化。

當黏土在加熱煅燒的過程中,到達一定溫度(800℃~900℃)後,繼續升高溫度時,黏土中低共熔物質開始熔化,液相出現并逐漸增加,填充在固體顆粒之間,由于液相表面張力的作用,使得未熔顆粒進一步靠攏,引起體積急劇的收縮,氣孔率下降,密度提高,這種對應體積開始急劇變化時的溫度稱為開始燒結溫度。

當溫度繼續升高時,收縮将不斷增大至最大值,氣孔率降至最小值,密度達到最大值,黏圭完全燒結,此時對應的溫度稱為燒結溫度。

分布

黏土礦廣泛分布于世界各地的岩石和土壤中。世界膨潤土礦資源為1.3Gt以上,主要分布于美國和加拿大。高嶺土礦儲量約1.6Gt,主要分布于中國、美國、蘇聯、墨西哥、西班牙等國。中國是高嶺土資源十分豐富的國家,礦質優良、成因類型齊全,主要産地有江蘇蘇州、湖北均縣、四川叙永縣等地。活性白土主要産于美國和加拿大。

分類

黏土是一類層狀矽酸鹽,層片由矽氧四面體和鋁氧八面體組成。

按結構

•高嶺石族(The Kaolinite Group),1:1型。

•蒙脫石族(The Montmorillonite/Smectite Group),2:1型。

•伊利石族(The Illite(or The Clay-mica)Group),2:1型。

•綠泥石族(The Chlorite Group),2:1:1型。

按性質用途

按性質和用途可分為陶瓷黏土、耐火黏土、磚瓦黏土和水泥黏土。硬質黏土常呈塊狀或闆片狀,一般在水中不浸散,耐火度較高,為耐火制品的主要原料。耐火黏土中的硬質黏土用于制作高爐耐火材料,煉鐵爐、熱風爐、盛鋼桶的襯磚、塞頭磚。在陶瓷工業中,硬質黏土和半硬質黏土可以作為制造日用陶瓷、建築瓷和工業瓷的原材料。

應用

1、應用制瓦;

2、制陶瓷,與石灰岩混合後制水泥;

3、在工業、模型制造和藝術中做模型。藝術家使用黏土制做模型,但也适用黏土直接塑造藝術品;

4、在飲水加工和其它化學工藝中作為離子交換器;

5、高嶺石是瓷器的原料,還可以使紙的表面特别光滑和吸收墨水;

6、陶粒在建築業中作為隔離層以及在無土栽培中使用;

7、密封垃圾堆填區;

8、在顔料工業和醫藥工業中作填補物;

9、在催化器中使用;

10、制成磚頭。

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