Состав и количество водорастворимых солей в глине дают представление о том, появятся ли высолы на поверхности изделий, и позволяют выбрать методы их устранения.
Далее необходимо знать (желательно, как можно полнее) минералогический состав сырья: какие именно глинистые минералы формируют данное сырье, какие конкретно примеси присутствуют в сырье - количество свободного кварца, полевых шпатов, кальцита, доломита, количество и формы железистых соединений и т.д.
Обычно сырье имеет полиминеральный состав и в нем присутствуют одновременно несколько глинистых минералов, имеющих различные технологические свойства. Так, присутствие каолинита повышает огнеупорность изделий и обязывает технологов обратить особое внимание на режимы их формования и обжига. Монтмориллонитовые глины по сравнению с каолинитовыми и гидрослюдистыми имеют наиболее высокую степень дисперсности, наибольшую набухаемость, высокую пластичность, связующую способность, усадку и чувствительность к сушке и обжигу. Гидрослюдистые глины занимают среднее положение между каолинитовыми и монтмориллонитовыми. В природе, однако, редко встречаются глины, имеющие в своем составе один минерал, поэтому их классифицируют по преимущественному содержанию того или иного минерала.
Данные по минералогическому составу (особенно количественные) получить довольно трудоемко, и здесь привлекается большое количество различных дорогостоящих физико-химических методов исследования, в частности рентгеновский фазовый анализ, позволяющий увидеть количество присутствующих в сырье кристаллических соединений. Эти данные должны коррелироваться с данными химического анализа.
Рентгеновский анализ позволяет более определенно и достоверно судить о реальном, всегда сложном минералогическом составе сырья, ибо хорошо известно, что все технологические и эксплуатационные свойства керамической продукции определяются именно особенностями минералогического состава исходного глинистого сырья. Напомним, что рентгеновский метод исследования базируется на дифракции рентгеновских лучей от кристаллических решеток минералов и последующей их интерференции по вполне определенным физическим законам. Каждое кристаллическое образование имеет свой специфический набор (спектр) дифракционных отражений, по которым это соединение надежно идентифицируется и определяется количественное содержание в сложной естественной или искусственной смеси.
Однако для идентификации относительно рентгеноаморфных соединений с несовершенной кристаллической структурой, в частности глинистого минерала - монтмориллонита, рентгеновского анализа недостаточно для получения полной картины фазового состава, и он дополняется дериватографическим, оптико-микроскопическим и спектральным анализами.
Дериватографический анализ основан на определении различных тепловых эффектов при нагревании образца. Кривая ДТА характеризует все физико-химические процессы, происходящие в пробе при ее нагревании. Эффекты, направленные вниз, - это эндотермические эффекты, идущие с поглощением тепла и свидетельствующие о разрушении исходных кристаллических или рентгеноаморфных соединений, процессах плавления и т.п. Эффекты на кривой ДТА, направленные вверх, - экзотермические эффекты, происходящие с выделением тепла, и обычно говорят о процессах новой кристаллизации, выгорании топлива и т.д.
В целом эта группа исследовательских методов дает представление о вещественном составе глинистого сырья и частично о будущих свойствах изделий.
На следующем этапе проводятся определение и анализ керамических свойств сырья.