CN101148060B - 一种高温熔制人造石材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温熔制人造石材的方法，其特征在于模仿大自然火山熔岩流动冷却固化形成石材的过程，把主要由无机非金属材料组成的原料投入到熔池中，在超过800℃高温中熔成具有流动性的非均质流体，然后流入内表面为耐高温无机材料模具中，待冷却固化后形成所需规格的石材。这样制成的石材在纹理、质感、花色、物理化学性能上达到天然石材的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种仿造大规格天然石材的制造方法。
背景技术：
传统的仿造天然石材的制造方法有以下两种：
A：压制成形并通过高温烧制的瓷质砖生产方法：这种方法因其图案花色由机械布料或机械印花来完成，很难在感观上达到自然奔放的石材视觉效果。
B：有机物低温粘合法：这种方法因大量使用有机物。如申请号为92105543、申请日为1992年7月14日、发明名称为人造石材的制造方法、公开/公告号为1081164、公开/公告日为1994年1月26日的专利申请，该人造石材的制造方法是一种用热固型合成树脂为粘结剂，加入石粉或再加入天然石材和人工骨料颗粒，经振动，热压制成的有机材料和无机材料复合的人造石材。其有机物保留在成品中，从而使得它的耐温防火、耐磨、耐腐蚀的性能远远不及天然石材。
发明内容：
本发明的目的是克服机械压制成形方法制造出的仿石材的不自然感及有机物低温粘合法制造出的仿石材的不耐温防火、不耐腐蚀、不耐磨的缺点，提供一种在质感、纹理、花色及物理化学性能全部达到天然石材效果的人造石材。
本发明是通过以下技术方案来实现上述目的的：一种高温熔制人造石材的方法，其制备方法是把主要由无机非金属材料组成的原料投入到熔池中，在超过800℃高温中熔成具有流动性的非均质流体，然后流入内表面为耐高温无机材料模具中，待冷却固化后形成所需规格的大规格石材。
作为上述方案的进一步说明，在流体固化前流动过程中，在熔池、流口、模具中还可加入不同形态、颜色、成份的无机材料，该无机材料可以是固体或高温无机流体。
所述原料中无机非金属材料重量份超过60％，含Al2O3重量份超过5％，含SiO2重量份超过30％。
所述非均质流体是指高温流体冷却固化后形成的材质中超过80％为非均质物质。该非均质物质是指由玻璃相及其它晶相组成的多晶相复合体。
所述耐高温无机材料是指能在300℃的温度下保温1小时都不熔化的无机材料；所述一定比例是指非均质流体流动过程中加入的固体形态的材料的重量低于制成石材总重量的70％。
所述大规格石材是指能切割成长、宽、高至少两边大于400mm的方形石块而非颗粒状小石。
采用上述工艺的本发明的优点在于：本发明是模拟火山熔岩随机流动冷却固化后形成天然石材的原理，让无机非金属材料在高温流体的状态下，形成非均质流体，倒入耐高温模具中，冷却固化后形成在质感、花色、纹理、物理化学性能达到天然石材效果的石材，因而采用上述方法制备的人造石材，与天然石材的形成机理一致，其视觉效果也与天然石材完全一致。
具体实施方式：
本发明的人造石材的制备工艺是：首先配备主流体配方，其组成(重量份)：钠长石5～～80％ 石灰石10～～20％ 硼镁矿5～～10％ 直径小于5mm的绿色小石料10～～20％，总重30吨，把原料混合一下，投入到熔池中。其熔融温度为1000℃
配备添加的其它流体：其配方组成(重量份)：玻璃粉98％ 钴兰色料2％、总重0.5吨。其熔融温度为800℃
待流体形成，打开流口，在流动过程中随机加入其它各种形状、颜色、成份的石块、石料、次流体到主流体并一起流到一个内尺寸长、宽、高、分别为4M、2M、1M的耐高温无机材料模具中，所述耐高温无机材料是指能在300℃的温度下保温1小时都不熔化的无机材料；待冷却固化后即形成一个4M×2M×1M的大规格石材。
在本发明制造过程中，所述原料中无机非金属材料重量份超过60％，含Al2O3重量份超过5％，含SiO2重量份超过30％。
所述非均质流体是指高温流体冷却固化后形成的材质中超过80％为非均质物质，该非均质物质是指由玻璃相及其它晶相组成的多晶相复合体；
在非均质流体流动过程中同时可在熔池中、流口、模具中加入一定比例的不同形态、颜色、成份的无机材料到流体中；该一定比例是指非均质流体流动过程中加入的固体形态的材料的重量低于制成石材总重量的70％。
本方法模拟火山熔岩随机流动冷却固化形成天然石材的过程，采用本方法制造出来的石材在质感、纹理、花色、物理化学性能等方面均能达到天然石材的效果。与此同时，天然石材的形成其最终形成的何种石材结果是无法控制的，而本发明需要制备出的石材则是可预知的和可控的。
虽然在玻璃行业、冶金行业普遍也有采用高温熔制法制备，但其产品与石材装饰效果不一样，而且玻璃、冶金产品在生产过程中，努力把产品的成份、微观结构做到最均匀，相反本发明在保证石材产品强度的前提下，将流体做到尽量的不均匀，将整个产品的结构、纹理、花色做到不均匀而随意自然，使得仿石材的效果更丰富、更自然；玻璃板材属于均质无机材料，冶金行业制备的金属板材中的金属含量超过60％，而人造石材在整体外观上不均匀，在微观结构上绝大部分属于非均质材料，其主要成份为无机非金属材料。因此这是两种不同的技术领域，是本发明制备人造石材与玻璃、金属板材制造工艺的根本区别。
Claims (9)
1.一种高温熔制人造石材的方法，其特征在于，它是把主要由无机非金属材料组成的原料投入到熔池中，在超过800℃高温中熔成具有流动性的非均质流体，然后流入内表面为耐高温无机材料模具中，待冷却固化后形成所需规格的石材。
2.根据权利要求1所述高温熔制人造石材的方法，其特征在于：所述原料中无机非金属材料重量份超过60％，含Al2O3重量份超过5％，含SiO2重量份超过30％。
3.根据权利要求1所述高温熔制人造石材的方法，其特征在于：所述非均质流体是指高温流体冷却固化后形成的材质超过80％为非均质物质。
4.根据权利要求3所述高温熔制人造石材的方法，其特征在于：所述非均质物质是指由玻璃相及其它晶相组成的多晶相复合体。
5.根据权利要求1所述高温熔制人造石材的方法，其特征在于：所述耐高温无机材料是指能在300℃的温度下保温1小时都不熔化的无机材料。
6.根据权利要求1所述高温熔制人造石材的方法，其特征在于：在非均质流体流动过程中还可在熔池中、流口、模具中加入所需比例的不同形态、颜色、成份的无机材料。
7.根据权利要求6所述高温熔制人造石材的方法，其特征在于：所述加入所需比例是指非均质流体流动过程中加入的固体形态的材料的重量低于制成石材总重量的70％。
8.根据权利要求6所述高温熔制人造石材的方法，其特征在于：所述加入的无机材料为固体或高温无机流体。
9.根据权利要求1所述高温熔制人造石材的方法，其特征在于：所述石材的规格是指能切割成长、宽、高至少两边大于400mm的方形石块。
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