高岭土的分类及性能特点

高岭土是以高岭土亚族矿物为主要成分的软质黏土，主要由高岭石矿物组成。自然界中，组成高岭土的矿物有黏土矿物和非黏土矿物两类：

1、黏土矿物主要是高岭石族矿物，其次是绿泥石、蒙脱石和水云母；

2、非黏土矿物主要为石英、长石和云母以及铝的氧化物和氢氧化物（水铝英石和伊利石）、铁矿物（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、白铁矿和菱铁矿）、铁的氧化物（钛铁矿、金红石等）、有机物（植物纤维、有机泥炭及煤）等。

高岭土的分类
自然产出的高岭土矿石，根据其成因、质量、可塑性和砂质（石英、长石、云母等矿物，粒径大于50μm）的含量，可划分为硬质高岭岩、软质高岭土和砂质高岭土3种工业类型：

1、硬质高岭岩：高岭土岩，包括大量的以煤层的顶板、底板、夹矸形式产出或赋存于距煤层较近的所谓煤系高岭岩，由于含有有机质及杂质而呈黑灰、褐、淡绿、灰绿等色，致密块状或砂状，瓷状断口或似贝壳状断口，无光泽至蜡状光泽，条痕灰色-白色，硬度3-4，粉碎细磨后才有可塑性。

2、软质高岭土：土状高岭土，质软，可塑性一般较强，砂质含量＜50%。

3、砂质高岭土：质松软，可塑性一般较弱，除砂后较强，砂质含量≥50%。

高岭土的性能特点
高岭土广泛的用途与其优良的理化性能是分不开的。质纯的高岭土具有白度高、质软易分散悬浮于水中，良好的可塑性和高的黏结性、优良的电绝缘性能以及良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换容量、较高的耐火度等理化性能。
1、颜色：白色或近于白色，高白度大于95%。

2、粒度及颗粒形态：高岭土的粒度分布通常为0.2-5μm，粒度对其可塑性、泥浆黏度、离子交换量、成形性、干燥性、烧结等性能均有影响。一般高岭土粒度越细，可塑性越好，干燥强度越高，易于烧结，烧后气孔率低，机械强度高。
许多行业和领域对高岭土的粒度有特殊的要求。如作为纸张涂布、高光泽油漆、油墨、特种陶瓷和橡胶用的高岭土，其粒度小于2μm的部分不应低于80%。高岭土颗粒形态对其应用价值也十分重要，如生产铜版纸所需的涂布级高岭土必须是片状的。
3、可塑性：可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成形工艺的基础，也是重要的工业技术指标。高岭土具有良好的成型、干燥和烧结性能。

4、硬度：软质高岭土硬度一般为1-2，硬质高岭土的有时达3-4。

影响高岭土可塑性的因素

1、粒度：高岭土粒度越细，分散度越大，比表面积越大，则可塑性越好。

2、阳离子交换能力：高岭土的阳离子交换容量越大，可塑性越好。

3、颗粒形态：高岭土颗粒的形状若是薄片状，则易于结合和相对滑动，比板状、柱状等其他形状的颗粒具有更高的可塑性。

4、杂质含量：高岭土中若含有石英、长石等碎屑矿物杂质时，将降低可塑性；含蒙脱石、水铝英石或有机物时将提高可塑性。一般情况下，高岭土具中、低可塑性，比蒙脱石的可塑性低。当高岭土被加热至400-700℃时，可塑性将消失。

5、烧结性：高岭土的烧结性是制造陶瓷产品所必须具备的重要工艺性质之一。所谓烧结性是指当物体被加热到一定温度后，由于易熔物产生的液相充填在未熔颗粒之间的空隙中，靠其表面张力使气孔率下降、密度提高、体积收缩，从而变得致密、坚硬的性能。当气孔率下降到低值、密度达到大值时的状态称为烧结状态，此时，对应的温度称为烧结温度。
影响高岭土烧结的因素很多，主要与陶瓷制作过程以及泥坯中其他矿物的含量有关

6、分散性：高岭土在水中易分散、悬浮，能形成稳定性良好的悬浮液。

7、电绝缘性：高岭土具有优良的电绝缘性能，200℃时电阻率大于10¹⁰Ω·cm，可用于电缆填料。

8、化学稳定性：化学稳定性是矿物材料用作填料的主要性能指标之一，高岭土具有较强的化学稳定性和一定的耐酸碱能力。

9、阳离子交换量（CEC）：高岭土的阳离子交换量一般为0.03-0.05mmol/g。
耐火度：高岭土的化学成分为Al₂O₃和SiO₂，所以具有优良的耐火性能，耐火度为1770-1790℃。当高岭土中含有水云母、长石等矿物时，会降低其耐火度。一般随Al₂O₃含量的增加，耐火度增高；随碱性氧化物、铁的氧化物的含量增加，耐火度降低。
10、与有机质相互作用：高岭土可与许多极性有机分子，如甲酰胺（HCONH₂）、乙酰胺（CH₃CONH₂）、尿素（NH₂CONH₂）等相互作用产生高岭土-极性有机分子嵌合复合体。有机分子可进人层间域，并与结构层两表面以氢键相联结。其结果一是使高岭土的结构单元层厚度增大；二是改变了高岭土的表面性质，如亲水性等。

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