粒子径分布
粒度分布とは、天然カオリン中の粒子が、一定範囲内の連続した異なる粒径(ミリメートルまたはマイクロメートルのメッシュサイズで表される)に占める割合(含有率で表される)を指します。カオリンの粒度分布特性は、鉱石の選択性およびプロセス用途にとって非常に重要です。その粒径は、可塑性、泥の粘度、イオン交換容量、成形性、乾燥性、焼結性に大きな影響を与えます。カオリン鉱石は技術的な処理が必要であり、必要な細かさに容易に処理できるかどうかは、鉱石の品質を評価する基準の1つとなっています。各産業部門は、カオリンのさまざまな用途に対して、特定の粒径と細かさの要件を持っています。米国では、コーティングとして使用されるカオリンの含有量が2μ未満でmが90~95%を占め、製紙用充填剤の含有量が2μ未満でmが78~80%を占めることを要求しています。
可塑性
カオリンと水の組み合わせによって形成された粘土は、外部の力によって変形することができ、外部の力が取り除かれた後もこの変形特性を維持することができ、これを塑性と呼びます。塑性は、セラミック体におけるカオリンの成形プロセスの基礎であり、プロセスの主要な技術指標でもあります。通常、塑性指数と塑性指数は、塑性の大きさを表すために使用されます。塑性指数は、カオリン粘土材料の液性限界含水率から塑性限界含水率を引いたもので、パーセントで表され、W塑性指数=100 (W液性限界 – W塑性限界) となります。塑性指数は、カオリン粘土材料の成形性を表します。圧縮および破砕中の粘土球の荷重と変形は、塑性計を使用して直接測定でき、kg · cm で表されます。一般的に、塑性指数が高いほど、成形性が優れています。カオリンの塑性は、4 つのレベルに分けられます。
塑性強度 塑性指数 塑性指数
強い塑性>153.6
中程度の塑性 7-152.5-3.6
弱い塑性 1-7<2.5
非塑性<1
連想性
結合性とは、カオリンが非可塑性原料と結合して可塑性粘土塊を形成し、一定の乾燥強度を持つ能力を指します。結合性の測定は、標準石英砂(粒度組成が0.25~0.15mmが70%、0.15~0.09mmが30%)をカオリンに添加することによって行われます。可塑性粘土塊を維持できる砂の最大含有量と、乾燥後の曲げ強度を用いて、結合性の高さを決定します。砂の添加量が多いほど、このカオリン土の結合性は強くなります。一般的に、可塑性の高いカオリンは結合性も高い傾向があります。
乾燥性能
乾燥性能とは、カオリン泥が乾燥過程において示す挙動を指します。これには、乾燥収縮率、乾燥強度、乾燥感受性などが含まれます。
乾燥収縮とは、カオリン粘土が脱水乾燥後に収縮する現象を指します。カオリン粘土は一般的に、40~60℃から110℃以下の温度で脱水乾燥されます。水分が排出されることで粒子間の距離が縮まり、試料の長さと体積が収縮します。乾燥収縮は、線収縮と体積収縮に分けられ、一定重量まで乾燥させた後のカオリン泥の長さと体積の変化率として表されます。カオリンの乾燥収縮は一般的に3~10%です。粒子サイズが細かいほど、比表面積が大きくなり、可塑性が高くなり、乾燥収縮が大きくなります。同じ種類のカオリンでも、収縮率は添加する水の量によって異なります。
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。
投稿日時:2023年8月16日

