我们已经完成了所有陶瓷以及耐火砖材料的原料采集,在这里我们需要对这些原料进行进一步处理。首先我们得到的所有粉料实际上来源于矿物,既然是从矿物中来,那么不可避免的一点就是矿物中的颗粒大小是不一样的。要生产高端的的陶器我们要求所有矿物的最大颗粒必须小于2mm,在此基础上还要注意颗粒的级配,颗粒要有大有小,这样才能方便的填充陶器之间的空隙,减小陶瓷的气孔率。

通过颗粒级配,可以有效降低颗粒间的空隙率,得到尽可能紧密的陶器
所以我们要做的第一步就是将矿物的颗粒进行处理。由于我们生活在石器时代,研磨设备有限,因此在初期我们没有磨料的情况下我们只能凑合一下,尽量避免研磨,尽可能选用质地细腻的矿产。当然如果你周围矿产颗粒都非常大,那么非常不幸,你别无选择只能手工用石器进行破碎了,当然这样生产效率非常低下。但是不要担心,万事开头难,等你的炉子做好之后就能制作非常多提高石器加工效率的工具了,那时候你就可以做一个石磨用于矿物研磨。一般情况下只要能够找到足够细腻的矿产,那么研磨就可以避免。我们只需要一些工具将不同颗粒的粉末分选出来。

一个石臼可以有效的帮助进行矿物研磨,但是制作稍微复杂,必须用石器进行反复打磨
尽管我们得到的矿产非常细腻,但是这其中必然含有一系列杂质还有一些颗粒较大的矿石,这种情况下我们还需要进行选矿。现在的选矿需要用到一系列复杂的机械,但是我们这时候还无法加工钢铁,因此我们只能用初步的水选法。方法也比较简单:首先做一个木桶,然后把矿土扔进木桶里,加水剧烈搅拌。这时候矿物颗粒与水完全混合,此时停止搅拌,这时候矿物会缓慢开始沉降,一般而言体积较大的矿石以及密度较高的杂质会优先沉降下来。这个时间一般在几秒到十几秒左右,这个时候你可以用一个勺子将木桶里的液体倒进另一个木桶里,这一部分是悬浮液里面含有细小的矿石就是我们需要的产品。这部分矿石再静置一段时间就可以沉淀下来,再通过日光干燥除去水分就可以了。如此反复三次你就可以得到粗,中,细三种不同颗粒大小的粉料。

矿物不溶于水,但是能与水混合形成悬浊液,比如说泥浆,悬浊液最终会分层,但可以利用沉降速度不同进行选矿
下一步就是配方设计了,配方设计主要的原理就在于要在烧结过程中生成我们需要的目标,这种物质要有一定的比例而且在我们的烧结温度下可以液化。配方的确定是一个非常复杂的过程,而且由于你没有化学分析手段,根本不知道你所拥有矿石的具体组成,所以为了烧制陶瓷,你不得不经历一段繁琐的试验摸索。在这里本教材直接为你提供了一个比较普遍的配方,在此配方的基础上你可以根据试验结果进行一定的优化。这个配方为高岭土40~50%,石英25~35% 长石20~30%,粗中细颗粒的比例控制在7:1:2。以上比例均为体积分数,因为以你的技术水平暂时无法制造天平或者秤等量具。

氧化铝与氧化硅相图,常用于烧结配方的确定,但前提是知道你所使用矿物的组成。
确定了物料量我们就要开始进行混料了,混料的目的就是尽可能的将物料均匀的混合在一起,保证烧制出来的陶器质地均匀。在现代混料是非常方便的一件事情,有非常多的转动机械可以使用,但是在你生活的年代这是不用想的事情,你只能用手工进行混料。当然为了提高效率,你可以使用现在常用的V型混合器,大概长这样。你可以用石器结合木头做一个,当然在没有电机的情况下这是一个手动设备。

现代混料用的V型混合器,结构简单,转动部件少,加工比较方便
这样我们完成了陶器烧制前的原料准备工作,下一期,我们来说说如何制作窑炉。