原料是基礎(chǔ)，成型是條件，燒成是關(guān)鍵。原料的合理選擇和科學(xué)分析對企業(yè)的生產(chǎn)來說至關(guān)重要。本期文章介紹陶瓷原料的關(guān)鍵性能和檢測方法，然后談?wù)剬μ沾稍蠘?biāo)準(zhǔn)化的一些思考。
一、關(guān)鍵性能
一般建筑衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)企業(yè)對原料使用和驗收指標(biāo)包括：①外觀質(zhì)量分析，包括硬度、脆性、光澤、觸摸手感等;②化學(xué)性能分析，包括化學(xué)成分(SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO)、燒失量、礦物組成、pH值等;③物理性能分析，包括白度、粒度、熱學(xué)性能、可塑性、結(jié)合性、干燥抗折強度、粘度、線收縮率等。
二、檢測方法
1、 外觀質(zhì)量分析
通過外觀質(zhì)量分析產(chǎn)狀、手錘敲擊、小刀劃痕、煅燒前后的顏色、光澤對比、觸摸手感、使用簡易試劑等方法，可初步判斷原料的化學(xué)成分、礦物類型、工藝性能等信息。例如：通過粘土的觸摸手感，可判別含砂量、可塑性、結(jié)合性、燒失量等性能。
2、化學(xué)性能分析
可通過傳統(tǒng)的化學(xué)分析法、分光光度計法、X射線熒光光譜分析法(壓片法和熔片法)分析化學(xué)成分，大致判斷原料煅燒后的顏色、耐火度、燒成溫度范圍、礦物類型、原料純度、收縮率、缺陷等信息。
礦物組成的分析方法有外觀目測法、染色法、偏光顯微鏡法、電子顯微鏡法、X射線衍射分析法、紅外吸收光譜法、熱分析法等。
液態(tài)原料可用pH計直接檢測，粉末狀原料可以與蒸餾水?dāng)嚢�，取上層清液檢測。
3、物理性能分析
白度主要是通過原料外觀和煅燒后的白度來評價。
粒度測定內(nèi)容主要為粒度大小、粒度形狀及粒度分布，測定方法有：顯微鏡法、篩分法、沉降法、激光粒度法等。
熱分析是在程序控制溫度下，測量物質(zhì)的物理性能隨溫度變化的方法，包括：差熱分析法、示差掃描量熱法、熱重法、熱膨脹系數(shù)法、高溫顯微鏡法等�？梢杂脕矸治鲈系姆N類及含量，研究礦化劑效能，研究固相反應(yīng)的機理，確定原料熔融和結(jié)晶的溫度，改進工藝管理，改良配方，克服產(chǎn)品缺陷。
可塑性指數(shù)是粘土呈可塑狀態(tài)時含水率上限和下限之間的范圍，可依據(jù)GB/T 26742-2011《建筑衛(wèi)生陶瓷用原料粘土》檢測。
結(jié)合性指粘土能結(jié)合非塑性物料形成良好的可塑泥團，干燥后有一定干燥強度的能力。通常以在粘土中摻入標(biāo)準(zhǔn)石英砂的最高量來表征粘土結(jié)合能力的大小。結(jié)合性粘土的加砂量>50%，可塑性粘土的加砂量在20%-50%之間，低可塑性粘土的加砂量<20%。
一定的干燥抗折強度能保證生坯在搬運、修坯、上釉、裝窯、燒成等工序中不受破損，可依據(jù)三點抗彎法用強度試驗機進行檢測。
粘度表示泥漿流體流動的難易程度，可用涂-4流速杯或旋轉(zhuǎn)粘度計測定。
原料試樣干燥前后標(biāo)線長度的差值與干燥前標(biāo)線長度的百分比稱為干燥線收縮率。已經(jīng)干燥的原料試樣燒成前后標(biāo)線長度的差值與燒成前標(biāo)線長度的百分比稱為燒成線收縮率。
三、標(biāo)準(zhǔn)化的思考
目前我國建筑衛(wèi)生陶瓷使用的原料性能波動很大，給工藝控制和質(zhì)量管理帶來了很大的困難。有很多專家認(rèn)為可以借鑒西班牙、意大利，在不同的產(chǎn)區(qū)建立標(biāo)準(zhǔn)化的陶瓷礦物原料廠，給產(chǎn)區(qū)集中供應(yīng)。景德鎮(zhèn)在十年前就提出依托景德鎮(zhèn)市原料總廠建立標(biāo)準(zhǔn)化的陶瓷泥、釉料生產(chǎn)線。這些方案都沒有獲得成功，主要原因有三點：1、企業(yè)可以通過工藝調(diào)節(jié)控制原料波動的影響;2、原料標(biāo)準(zhǔn)化集中供應(yīng)方案的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陶瓷企業(yè)利用技術(shù)員調(diào)試配方;3、不同企業(yè)有各自的采購策略和合作供應(yīng)商。
所謂標(biāo)準(zhǔn)化是指：為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對實際的或潛在的問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動。相對于原料集中供應(yīng)的狹義標(biāo)準(zhǔn)化，企業(yè)可以根據(jù)自身情況利用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測方法標(biāo)準(zhǔn)等工具進行廣義的陶瓷原料標(biāo)準(zhǔn)化。企業(yè)完全可以利用標(biāo)準(zhǔn)化的料倉堆料流程進行企業(yè)自身原料的標(biāo)準(zhǔn)化處理;利用原料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測標(biāo)準(zhǔn)，對原料進行入廠檢驗;根據(jù)原料的波動，調(diào)整配方、試燒配方、確定配方。又比如很多陶瓷廠在十幾年前就采用十幾種原料球磨制漿、造粒，即使一兩種原料出現(xiàn)波動，也難以造成總成分的波動。因此，標(biāo)準(zhǔn)化的目的是提升效率，而非僵化地號召原料標(biāo)準(zhǔn)化供應(yīng)。
(作者系國家陶瓷及水暖衛(wèi)浴產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心工程師)
