Begriff und Zusammensetzung: Tone sind natürlich vorkommende, überwiegend aus Schichtsilikaten aufgebaute, feinkörnige Sedimentgesteine mit Korngrößen < 2 µm. Mineralogisch dominieren Tonminerale wie Kaolinit, Illit, Smektit (z.B. Montmorillonit in Bentonit-Ton) und Chlorit. Begleitphasen (Quarz, Feldspat, Carbonate, Eisenoxide) beeinflussen die technologischen Eigenschaften wesentlich.
Struktur und Eigenschaften: Tonminerale besitzen eine charakteristische Schichtstruktur aus Tetraeder- und Oktaederlagen, deren Stapelung und Zwischenschichtkationen (Na+, K+, Ca2+ u.a.) Quellvermögen, Kationenaustauschkapazität und Plastizität bestimmen. In feuchtem Zustand zeigt Ton ausgeprägtes plastisches Fließ- und Formgebungsverhalten, im trockenen Zustand hohe Grünfestigkeit. Bei thermischer Behandlung kommt es zu Dehydroxylierung, Phasenumwandlungen (z.B. Mullitbildung in Al2O3-reichen Systemen) und Sinterdichtezunahme.
Verarbeitungsrelevante Aspekte: Natürlicher Ton und Lehm (Mischung aus Ton, Schluff und Sand) werden als keramische Rohstoffe für Ziegel, Dachziegel, Sanitärkeramik und technischer Keramik eingesetzt. Bentonit-Ton mit hohem Montmorillonitgehalt dient als plastifizierende und bindende Komponente, z.B. in Formmassen, Bohrspülungen und Barrieren. Verbrannter Ton (vorgebrannte Zuschläge, Chamotte) wird zur Steuerung von Schwindung, Porosität, Temperaturwechselbeständigkeit und Kriechverhalten keramischer Werkstoffe zugesetzt.
Werkstofftechnische Bedeutung: Für die gezielte Einstellung von Brennverhalten, Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften ist eine präzise Charakterisierung von Mineralogie, Korngrößenverteilung, organischen Nebenkomponenten und Flussmitteln erforderlich. Moderne analytische Methoden (XRD, TG/DTA, REM/EDS) ermöglichen die Korrelation zwischen geologischer Herkunft des Tons, Prozessparametern und den resultierenden Keramikeigenschaften.
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