摘要:本文介紹了陶瓷原料中的部分含鈣礦物原料,對其物化性能進行了詳細闡述,并深刻論述了這些原料在陶瓷坯體、釉料以及微晶玻璃生產中的作用,以及應用時需注意的問題。
關鍵詞:鈣;坯體;釉料;微晶玻璃
1 鈣的基本物理和化學性質
鈣(Ca)核外層電子構型為4S2,它的離子化能低(Z0=593J/g分子),并且負電性也低(X=1.0)。這表明,它容易生成Ca2+離子,而且Ca-O鍵為以離子鍵為主的無方向鍵。不過,與Na+離子相比,雖然Ca2+與Na+的離子半徑相近,但由于Ca2+的電荷為Na+電荷的二倍,故Ca-O鍵鍵強是Na-O鍵鍵強的兩倍,這就是Ca2+與Na+有明顯差異的原因。
鑒于鈣的較大原子半徑與較少的核電荷,它的熔點、沸點、硬度、升華熱均較低。它是金屬性較強的元素,失去電子的能力也較強,所以它是較強的金屬還原劑。與空氣接觸很易氧化,與冷水也易于發生反應而釋放出氫氣,與酸作用劇烈并取代酸中的氫,與氫氣可以直接反應生成氫化物。鈣的氧化物是堿性氧化物,它的溶解度不大,為0.131g/100mL(10℃),并生成氫氧化鈣。氫氧化鈣可以吸收空氣中的CO2,生成不溶于水的碳酸鈣。
2 鈣的存在形式及其主要物理化學性質
鈣在地殼元素豐度表中列于第五位,是常見的元素之一。它的存在形式主要有:方解石(CaCO3)、硅灰石(CaSiO3)、透輝石(CaMgSi2O6)、石膏(CaSO4.2H2O和CaSO4)、磷灰石(包括骨灰)[Ca2Ca3(PO4)]3(OH,F),螢石(CaF2)。磷灰石除了含Ca外,尚含一定量的P;螢石除了含Ca外,尚含一定量的F,為此,這兩種礦物形式將分別在磷(P)、氟(F)章節述及。