球[黏]土结构

球（黏）土(英语：clay)，又作粘土，是颗粒非常小的（<2μm）可塑的硅铝酸盐。除了铝外，球（黏）土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙，是一种重要的矿物原料。

球（黏）土一般由硅铝酸盐矿物在地球表面风化后形成。但是有些成岩作用也会产生球（黏）土。在这些过程中球（黏）土的出现可以作为成岩作用进展的指示。

球（黏）土是一种重要的矿物原料。由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。

球（黏）土矿物的颗粒细小，常在胶体尺寸范围内，呈晶体或非晶体，大多数是片状，少数为管状、棒状。

球（黏）土矿物用水湿润后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久保持原状，而且比表面积大，颗粒上带有负电性，因此有很好的物理吸附性和表面化学活性，具有与其他阳离子交换的能力。

粘土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。一般在原地风化，颗粒较大而成分接近原来的石块的，称为原生球（黏）土或一次球（黏）土。这种球（黏）土的成分主要为氧化硅与氧化铝，色白而耐火，为配制瓷土之主要原料。

而球（黏）土再继续风化而变幼，再经流水及风力迁移，而在下游形成一层厚厚的球（黏）土，称为次生球（黏）土或二次球（黏）土。这种球（黏）土因受污染，含金属氧化物较多，色深而耐火度较低。因黏性及可塑性佳，为配制陶土之主要原料。

高岭土是以高岭石亚族矿物为主要成分的软质球（黏）土。主要由高岭石矿物组成。自然界中,组成高岭土的矿物有球（黏）土矿物和非球（黏）土矿物两类。颜色为白色,最高白度大于95%,硬度为1~4。

球（黏）土是一类层状硅酸盐，层片由硅氧四面体和铝氧八面体组成。

按其结构分为以下四类：

高岭石族（The Kaolinite Group），1:1型。

蒙脱石族（The Montmorillonite/Smectite Group），2:1型。

伊利石族（The Illite (or The Clay-mica) Group），2:1型。

绿泥石族（The Chlorite Group），2:1:1型。

按性质和用途可分为陶瓷球（黏）土、耐火球（黏）土、砖瓦球（黏）土和水泥球（黏）土。硬质球（黏）土常呈块状或板片状，一般在水中不浸散，耐火度较高，为耐火制品的主要原料。耐火球（黏）土中的硬质球（黏）土用于制作高炉耐火材料，炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖。在陶瓷工业中，硬质球（黏）土和半硬质球（黏）土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料。

国内也称“纸浆球（黏）土”。成分包括纸浆，胶质，长石和纤维等。无需烧烤，干燥后的质感介于陶土和石膏之间，不会摔碎，可永久保存不变形。既可雕刻，又可附着于各种物体粘贴、塑形，和石材、木材、玻璃都能很好搭配，应用十分广泛。普通的纸球（黏）土为白色，干后可着颜色，水性和油性的颜料均可，如水彩、压克力、油彩，并且无毒无味。

随着工艺的发展，纸球（黏）土更加细腻、质轻、黏度更高，可以制作比较精细的工艺品，而且出现了彩色纸球（黏）土。这种球（黏）土在国外某些国家从20世纪70年代已经普及，通常是儿童雕塑课堂使用的材料。成为了流行的手工捏塑材料，许多创造的作品成为时尚的装饰，已经融入日常生活。

球[黏]土油类

油粘土一般是在作品完成后辅助使用的，比如说做粘土花盆景上盆时候，只需取出适量粘土放入盆中，将作品插上，目的使作品能稳固。油粘土的特性是： 软/硬油泥即使暴露于空气中，都不会变硬的，一般情况下只需按自己的喜好选择软油泥或硬油泥便可。

球[黏]土树脂类

树脂粘土有两种，一种是面包花（面粉粘土）。面包花起源于拉丁美洲的一种说法，当地人用吃剩的面包碎屑，收集起来，烘干磨成粉，加入白胶浆，制成“面粉粘土”。可是用这种面粉粘土延展性不够，也不够结实，造出的作品在风干后，很容易碎裂，不能长久摆放。后来这种朴素的手艺传至日本，日本人将它改良，加入防腐剂及其他化学品，制成面粉粘土。这种面粉粘土本身是半透明色，性质柔软，可延展至很薄又不会裂开，即使干燥后也能保持弹性，可自由的做出纤细作品。它可塑性高，质感强烈，用法简单，可使用油画颜料、丙稀颜料来调校色彩，然后塑造出心目中形象，自然风干就成了。制成的作品能保持不变的形态，可用于花、小动物 、公仔、饰件等多种作品的制作。用此粘土最适合是做花，能够伸展至很薄，做出很轻巧自然的感觉，但做出来的作品，比较哑色，作品干后必须在表面薄薄的扫上油彩以增加它的美感及立体感。

还有一种树脂粘土取出时非常干硬，还觉得碎，不过加入颜色后，越搓越柔软，做出来的作品非常坚硬，适合做一些迷你器皿，如碗、碟、花盆。

球[黏]土其它类

石粉类

质地细腻，延展性好，干后有强度，有石的质感。易塑、易雕。最适合人形及壁饰的制作。

木质类

以天然木制成，干后成硬质地，可雕刻出尖锐形状，适合木质风格制品。

布类

液体状粘土，细腻、轻柔。极适合搭配各种布料使用。在完成的作品表面再以布粘土处理过，更有截然不同的效果。

银类

又称纯银粘土，可广泛用于DIY手工与珠宝、陶土、金属结合，可以轻松烧制出各种形状的个性时尚美丽的纯银饰品和纯银礼品。

土球（黏）土种类一览表

球[黏]土特性

球（黏）土的化学组成、矿物组成和颗粒组成决定着球（黏）土的工艺性能：

可塑性

球（黏）土与适量的水混合后形成泥团，在外力的作用下，泥团发生变形但不开裂，外力散去后，仍能保持原有形状不变，球（黏）土的这种性质称为可塑性。

结合性

球（黏）土的结合性是指球（黏）土结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团并且有一定的干燥强度的能力。球（黏）土的结合性对于半成口的干燥、修坯和上釉存在着重要的影响。球（黏）土垢结合性由其结合瘠性料的结合力的大小所决定的，而结合力的大小又和球（黏）土矿物的种类、结构等因素相关。一般来讲，可塑性强的球（黏）土，其结合力也大。

触变性

球（黏）土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，黏度会降低，而其流动性则会增加，静止后逐渐恢复原状。此外，泥浆放置一段时间后，在保持原水分不变的条件下也会出现变稠和固化的现象。球（黏）土的这种性质称为触变性。

收缩

球（黏）土泥料在一定温度下干燥时，由于颗粒间水分的排出，颗粒之间相互靠拢以及颗粒间距缩短而引起的体积收缩，称为干燥收缩。干燥后的球（黏）土泥料经过高温煅烧时，由于发生诸如脱水作用、分解作用、莫来石的生成、石英的晶型转化、易熔杂质的转化以及各类熔融物填充质点间空隙等一系列物理化学变化，使得球（黏）土泥料进一步收缩，称为烧成收缩。成型球（黏）土样品经过干燥和煅烧后的尺寸总变化称为总收缩。

烧结

球（黏）土是由多种矿物混合而成的，没有固定的熔点，而是在一定的温度范围内逐渐软化。

当球（黏）土在加热煅烧的过程中，到达一定温度（800℃~900℃）后，继续升高温度时，球（黏）土中低共熔物质开始熔化，液相出现并逐渐增加，填充在固体颗粒之间，由于液相表面张力的作用，使得未熔颗粒进一步靠拢，引起体积急剧的收缩，气孔率下降，密度提高，这种对应体积开始急剧变化时的温度称为开始烧结温度。

当温度继续升高时，收缩将不断增大至最大值，气孔率降至最小值，密度达到最大值，球（黏）土完全烧结，此时对应的温度称为烧结温度。

球（黏）土矿广泛分布于世界各地的岩石和土壤中。世界膨润土矿资源为 1.3Gt以上，主要分布于美国和加拿大。高岭土矿储量约 1.6Gt，主要分布于中国、美国、苏联、墨西哥、西班牙等国。中国是高岭土资源十分丰富的国家，矿质优良、成因类型齐全，主要产地有江苏苏州、湖北均县、四川叙永县等地。活性白土主要产于美国和加拿大。

工业用粘土矿有高岭土、膨润土（主要组成为蒙脱石）、活性白土（组成不定）等。高岭土最早由中国在江西高岭村开采，用来制造陶瓷。膨润土于1888年在美怀俄明州开始开采，活性白土于1906年在美国得克萨斯州首次开采

砂质黏壤土包括砂质土、黏土以及类似黏土性质的土壤。黏质土颗粒细小，孔隙度高，由于粒问孔隙很小，通气透水性差，土壤内部排水困难，容易积水而涝。土中胶体数量多，比表面大，吸附能力强，保水保肥性好。

《土木工程名词》第一版。 2100433B

粘土成分大于80%左右的称为粘土，60%左右的称为粘壤土，40%左右的称为砂壤土，20%左右的称为沙土。粘土的保水保肥性能好，但是通透性差，沙土则相反。壤土则居中，而且耕作适宜。所以一般园艺上多采用沙壤土。