标题陶瓷坯体的显微结构特征—陶瓷显微结构分析

 制品的坯体显微结构取决于原料颗粒的大小形状、各相的数量、性质和气孔率等。
    经烧结而形成的制品坯体，是由晶相、玻璃及气相构成，这些相的数量比就是制品坯体的相组成，它决定着制品的物理性质。
一、晶相
    以瓷器为例，它的晶体主要是由莫来石、未起反应的石英颗粒、少量未反应的高岭石残留物、再结晶的方石英及其他晶体构成的。结构成分的数量比取决于坯料的组成、熔剂的数量及其活性、烧成温度和保温时间。
在1350～1400℃烧成硬质瓷，具有显著的莫来石化致密结构。在具有较少单相结构和较多多孔结构的精陶坯中，能清楚分辨出黏土煅烧物、石英和含有莫来石晶体的个别区域。
    长石熔体中保留的，在未熔石英量，在硬质瓷中为引入量的10%～16%，在低温瓷中为13%～24%在精陶中为18%～27%，在彩陶制品中则仍保留坏料中所引入的石英量。
    残余石英颗粒在大小基本上为2～25μm；其余颗粒的大小，在瓷器中为90～120μm，在精陶中为160～200μm。石英颗粒的表面被长石熔蚀，边缘出现一些裂隙。边缘的熔蚀宽在彩陶中，则看不到石英的熔蚀边缘。石英虽然能提高制品的强度，但也会降低制品的热稳定性。在瓷器中形成的微应力与残余石英的含量成正比，与瓷器单位体积中全部石英颗粒的总表面积成正比。当石英颗粒的半径是熔体层厚度的3倍时，微应力则可达到最大值。在坏料中最初所含石英颗粒的70%左右已被 熔化。中间玻璃质对形成应力的影响很大。熔剂可提高应力值。残余的长石颗粒在显微镜下不易看出。因为熔融长石已失去了其清晰轮廓。
二、 玻璃相
    玻璃相对瓷体的形成起着特殊作用，瓷器中玻璃相的化学组SiO2 70%~80% A12O3。 8%~16% K2O＋Na2O 8%~12%。
瓷器坯料中扩散在其他各项中的主要部分是玻璃相。在精陶坯体中形成坯体晶架则是黏土物质。由于晶陶坯体中的薄膜状玻璃相分布在晶体之间，因而保证了晶体的牢固结合。在彩陶坯体中，玻璃相的含量少，玻璃相起着缩小空隙和使晶体颗粒靠紧的作用。
瓷体玻璃相中，穿插着许多细小莫来石 晶体。在长石熔体分布区域中，针状莫来石长达10～12μm，在个别区域中可达20～40μm莫来石排成密网状，很少遇见凸粒状的。瓷器中玻璃莫来石的含量波动范围很宽：在软质瓷中可达80%；而在硬质瓷中则可降低到66%；在化学瓷中可降到45%；在精陶中则更少，主要是细小莫来石晶体，未见到针状莫来石晶体。
    精陶坯体中莫来石晶体不同于在瓷器中所见到的莫来石晶体，它们细而分散，只有通过X身线分析才能鉴别出来。
    细炻器制品在1100～1200℃烧成的低温瓷中，坯体的结构致密，但莫来石化程度较硬质瓷弱一些，主要是细小的莫来石晶体群，10～5μm的针状莫来石微晶极少见到，仅在长石体区域中见到凸粒状和厚毡状莫来石。
    在950～1050℃烧成的彩陶制品中，玻璃相含量总共有8%～10%，未发现莫来石。
    玻璃相对陶瓷坯体物理技术性质的影响，不仅取决于其数量及物理化学性质，而且还与玻璃相同晶相之间的比例有关。瓷器的基本性质，包括机械强度在内，主要取决于玻璃相中产生的应力；在较程度上，也与形成莫来石晶体的数量和大小有关。玻璃相能给瓷器以透光性，但也能降低其白度和热稳定性。当莫来石化程度较差、针状晶体较小、晶体交织程度较大时，瓷器坯体的机械强度就比较高。
三、 气相
    气相是瓷器坯体中第三个组成部分。瓷坯中总是会有闭口气孔的，所有这些气孔皆充满了气相。
    气相的来源是：空隙中含有空气，脱水反应、离解反应和脱碳作用产生的气体，原料中经常存在的硫酸盐和硫化物及其他矿物成因分解产生的气体，原料中氧化还原以及原料中的有机残留物和空隙中炭黑经过氧化而产生的气体，坯体组分在熔融过程中及其他过程中释放出气体。
四、 显微结构类型
    传统陶瓷的显微结构为玻基交织斑状结构。基质为玻璃、莫来石微晶，它们呈交织网状排列，无一定方向。斑晶为残留石英、齿状为粒状方石英。传统陶瓷具气孔构造，一般气孔占5%～10%，莫来石占15%～35%，蚀边的石英占2%～25%，多种长石组分玻璃占40%～60%。