カオリンは非金属鉱物であり、主にカオリナイト群の粘土鉱物からなる粘土質の岩石です。白く繊細な外観から、白雲土とも呼ばれています。その名前は、江西省景徳鎮市の高嶺村に由来しています。
純粋なカオリンは、白色で繊細かつ柔らかな質感を持ち、可塑性や耐火性などの優れた物理的・化学的特性を備えています。その鉱物組成は主にカオリナイト、ハロイサイト、ハイドロマイカ、イライト、モンモリロナイトなどの鉱物、および石英や長石から構成されています。カオリンは、製紙、セラミック、耐火材料に広く用いられ、次いで塗料、ゴム充填剤、エナメル釉薬、白色セメントの原料として利用されています。少量ながら、プラスチック、塗料、顔料、研削砥石、鉛筆、日用化粧品、石鹸、農薬、医薬品、繊維、石油、化学、建築材料、国防などの産業分野でも使用されています。
天然のカオリンに含まれる鉱物は、主に粘土鉱物と非粘土鉱物に分けられます。粘土鉱物は主にカオリナイト族鉱物と、少量のモンモリロナイト、雲母、緑泥石を含みます。非粘土鉱物は主に長石、石英、水和物、赤鉄鉱、菱鉄鉱、褐鉄鉱などの鉄鉱物、ルチルなどのチタン鉱物、植物繊維などの有機物を含みます。カオリンの性能を決定づける主な要因は粘土鉱物です。
カオリンは、製紙、セラミックス、ゴム、化学工学、塗料、医薬品、国防など、数十もの産業にとって不可欠な鉱物原料となっている。
セラミック産業は、カオリンの用途において最も古くから広く利用されている産業です。一般的な添加量は配合量の20~30%です。セラミックにおけるカオリンの役割は、ムライトの形成に有利なAl2O3を導入し、化学的安定性と焼結強度を向上させることです。焼結中、カオリンは分解してムライトを形成し、本体の強度を支える主要な骨格を形成します。これにより、製品の変形を防ぎ、焼成温度範囲を広げ、本体に一定の白色度を与えることができます。同時に、カオリンは一定の可塑性、接着性、懸濁性、結合性を有しており、陶土や釉薬に優れた成形性を与え、セラミック粘土本体を車両本体やグラウト材として利用しやすくし、成形を容易にします。電線に使用すると、絶縁性を高め、誘電損失を低減することができます。
セラミックスには、カオリンの可塑性、接着性、乾燥収縮率、乾燥強度、焼結収縮率、焼結特性、耐火性、焼成後の白色度に関する厳しい要件があるだけでなく、化学的性質、特に鉄、チタン、銅、クロム、マンガンなどの発色元素の存在も関係しており、これらは焼成後の白色度を低下させ、斑点を生じさせる。
カオリンの粒径に関する要求は、一般的には細かいほど良いとされており、それによって磁器泥の可塑性と乾燥強度が向上します。しかし、急速鋳造、グラウト注入速度の加速、脱水速度の加速が求められる鋳造プロセスでは、原料の粒径を大きくする必要があります。さらに、カオリン中のカオリナイトの結晶度の違いも、磁器ビレットのプロセス性能に大きく影響します。結晶度が高い場合、可塑性と結合力は低く、乾燥収縮は小さく、焼結温度は高く、不純物含有量も少なくなります。逆に、結晶度が低い場合は、可塑性が高く、乾燥収縮は大きく、焼結温度は低く、不純物含有量も高くなります。
投稿日時:2023年11月20日

