在建築陶瓷產品中，瘠性原料發揮著很重要的作用，它們的加入有助於降低坯體乾燥收縮和變形，加快半成品乾燥速度，減少製品開裂。對於最佳化與改良產品效能，提高製品內在質量乃至企業經濟效益具有不可替代的用途。目前，國際市場新產品開發高潮湧動，對於建陶新產品工藝配方的研究工作也越來越加大力度。若是進行細心觀察，可發現許多工作的重點放在對瘠性原料的研究與改進方面。本文擬就建陶產品中的瘠性原料作些討論。
一、石英
多年來，石英一直作為傳統的瘠性原料廣泛用於各種陶瓷製品的配方中而令人關注。石英是自然界分佈很廣泛的礦物，其主要成分是SiO2。另有少量其它雜質，需要在使用中給以注意，尤其是用於高檔陶瓷產品原料時。
（一）石英原料的分類
一般常用的石英原料，在自然界中的礦物有脈石英，石英岩，石英砂岩，矽砂等四種，地質儲量非常豐富。自古以來一直是陶瓷原料中最主要的原料成分，人們在生產工藝中對石英的使用方法積累了許多寶貴經驗。
（1）脈石英：脈石英是火成岩，含SiO2 98～99％以上，雜質很少，主要雜質含量範圍Fe2O3 0.0～0.4％、CaO 0.1－0.7％。硬度很高，具有平坦或是鱗片狀的斷口。
（2）石英岩：是變質岩，是砂礫被矽氧膠結起來，經過地質變化形成的。含SiO2，常在95～99％的範圍內。主要雜質含量範圍Al2O3 1％左右，Fe2O3 0.2～2.0％，CaO 0.1～1.5％，是比較純的矽質原料。
（3）石英砂岩：砂岩是水成岩它是顆粒大小不同的砂子，由碳化物，粘土或矽氧膠結在一起形成的，含SiO2 75～98％（含雜質低的一般為90～98％左右）。主要雜質Al2O3 0.5～17.0％，Fe2O3 0.1～2.0％，其餘雜質視粘結物質種類而定，如膠結劑物是碳化物或粘土，則其成分比較複雜，如果是矽氧則成分就比較純。
（4）矽砂：視產地不同可分為山砂、河砂、海砂、系由花崗岩、偉晶岩等酸性岩石風化而成。一般含SiO2 89～99％（含雜質低的一般在95％左右），主要雜質有Al2O3 1～6％、Fe2O3 0.3～0.5％（有的更高）、CaO 0.0～0.4％，R2O 0～4％。
（二）石英原料的一般性質
（1）比重：不同結晶形態的石英有不同的比重，如：石英比重為2.533、鱗石英比重為2.242、方石英比重為2.28。
（2）耐火度：石英原料的耐火度往往由其雜質的含量而決定，如純潔的脈石英其耐火度高達1750－1770℃熔化，但當雜質含量達到3～5％時在1690～1710℃即行熔化。當它們其中含有5.5％Al2O3時，其熔融溫度則會降低至1545℃。
（3）石英的多晶轉變：石英在煅燒過程中會發生多次晶型轉變，其體積會發生很大的變化，因此生產上必須加以控制。
在形態轉變的同時，體積發生變化。一般說來，溫度升高時，二氧化矽比重變小，結構鬆散，體積膨脹；冷卻時，它的比重增大，體積收縮。
晶型轉化時的體積變化能形成相當大的應力，這種應力往往是陶瓷產品開裂的原因。再擬定陶瓷產品燒成制度時，往往在石英晶型轉化的溫度範圍內採取慢速升溫，以避免產品發生過大的體積變化以至開裂。
在原料加工過程中，有時也利用石英晶型轉變時發生體積變化的特點將石英預燒，然後劇冷，使結構變鬆便於破碎。
製品燒成後冷卻過程，由於坯體中殘餘的石英顆粒的晶型轉化，在低溫階段要慢冷，否則易導致製品炸裂。對於厚的製品及高SiO2含量配方更應注意。
（三）石英在建陶產品中的作用
（1）石英在瓷磚中是重要的瘠性原料，它的引入可以減低製品坯體的乾燥收縮率與變形缺陷有助於加速乾燥過程，節約工藝流程時間。
（2）石英在高溫時發生多晶型轉化併產生體積膨脹，可以部分減少坯體燒成時產生的收縮，減弱由於燒成收縮過大而造成的應力，從而改善製品燒成效能。
（3）石英在燒成的過程中，一部分溶解於長石玻璃液中，可以提高玻璃液的粘度，多餘的石英則構成坯體的骨架。這樣不僅使坯體具有了在高溫下抵抗變形的能力，而且能增加產品的實物強度。
二、作為瘠性原料的熟料
熟料系將部分天然礦物原料預先進行高溫煅燒，使其減少收縮，增加強度，部分改變其物理化學效能，改善與提高工藝效能。如高嶺土系列原料經過高溫煅燒可以生成莫來石晶體、滑石類原料煅燒可形成堇青石晶體物質。部分粘土原料煅燒成熟料後由於過多的有機雜質在燒成過程中排除出大量氣體，消除了隱患，從而有效保證了加快新型低溫快燒燒成工藝的速率，對於提高產品質量與燒成高效率具有重要的意義。粘土原料加工成熟料後，其內部和含有的結晶水與有機物得到排除從而失去可塑性併發生了體積收縮，在進行配方計算時，其化學組成相當於從原始組成中除去灼燒減量。
現在許多建陶企業採取將燒成後的瓷磚廢品磨碎後，再按一定的比例加入坯料內，同樣可以取得瘠化作用。這種方法既不影響製品的化學組成，又是一種經濟合理的方法。不過其新增量應以各企業工藝流程具體情況而定，必須考慮到廢坯加入的比例及坯料對可塑性的要求。在生產彩釉瓷磚的企業廢品上的釉料由於液相特殊的化學成分會導致坯體燒結效能不穩定，故需在配料時予以注意，目前瓷磚配料中素燒廢坯引入量可控制在5％－15％之間的範圍。總之，瘠性原料在瓷磚生產工藝中佔有很重要的位置，不可不予重視。
三、國外熟料研究狀況
目前歐洲及日本一些建陶企業出於環境保護及節約地球優質原料的目的，已經把地質劣質原料的充分開發利用及城市垃圾、建築廢棄物的綜合利用納入陶瓷製品生產領域，其中許多劣質原料與廢棄物經過高溫煅燒，將有機物與有害雜質排除後成為可以使用的熟料，再作為瘠料加入到坯料配方中。目前隨著高溫快速燒成工藝科技含量的不斷提高，燒成溫度大幅度降低，因之可選用的瘠性原料範圍有擴大的趨勢。發達國家正是在此背景下加快了新型瘠性原料的開發利用的步伐，並且取得較大的效果。這在許多方面為我們提供了可資參考的範例。