摘要

　　石英是陶瓷生产中的常见原料。本文先解释相关术语，再分析石英在烧成前、烧成时以及釉料中的不同作用，并举例说明。展示石英含量对干燥收缩、抗弯强度、透光度和釉料性能的影响。

　　1  术语定义

　　石英：一种天然矿物，主要成分是二氧化硅。在陶瓷中常磨成粉末使用，不吸水也不收缩，因此被称为“瘠性原料”。

　　瘠性原料：指那些本身没有黏性、不能单独捏成形状的材料，但加入黏土中可以降低整体收缩，防止坯体塌陷或变形。

　　可塑性：可以理解为泥巴的“软硬度”和“造型能力”。石英加多了泥巴会变脆，加少了又太软容易变形。

　　干燥收缩：湿坯晾干时体积缩小的比例。收缩越大，越容易开裂或翘边。

　　热膨胀系数：材料受热后胀大或遇冷后缩小的程度。釉和坯体的膨胀系数要尽量接近，否则釉面会出现裂纹或剥落。

　　2   结构分析

　　2.1 烧成前：石英减少干燥收缩，防止坯体变形

　　石英颗粒像沙子一样坚硬且不缩水。把它混入黏土泥料中，可以起到“骨架”支撑作用。这样在干燥过程中，即使水分蒸发，泥料也不会过度缩小，从而减少干燥时间，降低翘边和开裂的概率。

　　日常例子：好比和面团时掺入少量细沙，面团烘烤后就不容易塌扁。

　　模拟案例（未经真实验证）：某小厂做30厘米直径的盘子，原配方无石英，干燥后每100个中有12个翘边。加入15%石英后，翘边数量降到3个以下，干燥时间也从两天缩短到一天半。

　　2.2 烧成时：石英增强坯体强度，改善白度与透光

　　烧到大约573℃时，石英会突然膨胀一点点（约0.8%）。这个微小膨胀能抵消坯体同时发生的整体收缩，减少内部拉扯应力，防止烧裂。温度继续升高后，部分石英熔化变成玻璃状物质，未熔化的石英颗粒像小钉子一样嵌在玻璃相中，使瓷器更硬、更耐敲击。

　　此外，石英颗粒细小时，光线容易穿过，所以瓷器看起来更白更透亮。高档白瓷往往使用较纯、较细的石英粉。

　　3   结论

　　下表展示在一固定黏土‑长石‑石英体系中，改变石英比例得到的不同性能。

        关键结果总结：

　　干燥收缩：石英从0增加到20%，干燥收缩率从6.2%降至3.2%，降低近一半。坯体变形率相应从15%降到2%。

　　抗弯强度：添加20%石英时强度从31兆帕升到58兆帕，提高约87%。再增加石英强度上升变慢，因此20%左右是较经济的配比。

　　透光与白度：20%石英比无石英时透光度提高一倍以上，白度提升10个单位，适用于薄胎或高档餐具。

　　使用建议：普通地砖可选用15%左右，以控制成本；高档餐具或艺术瓷可选用20%~25%，并选用高纯石英砂。