CN101337826A - 一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑装饰用微晶玻璃－陶瓷复合板的制备方法。一种一次烧成的微晶玻璃－陶瓷复合板的制备工艺，其特征在于它包括以下步骤：(1)陶瓷粉料的制备；(2)陶瓷干粉的制备；(3)母玻璃颗粒的制备；(4)母玻璃颗粒的预处理：将母玻璃颗粒与羧甲基纤维素钠溶液按1∶0.02－1∶0.1的质量比例混合，再使用陶瓷干粉与母玻璃颗粒按质量比例为1∶4－1∶8进行混合；(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为1.2－4kg/m2，再将陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，压制成复合板生坯；(6)干燥和烧成；(7)磨抛处理。本发明具有生产能耗低、产品气孔缺陷少、复合板表层的微晶玻璃相含量高、装饰效果较好的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，该微晶玻璃-陶瓷复合板主要用于建筑装饰。
背景技术
微晶玻璃具有结构致密、机械强度高、耐磨、耐腐蚀、抗风化能力强等优良性质，可作为高档建筑装饰材料。但是，通体的微晶玻璃板的制造成本很高；而以微晶玻璃作为表层饰面层，或以微晶玻璃与陶瓷相混合作为表层饰面层，再以普通陶瓷作为底层支撑层，制成微晶玻璃-陶瓷复合板，则有利于大幅度降低制造成本，并利于大规模工业化生产。根据微晶玻璃-陶瓷复合板生产过程中的热处理次数，可将微晶玻璃-陶瓷复合板的工艺分为两类：二次烧成工艺和一次烧成工艺。其中二次烧成工艺在我国已得到了广泛的应用。
二次烧成工艺的基本工艺流程为：利用常规陶瓷生产技术，烧制出陶瓷素坯作为复合板的基板；另行熔制出母玻璃颗粒；将母玻璃颗粒均匀铺布在陶瓷素坯上；进入窑炉，经烧结、晶化后制得微晶玻璃-陶瓷复合板。由于该工艺需先行烧制陶瓷素坯，再烧制微晶玻璃-陶瓷复合板，故称为二次烧成工艺。如中国专利ZL00130117.9所示。二次烧成工艺存在着以下不足：(1)能耗高。因需要分别进行陶瓷素坯和微晶玻璃-陶瓷复合板的烧成，能耗相对较高；(2)微晶玻璃层较厚。在实际生产中，因考虑到复合板在退火冷却过程中的变形问题，通常将复合板表层的微晶玻璃层设计为3-6mm，以避免复合板毛板在打磨过程中上翘或上凸部位的微晶玻璃层被磨透；(3)容易出现气孔缺陷。在陶瓷素坯上铺布一层较厚的母玻璃颗粒，无论如何优化玻璃颗粒级配和布料方式，都不可避免地在玻璃颗粒间存在孔隙，进而在烧结过程中，部分孔隙被封闭形成孤立的气泡，经抛光后，表现为气孔缺陷；(4)较易变形开裂。因微晶玻璃层较厚，且微晶玻璃层与陶瓷层间的界面规整，又由于微晶玻璃层和陶瓷层的热膨胀系数很难在各个温度段均为一致，故二层之间容易产生较大的内应力，致使复合板产品较易产生变形或开裂。
一次烧成工艺又可分为“母玻璃颗粒松散地铺布在陶瓷生坯上进行一次烧成的工艺(以下简称为‘布料式一次烧成工艺’)”和“母玻璃颗粒压入陶瓷坯体表层进行一次烧成的工艺(以下简称为‘压嵌式一次烧成工艺’)”。具体为：
(1)布料式一次烧成工艺的基本工艺流程为：利用常规陶瓷生产技术，通过压制成型制备出陶瓷生坯作为复合板的基板；另行熔制出母玻璃颗粒；将母玻璃颗粒均匀铺布在陶瓷生坯上；进入窑炉，经烧结、晶化后制得复合板，其底层为陶瓷坯体，表层为微晶玻璃饰面层。如中国专利ZL00100030.6、ZL03109190.3、ZL03119410.9所示。该工艺的优势集中表现为：使用未烧制的陶瓷生坯作为基板，母玻璃颗粒被铺布在陶瓷生坯上，只经一次烧成，同时使陶瓷生坯烧结、母玻璃颗粒烧结晶化为微晶玻璃，并使底层的陶瓷坯体层与表层的微晶玻璃层熔结复合，故与二次烧成工艺相比，可大幅度降低能耗。该工艺的不足表现为：①该工艺仍存在着上述二次烧成工艺所存在的微晶玻璃层较厚、容易出现气孔缺陷、较易变形开裂等不足；②由于采用一次烧成，上层的母玻璃颗粒在850-950℃就已烧结，封闭了气体通道，而下层的陶瓷生坯要在1050-1250℃才烧结，并收缩放气，致使上层微晶玻璃层的气孔缺陷更为严重，甚至产生鼓泡现象；③因陶瓷生坯和母玻璃颗粒在一次烧成过程中均存在烧结收缩过程和退火冷却收缩过程，故二层之间更易产生较大的内应力，致使复合板更易出现变形开裂缺陷；
(2)压嵌式一次烧成工艺的基本工艺流程为：分别制备陶瓷粉料和母玻璃颗粒；在陶瓷粉料布入压砖机的模腔时，也将母玻璃颗粒布入；当压砖机压制出陶瓷生坯时，生坯表层便同时被压入了一定量的母玻璃颗粒，即得复合板生坯；将复合板生坯烘干、一次烧成后，制得表层有微晶玻璃装饰的微晶玻璃-陶瓷复合板。如中国专利ZL00136831.1所示。该工艺的优点在于：①一次烧成，能耗较低；②微晶玻璃颗粒分布在陶瓷相中，因不存在独立的微晶玻璃层，故不会产生较大内应力，可较好地控制产品的平整度、变形性。然而，现有的压嵌式一次烧成工艺制得的复合板表层的微晶玻璃相含量过低、陶瓷相含量过高，不能较好地显现出微晶玻璃的装饰效果。
发明内容
针对现役的二次烧成工艺生产能耗高，现有的布料式一次烧成工艺气孔缺陷严重，现有的压嵌式一次烧成工艺微晶玻璃相含量低、装饰效果不佳，本发明的目的在于提供一种生产能耗低、产品气孔缺陷少、微晶玻璃相含量高、装饰效果较好的一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，其特征在于它包括以下步骤：
(1)陶瓷粉料的制备：采用普通陶瓷粉料制备工艺，通过配料、湿法球磨、喷雾干燥造粒，制得含水率为5-8％、粒径在20-150目的颗粒状陶瓷料，作为陶瓷粉料备用；
(2)陶瓷干粉的制备：将步骤(1)中制得的陶瓷粉料使用干燥器烘干至水分小于0.5％，并破碎至粒度小于100目，作为陶瓷干粉备用；
(3)母玻璃颗粒的制备：采用常规的母玻璃颗粒制备工艺，通过配料、熔化、水淬、烘干、破碎、过筛、分级等工序，制得粒径为0.8-4mm的母玻璃颗粒，备用；
(4)母玻璃颗粒的预处理：利用羧甲基纤维素钠调制成浓度为0.5-4％的粘结剂溶液(粘结剂水溶液)；将母玻璃颗粒与羧甲基纤维素钠粘结剂溶液按1∶0.02-1∶0.1的质量比例混合，或将母玻璃在羧甲基纤维素钠粘结剂溶液中浸泡、滤出，使母玻璃颗粒表面粘附一层粘结剂；再使用步骤(2)中制得的陶瓷干粉与表面有粘结剂的母玻璃颗粒按质量比例为1∶4-1∶8进行混合，从而使母玻璃颗粒表面生成一层陶瓷料层；使用孔径为30目的标准筛将未被母玻璃颗粒粘附的过剩陶瓷干粉筛除，获得表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒；
(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为1.2-4kg/m2；再将步骤(1)中制得的陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，在20-50MPa的压力下，将陶瓷粉料连同母玻璃颗粒一次压制成型为表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯；
(6)干燥和烧成：将表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯在干燥窑中于150-300℃下烘干，再在辊道窑中使用常规的陶瓷烧成温度制度，将复合板生坯一次烧成，烧成温度为1180-1220℃，烧成周期为40-90min，制得微晶玻璃-陶瓷复合板毛板；
(7)磨抛处理：利用常规的磨抛加工设备，对微晶玻璃-陶瓷复合板毛板表面进行打磨抛光处理，制得表面光亮且具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板成品，抛光面的微晶玻璃相与陶瓷相的面积之比约为1∶0.1-1∶0.6，微晶玻璃相起主要装饰作用。
其中，步骤(4)和步骤(5)的组合是本发明的关键。
在步骤(5)中，所用压砖机将模腔内物料压制成复合板生坯后，生坯表面朝下，背面朝上。如果使用的压砖机将模腔内物料压制成复合板生坯时，生坯表面朝上，则步骤(5)中的布料秩序应颠倒。
本发明制得的微晶玻璃-陶瓷复合板，表层为1-3mm的微晶玻璃相和陶瓷相相互混合结构，其中微晶玻璃相为主，陶瓷相为辅；底层为6-12mm的纯陶瓷相结构；表层和底层之间是经一次烧成而获得的相互咬合的熔结复合结构。
本发明与现有的“压嵌式一次烧成工艺”相比，存在以下不同：
(1)产品装饰效果不同。在复合板表层，微晶玻璃相与陶瓷相的比例不同，是本发明产品微晶玻璃-陶瓷复合板与现有工艺产品的根本区别。由于微晶玻璃相与陶瓷相的比例不同，即复合板产品表面的微晶玻璃颗粒纹理疏密及所产生的装饰效果完全不同；而装饰效果的不同，是建筑装饰材料产品种类划分的主要依据。例如：专利号为ZL00136831.1的专利所用的玻璃粉料与陶瓷粉料的比例为1∶1.6-1∶20(原文表述为“陶瓷粉料与一种或多种可晶化玻璃粉料按1∶0.05-0.6的比例混合”)，制得的复合板表面以陶瓷相为主，而微晶玻璃相仅以稀疏的斑点状分布在陶瓷相中。而在本发明中，首先布入到压砖机模腔的母玻璃颗粒量为1.2-4kg/m2，母玻璃颗粒呈连续分布状态，但因母玻璃颗粒是固体物质，母玻璃颗粒之间必然存在空隙，随后注入的陶瓷粉料因粒度细小，部分陶瓷粉料必然会流入和填充在母玻璃颗粒之间的空隙中，经实验测算，在母玻璃颗粒与陶瓷粉料的混合层(即复合板生坯的表层)中，母玻璃颗粒与陶瓷粉料的体积比约为1∶0.1-1∶0.6，母玻璃颗粒量远大于母玻璃颗粒空隙间的陶瓷粉料量，故制得的微晶玻璃-陶瓷复合板的表面必将以微晶玻璃相为主，仅在微晶玻璃相之间分布着少量的陶瓷相。可见，本发明制得的复合板产品与现有专利ZL00136831.1相比，微晶玻璃相含量高于陶瓷相，产品的光泽度、立体感及装饰效果更佳，从装饰材料角度来看，本发明的复合板产品种类与现有专利存在本质区别，即本发明微晶玻璃相含量高、装饰效果较好；
(2)工艺路线不同。通常来说，当布料时布入的母玻璃颗粒比例很高(如在复合板表层，母玻璃颗粒与陶瓷粉料的体积比约为1∶0.1-1∶0.6)，母玻璃颗粒容易从复合板生坯表面脱落。在本发明中，通过本发明步骤(4)之预处理，母玻璃颗粒之间预先粘附了粘结剂和陶瓷料，可将相邻的母玻璃颗粒与母玻璃颗粒或相邻的母玻璃颗粒与陶瓷粉料在加压成型过程中牢牢地压合粘接在一起，从而有效地解决了母玻璃颗粒从复合板生坯表面脱落的问题。而现有专利ZL00136831.1，因使用的玻璃粉料与陶瓷粉料的比例较低，故不存在也未考虑玻璃颗粒的脱落问题，但该专利ZL00136831.1在布料时，不是直接布入玻璃颗粒料，而是将陶瓷粉料与一种或多种可晶化玻璃粉料按1∶0.05-0.6的比例混合之后才进行布料。可见，本发明与现有专利技术的工艺设计和工艺路线存在本质差别。
与现役的二次烧成工艺和现有的布料式一次烧成工艺比较，本发明的有益效果如下：
(1)产品表面气孔缺陷较低。因本发明中，复合板表层由母玻璃颗粒与陶瓷粉料混合烧结，陶瓷粉料的烧结温度高于母玻璃，故在母玻璃颗粒烧结之后，陶瓷粉料还未烧结，可起到气体通道作用，使复合板坯体中的孔隙气体能在高温阶段顺畅地排出，产品表面气孔缺陷必然会显著降低；
(2)原料成本较低。本发明使用的母玻璃颗粒量为1.2-4kg/m2，而现役的二次烧成工艺实际生产所用的母玻璃颗粒量为8-16kg/m2。由于母玻璃颗粒的价格昂贵，故本发明通过节省母玻璃颗粒使用量，可有效降低原料成本。此外，因在本发明中母玻璃与陶瓷粉料混合烧结，气体易排出，对母玻璃的烧结性要求较低，故可降低母玻璃组成中用于调节母玻璃烧结性的ZnO、BaO含量，即相应地节省了价格昂贵的化工原料ZnO、BaCO3使用量；
(3)能有效控制产品的变形开裂。由于复合板生坯表层为母玻璃颗粒和陶瓷粉料的混合结构，在烧成过程中，由母玻璃颗粒生成的微晶玻璃相不会形成一层完整的微晶玻璃层，而是微晶玻璃相与陶瓷相的相互混合结构；又由于复合板生坯中由母玻璃颗粒与陶瓷粉料混合构成的表层和由陶瓷粉料单独构成的底层之间无明显分界面，经烧成后，两层之间呈现为相互咬合的熔接结构。因此，本发明的微晶玻璃-陶瓷复合板在退火冷却过程中，复合板的表层和底层的冷却收缩较易达到一致，不易形成强大的内应力，即不易产生变形开裂缺陷；
(4)可快速烧成。由上述(1)和(3)所述理由可知，因本发明中复合板生坯在烧成过程中不易产生气孔缺陷，不易产生变形开裂，故可以快速烧成。
与现役的二次烧成工艺比较，本发明还具有生产能耗低的有益效果。具体为：现役的二次烧成工艺需先将陶瓷生坯烧成陶瓷素坯，再将表面铺着母玻璃颗粒的陶瓷素坯再烧成微晶玻璃-陶瓷复合板；而在本发明中，采用一次烧成工艺，即陶瓷基层和母玻璃颗粒与陶瓷粉料的混合层一次烧成，故能耗可降低约一倍，即本发明生产能耗低。
与现有的压嵌式一次烧成工艺相比较，本发明的有益效果表现为：
(1)微晶玻璃-陶瓷复合板表层的微晶玻璃相含量很高，微晶玻璃相与陶瓷相的体积比例约为1∶0.1-1∶0.6，生成的复合板表面装饰效果以微晶玻璃相为主，以陶瓷相为辅，可充分显现出光泽亮丽极富立体感的微晶玻璃的装饰效果；相比之下，现有的压嵌式一次烧成工艺制得的微晶玻璃-陶瓷复合板产品表层以陶瓷相为主，微晶玻璃相为辅，主要表现为陶瓷的装饰效果，不能有效地展现微晶玻璃的装饰效果；
(2)本发明通过步骤(4)之预处理，能将大量的母玻璃颗粒压合在复合板生坯表层，很好地解决了母玻璃颗粒压嵌量大时容易出现的母玻璃颗粒脱落的问题；相比之下，现有的压嵌式一次烧成工艺因未对母玻璃颗粒进行任何预处理，当母玻璃颗粒压嵌量大时母玻璃颗粒易脱落，故母玻璃颗粒的掺入量受到了限制。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，以下结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，它包括如下步骤：
(1)陶瓷粉料的制备：采用普通陶瓷粉料制备工艺。应用常规陶瓷原料，原料配比(以质量百分比表示)为：39.0％长石、13.0％石英砂、45.0％粘土、3.0％滑石，原料配合料的化学成分(以质量百分比表示)为：68.50％SiO2、18.70％Al2O3、0.40％CaO、0.80％MgO、1.90％K2O；2.60％Na2O、0.40％TFe2O3、0.10％TiO2、烧失量6.30％、其它0.30％；各原料按配方称量，投入球磨机，湿法球磨至粒度为万孔筛筛余4％；将料浆通过喷雾干燥造粒，制得含水率为6％、粒径范围在20-150目的颗粒状陶瓷料，作为陶瓷粉料备用；
(2)陶瓷干粉的制备：将步骤(1)中制得的陶瓷粉料使用干燥器烘干至水分小于0.5％，并破碎至粒度小于100目，作为陶瓷干粉备用；
(3)母玻璃颗粒的制备：采用常规的母玻璃颗粒制备工艺。应用常规矿物和化工原料，原料配比(以质量百分比表示)为：35.0％长石、26.0％石英砂、27.0％石灰石、3.5％纯碱、1.5％硼酸、4.3％氧化锌、2.2％碳酸钡、0.5％三氧化二锑，原料配合料的化学成分(不计CO2和水分含量)为：60.00％SiO2，7.00％Al2O3，18.00％CaO，2.00％K2O，4.00％Na2O，1.00％B2O3，5.00％ZnO，2.00％BaO，0.50％Sb2O3，0.2％TFe2O3，其它0.30％；各原料按配方称量，混合均匀后投入池窑，在1500℃下熔化为玻璃液；将玻璃液直接流入冷却水中，水淬成玻璃渣；再经烘干、破碎、过筛分级后，制得粒径为0.8-4mm的母玻璃颗粒，备用；
(4)母玻璃颗粒的预处理：利用羧甲基纤维素钠用水调制成浓度为2％的粘结剂溶液；将母玻璃颗粒与羧甲基纤维素钠粘结剂溶液按1∶0.05的质量比例混合，使母玻璃颗粒表面粘附一层粘结剂；再使用步骤(2)中制得的陶瓷干粉与表面有粘结剂的母玻璃颗粒按质量比例为1∶6进行混合，从而使母玻璃颗粒表面生成一层陶瓷料层；使用孔径为30目的标准筛将未被母玻璃颗粒粘附的过剩陶瓷干粉筛除，获得表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒；
(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为2.5kg/m2；再将步骤(1)中制得的陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，在40MPa的压力下，将陶瓷粉料连同母玻璃颗粒一次压制成型为表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯；
(6)干燥和烧成：将表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯在干燥窑中于250℃下烘干，再在辊道窑中使用常规的陶瓷烧成温度制度，将复合板生坯一次烧成，烧成温度为1200℃，烧成周期为60min，制得微晶玻璃-陶瓷复合板毛板；
(7)磨抛处理：利用常规的磨抛加工设备，对微晶玻璃-陶瓷复合板毛板表面进行打磨抛光处理，制得表面光亮且具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板成品，抛光面的微晶玻璃相与陶瓷相的面积之比约为1∶0.2，微晶玻璃相起主要装饰作用。
实施例2：
一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，它包括如下步骤：
(1)陶瓷粉料的制备：与实施例1相同；
(2)陶瓷干粉的制备：与实施例1相同；
(3)母玻璃颗粒的制备：与实施例1相同；
(4)母玻璃颗粒的预处理：与实施例1相同；
(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为4kg/m2；再将步骤(1)中制得的陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，在40MPa的压力下，将陶瓷粉料连同母玻璃颗粒一次压制成型为表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯；
(6)干燥和烧成：与实施例1相同；
(7)磨抛处理：利用常规的磨抛加工设备，对微晶玻璃-陶瓷复合板毛板表面进行打磨抛光处理，制得表面光亮且具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板成品，抛光面的微晶玻璃相与陶瓷相的面积之比约为1∶0.1，微晶玻璃相起主要装饰作用。
实施例3：
一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，它包括如下步骤：
(1)陶瓷粉料的制备：与实施例1相同；
(2)陶瓷干粉的制备：与实施例1相同；
(3)母玻璃颗粒的制备：与实施例1相同；
(4)母玻璃颗粒的预处理：与实施例1相同；
(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为1.2kg/m2；再将步骤(1)中制得的陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，在40MPa的压力下，将陶瓷粉料连同母玻璃颗粒一次压制成型为表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯；
(6)干燥和烧成：与实施例1相同；
(7)磨抛处理：利用常规的磨抛加工设备，对微晶玻璃-陶瓷复合板毛板表面进行打磨抛光处理，制得表面光亮且具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板成品，抛光面的微晶玻璃相与陶瓷相的面积之比约为1∶0.6，微晶玻璃相起主要装饰作用。
实施例4：
一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，它包括如下步骤：
(1)陶瓷粉料的制备：与实施例1相同；
(2)陶瓷干粉的制备：与实施例1相同；
(3)母玻璃颗粒的制备：与实施例1相同；
(4)母玻璃颗粒的预处理：利用羧甲基纤维素钠调制成浓度为0.5％的粘结剂溶液；将母玻璃颗粒与羧甲基纤维素钠粘结剂溶液按1∶0.1的质量比例混合，使母玻璃颗粒表面粘附一层粘结剂；再使用步骤(2)中制得的陶瓷干粉与表面有粘结剂的母玻璃颗粒按质量比例为1∶4进行混合，从而使母玻璃颗粒表面生成一层陶瓷料层；使用孔径为30目的标准筛将未被母玻璃颗粒粘附的过剩陶瓷干粉筛除，获得表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒；
(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为2.5kg/m2；再将步骤(1)中制得的陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，在40MPa的压力下，将陶瓷粉料连同母玻璃颗粒一次压制成型为表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯；
(6)干燥和烧成：将表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯在干燥窑中于200℃下烘干，再在辊道窑中使用常规的陶瓷烧成温度制度，将复合板生坯一次烧成，烧成温度为1210℃，烧成周期为70min，制得微晶玻璃-陶瓷复合板毛板；
(7)磨抛处理：利用常规的磨抛加工设备，对微晶玻璃-陶瓷复合板毛板表面进行打磨抛光处理，制得表面光亮且具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板成品，抛光面的微晶玻璃相与陶瓷相的面积之比约为1∶0.2，微晶玻璃相起主要装饰作用。
实施例5：
一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，它包括如下步骤：
(1)陶瓷粉料的制备：与实施例1相同；
(2)陶瓷干粉的制备：与实施例1相同；
(3)母玻璃颗粒的制备：与实施例1相同；
(4)母玻璃颗粒的预处理：利用羧甲基纤维素钠调制成浓度为4％的粘结剂溶液；将母玻璃颗粒与羧甲基纤维素钠粘结剂溶液按1∶0.02的质量比例混合，使母玻璃颗粒表面粘附一层粘结剂；再使用步骤(2)中制得的陶瓷干粉与表面有粘结剂的母玻璃颗粒按质量比例为1∶8进行混合，从而使母玻璃颗粒表面生成一层陶瓷料层；使用孔径为30目的标准筛将未被母玻璃颗粒粘附的过剩陶瓷干粉筛除，获得表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒；
(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为2.5kg/m2；再将步骤(1)中制得的陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，在40MPa的压力下，将陶瓷粉料连同母玻璃颗粒一次压制成型为表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯；
(6)干燥和烧成：将表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯在干燥窑中于250℃下烘干，再在辊道窑中使用常规的陶瓷烧成温度制度，将复合板生坯一次烧成，烧成温度为1200℃，烧成周期为80min，制得微晶玻璃-陶瓷复合板毛板；
(7)磨抛处理：利用常规的磨抛加工设备，对微晶玻璃-陶瓷复合板毛板表面进行打磨抛光处理，制得表面光亮且具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板成品，抛光面的微晶玻璃相与陶瓷相的面积之比约为1∶0.2，微晶玻璃相起主要装饰作用。
实施例6：
一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，它包括如下步骤：
(1)陶瓷粉料的制备：与实施例1相同；
(2)陶瓷干粉的制备：与实施例1相同；
(3)母玻璃颗粒的制备：与实施例1相同；
(4)母玻璃颗粒的预处理：利用羧甲基纤维素钠调制成浓度为1.5％的粘结剂溶液；将母玻璃在羧甲基纤维素钠粘结剂溶液中浸泡、滤出，使母玻璃颗粒表面粘附一层粘结剂；再使用步骤(2)中制得的陶瓷干粉与表面有粘结剂的母玻璃颗粒按质量比例为1∶4进行混合，从而使母玻璃颗粒表面生成一层陶瓷料层；使用孔径为30目的标准筛将未被母玻璃颗粒粘附的过剩陶瓷干粉筛除，获得表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒；
(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为2.5kg/m2；再将步骤(1)中制得的陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，在40MPa的压力下，将陶瓷粉料连同母玻璃颗粒一次压制成型为表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯；
(6)干燥和烧成：与实施例1相同；
(7)磨抛处理：利用常规的磨抛加工设备，对微晶玻璃-陶瓷复合板毛板表面进行打磨抛光处理，制得表面光亮且具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板成品，抛光面的微晶玻璃相与陶瓷相的面积之比约为1∶0.2，微晶玻璃相起主要装饰作用。
Claims (1)
1.一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，其特征在于它包括以下步骤：
(1)陶瓷粉料的制备：采用普通陶瓷粉料制备工艺，通过配料、湿法球磨、喷雾干燥造粒，制得含水率为5-8％、粒径在20-150目的颗粒状陶瓷料，作为陶瓷粉料备用；
(2)陶瓷干粉的制备：将步骤(1)中制得的陶瓷粉料使用干燥器烘干至水分小于0.5％，并破碎至粒度小于100目，作为陶瓷干粉备用；
(3)母玻璃颗粒的制备：采用常规的母玻璃颗粒制备工艺，通过配料、熔化、水淬、烘干、破碎、过筛、分级等工序，制得粒径为0.8-4mm的母玻璃颗粒，备用；
(4)母玻璃颗粒的预处理：利用羧甲基纤维素钠调制成浓度为0.5-4％的粘结剂溶液；将母玻璃颗粒与羧甲基纤维素钠粘结剂溶液按1∶0.02-1∶0.1的质量比例混合，或将母玻璃在羧甲基纤维素钠粘结剂溶液中浸泡、滤出，使母玻璃颗粒表面粘附一层粘结剂；再使用步骤(2)中制得的陶瓷干粉与表面有粘结剂的母玻璃颗粒按质量比例为1∶4-1∶8进行混合，从而使母玻璃颗粒表面生成一层陶瓷料层；使用孔径为30目的标准筛将未被母玻璃颗粒粘附的过剩陶瓷干粉筛除，获得表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒；
(5)布料和压坯：将表面被陶瓷料包裹的母玻璃颗粒均匀铺布在压砖机模腔底部，其布料量为1.2-4kg/m2；再将步骤(1)中制得的陶瓷粉料注入并填满压砖机模腔，在20-50MPa的压力下，将陶瓷粉料连同母玻璃颗粒一次压制成型为表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯；
(6)干燥和烧成：将表层含有母玻璃颗粒的复合板生坯在干燥窑中于150-300℃下烘干，再在辊道窑中使用常规的陶瓷烧成温度制度，将复合板生坯一次烧成，烧成温度为1180-1220℃，烧成周期为40-90min，制得微晶玻璃-陶瓷复合板毛板；
(7)磨抛处理：利用常规的磨抛加工设备，对微晶玻璃-陶瓷复合板毛板表面进行打磨抛光处理，制得表面光亮且具有颗粒状纹理的微晶玻璃-陶瓷复合板成品。
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Assignee: Anhui province Huaibei whirpo Foshan Xinyue Building Ceramic Co Limited Assignor: China University of Geosciences (Wuhan) Contract record no.: 2011340000525 Denomination of invention: Technique of preparing microcrystalline glass-ceramic composite board by one-step firing process Granted publication date: 20100728 License type: Exclusive License Open date: 20090107 Record date: 20111229 |
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