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陶瓷的主要成分是什么?与地壳元素组分相似度

作者:pokerstars官网下载    更新时间:2020-08-04 13:27

  在我们的日常生活中,各种陶瓷制品琳琅满目。例如:餐具、瓷砖、陶瓷工艺品、电瓷绝缘子。这些形态各异的陶瓷究竟是由什么化学成分构成的呢?

  我们日常生活中用到的日用陶瓷(碗、碟子等)、建筑陶瓷(瓷砖等)、卫生陶瓷(马桶等),以及工业生产中经常用到的化工陶瓷、电子陶瓷(电容器等)、电瓷(输电线路中的绝缘子等)都属于传统陶瓷(普通陶瓷)。

  而传统陶瓷(普通陶瓷)是以黏土等天然矿物为原料,因此其化学组成与与地壳的元素组成高度相似。

  随着分析化学的发展以及测仪器的提升,如今已经有多种手段可以方便的检测物品的化学成分(具体检测方法以后会讲到)。

  在地壳中最多的化学元素是氧,它占总重量的48.6%;其次是硅,占26.3%;以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁。丰度最低的是砹和钫,约占1023分之一。上述8种元素占地壳总重量的98.04%,其余80多种元素共占1.96%。

  以上数据中,是把氧元素单独列出,实际上这些元素在自然界大部分都是以氧化物的形式存在。因此,在化学分析中,我们通常用氧化物的形式来表达物质的化学成分。

  下面我们就找一个日常生活中的陶瓷样品,看看它的化学成分究竟是怎样的。下面这个样品,是佛山某著名陶瓷企业的一个玻化砖,我们来看看它的检测结果。

  陶瓷工艺学中,为了方便研究晶体结构,也会有摩尔mol百分比的表示方法。以三价元素的氧化物总数为1 ,可以换算出如下坯式:

  其它类型的陶瓷制品,虽然各这元素的具体比例上会有所不同,但大的框架不会变。含量最多的一定是硅(SiO2),因此传统陶瓷被归类为硅酸盐。排在第二的是铝(Al2O3)。硅和铝构成了陶瓷的骨架。其他铁(Fe2O3)、钙(CaO)、钠(Na2O)、钾(K2O)、镁(MgO)各元素与硅铝之总和超过了99%,这与地壳中八大元素的总量及比例都非常接近。

  2. 传统陶瓷制品,又被称为硅酸盐制品,硅(SiO2)含量超过总量的一半。硅(SiO2)和铝(Al2O3)是传统陶瓷的主要成分。

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