CN103693993A - 一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦及其生产方法，属于陶瓷瓦技术领域。本发明陶瓷瓦由陶瓷瓦坯和喷涂在其表面上的一层保温隔热釉料烧制而成，其中，釉料包括以下原料组成：钾长石、钠长石、高岭土、海泡石、膨胀珍珠岩、纳米SiO2、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、ZnO粉末、TiO2粉末；陶瓷瓦坯包括以下原料组成：高岭土、石英砂、莫来石、海泡石、滑石粉、膨润土、白云石、玻璃纤维。本发明陶瓷瓦可广泛用于建筑领域，具有优越的保温隔热性能，制备工艺简单，生产成本低，具有很广阔的市场前景，便于实施产业化与推广应用。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷瓦技术领域，具体涉及一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦及其生产方法。
背景技术
釉料是几种玻璃化氧化物（熔块）与无机添加剂组成的混合物，通过热处理后，在陶瓷坯体表面上形成的一层玻璃质薄层，它具有改善陶瓷产品的外观质量（如光泽、颜色、画面等）或者提高产品的技术与使用性能（如机械强度、化学稳定性、防污性、防渗水透气性、防辐射散热能力等）的作用。通常是将调制好的釉浆涂布在坯体外表，经高温烧成后，它会熔融、平铺开来，与坯体结合在一起，冷却后形成玻璃质薄层，即为釉。
釉的用途广泛，用途不同，对其外观质量及内在性能的要求也各不相同，因此实际使用的釉料品种繁多，目前国际上尚无统一的釉料分类方法。随着人民生活水平的提高和我国对于建筑物保温节能工作的政策性指导，具有保温隔热功能的釉料得到了快速发展，被广泛应用在陶瓷瓦、陶瓷砖等领域上。
中国专利（申请号：200710124041.1）公开了一种蜂窝状真空孔隔热瓷砖及其生产工艺，该瓷砖由隔热瓷砖砖坯和喷涂在其表面上的一层反光白釉烧制而成，所述隔热瓷砖砖坯的原料组成是：①高岭土60％－70％，②塑料泡沫颗粒1％－5％，③水20％－30％；所述反光白釉的原料组成是：①氧化硅50％－65％，②氧化铝13％－18％，②氧化钙12％－17％，④氧化镁0.5％－1.5％，⑤氧化钠3％－4％，⑥氧化钾1％－1.5％，以上含量为重量百分含量，所述泡沫塑料包括但不限于聚氨酯塑料泡沫颗粒，其颗粒的直径在6mm－7mm。其生产工艺是将隔热瓷砖各种原料混合压制成规格的砖坯自然干透、喷涂反光白釉晾干后烧制而成。本发明的瓷砖烧制成成品后的砖体内部会出现若干蜂窝状真空孔，该真空孔互不相连，保持恒温，具有良好隔热效果。该瓷砖的隔热材料利用反光白釉优良的反光反射热量的性能，具有优良的反光隔热性能。
中国专利（申请号：200810239554.1）公开了一种以中空玻璃微珠、中空陶瓷微珠等为保温隔热材料，以钛白粉、铝粉(浆)等为反射材料的溶剂型氟碳保温隔热涂料。该涂料的导热系数小于0.055 W/m·K，太阳光反射率大于等于0.85，半球反射率大于等于0.85，耐老化时间为2500h 不褪色、不粉化。该材料可应用于建筑物外墙、屋顶、水泥表面、瓷砖、釉面砖、装饰瓦等材料表面。该涂料除了具有外墙装饰材料的功能，还具有保温隔热等的功能。
从目前来看，保温隔热釉料已经广泛应用于陶瓷瓦、瓷砖等领域上，但由于配方不合理等因素，保温隔热釉料一直存在制备成本高、保温隔热性能差等缺陷
发明内容
本发明的目的是提供一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦，以及该陶瓷瓦的生产方法。
具体的，本发明的技术方案是：
一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦，由陶瓷瓦坯和喷涂在其表面上的一层保温隔热釉料烧制而成，其中，所述具有保温隔热功能的釉料包括以下重量份数的原料组成：钾长石15-35份；钠长石15-35份；高岭土5-20份；海泡石1-15份；膨胀珍珠岩1-15份；纳米SiO21-15份；碳酸镁粉末1-10份；碳酸钙粉末1-10份；ZnO粉末1-10份；TiO2粉末1-10份；所述陶瓷瓦坯包括以下重量份数的原料组成：高岭土30-50份；石英砂20-40份；莫来石5-15份；海泡石5-15份；滑石粉5-15份；膨润土5-15份；白云石1-15份；玻璃纤维1-10份；所述保温隔热釉料采用喷施或浇淋的方式施放在陶瓷瓦坯上，厚度控制在0.3-2.0mm之间。
膨胀珍珠岩是一种具有高性能的无机轻质绝热材料，密度小（70～250kg/m3），使用温度范围为–200～800℃，温度在0～100℃范围内的导热系数为0.024～0.058w/（m·k），具有导热率低、无毒、无味、不腐、阻燃、吸音的优点，可用作高效保温、保冷填充材料。其制作原理为珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的矿砂，再经预热、瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的材料，根据其膨胀工艺技术及用途不同分为开放孔、闭孔、中空孔三种形态。本发明采用的是粒径（颗粒直径）在100纳米以下的中空孔膨胀珍珠岩。
纳米SiO2是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。纳米氧化硅具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收，红外反射 特性。本发明采用的是粒径在100nm以下的纳米SiO2的。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高的优点。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，通常用作复合材料中的增强材料，其直径越小，强度越高。在本发明中，能起到增强陶瓷瓦刚度的作用。
莫来石是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称，因最初发现于莫来岛而得名，它在自然界中很少存在，主要采用铝硅酸盐在高温下进行人工合成，其主要成分是3Al2O3·2SiO2或2 Al2O3·SiO2。莫来石现在主要用于制作高性能陶瓷、耐火、耐高温、电子封装和光学材料等，也可以与其它材料符合而成为性能优越的复合材料。
一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦的生产方法，包括如下具体生产步骤：
（1）将保温隔热釉料按上述原料进行配制，加入原料总重量0.5-1.0%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC，混合，进行湿法球磨，控制原料细度在100-500目之间，即所述保温隔热釉料；
（2）将保温隔热釉料以喷施或浇淋的方式施放陶瓷瓦坯上，控制釉面厚度在0.3-2.0mm之间；
（3）将步骤（2）施好釉的陶瓷瓦坯送入窑炉，经窑炉1100-1350℃下一次烧成陶瓷瓦半成品，经抛光磨边后得到成品。
作为上述方案的进一步说明，所述陶瓷瓦坯是按上述原料进行混合，加入原料总重量0.5-1.5%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC和0-1%的发泡剂碳酸钠粉末，然后置于球磨机内进行球磨，控制细度在80目以上；将过筛所得混合粉料与水按重量比为4：1～1.5混合均匀后陈化1.5～2d，然后在压力成型机中，按磨具规格在12～18MPa压力条件下压制成型，制得陶瓷瓦坯。
作为上述方案的进一步说明，步骤（3）的窑炉烧成时间为5-15h。
本发明的有益效果是：
（1）本发明陶瓷瓦可广泛用于建筑领域，具有优越的保温隔热性能，机械性能强，质量优，具备很好的实用性和抗压强度，市场前景广阔。
（2）本发明陶瓷瓦制备所用原料价格低廉，具有生产成本低的优势，与其他保温隔热瓦相比，性价更高。
（3）本发明陶瓷瓦制备工艺简单，使用传统设备即可，投资少，便于实施产业化与推广应用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，本实施例仅是对本发明作更清楚的说明，而不是对本发明的限制。
实施例1
一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦，由陶瓷瓦坯和喷涂在其表面上的一层保温隔热釉料烧制而成，其中，所述具有保温隔热功能的釉料包括以下重量份数的原料组成：钾长石20份；钠长石20份；高岭土10份；海泡石10份；膨胀珍珠岩5份；纳米SiO210份；碳酸镁粉末5份；碳酸钙粉末5份；ZnO粉末5份；TiO2粉末10份。所述陶瓷瓦坯包括以下重量份数的原料组成：高岭土35份；石英砂20份；莫来石8份；海泡石10份；滑石粉7份；膨润土10份；白云石5份；玻璃纤维5份。
具体制备方法是：
（1）将保温隔热釉料按上述原料进行配制，加入原料总重量0.8%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC，混合，进行湿法球磨，控制原料细度在100目之间，即所述保温隔热釉料；
（2）将陶瓷瓦坯所述组成原料进行混合，加入原料总重量1.0%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC和0.3%的发泡剂碳酸钠粉末，然后置于球磨机内进行球磨，控制细度在80目以上；将过筛所得混合粉料与水按重量比为4：1混合均匀后陈化2d，然后在压力成型机中，按磨具规格在15MPa压力条件下压制成型，制得陶瓷瓦坯；
（3）将保温隔热釉料以喷施或浇淋的方式施放陶瓷瓦坯上，控制釉面厚度在1.0mm之间；
（4）将步骤（3）施好釉的陶瓷瓦坯送入窑炉，经窑炉1150℃下一次烧成（时间为10h）陶瓷瓦半成品，经抛光磨边后得到成品。
实施例2
一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦，由陶瓷瓦坯和喷涂在其表面上的一层保温隔热釉料烧制而成，其中，所述具有保温隔热功能的釉料包括以下重量份数的原料组成：钾长石25份；钠长石15份；高岭土10份；海泡石5份；膨胀珍珠岩15份；纳米SiO25份；碳酸镁粉末5份；碳酸钙粉末5份；ZnO粉末5份；TiO2粉末10份。所述陶瓷瓦坯包括以下重量份数的原料组成：高岭土50份；石英砂40份；莫来石10份；海泡石10份；滑石粉10份；膨润土10份；白云石10份；玻璃纤维5份。
具体制备方法是：
（1）将保温隔热釉料按上述原料进行配制，加入原料总重量0.5%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC，混合，进行湿法球磨，控制原料细度在150目之间，即所述保温隔热釉料；
（2）将陶瓷瓦坯所述组成原料进行混合，加入原料总重量1.2%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC和0.5%的发泡剂碳酸钠粉末，然后置于球磨机内进行球磨，控制细度在100目以上；将过筛所得混合粉料与水按重量比为4：1.5混合均匀后陈化2d，然后在压力成型机中，按磨具规格在12MPa压力条件下压制成型，制得陶瓷瓦坯；
（3）将保温隔热釉料以喷施或浇淋的方式施放陶瓷瓦坯上，控制釉面厚度在1.5mm之间；
（4）将步骤（3）施好釉的陶瓷瓦坯送入窑炉，经窑炉1250℃下一次烧成（时间为8h）陶瓷瓦半成品，经抛光磨边后得到成品。
实施例3
一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦，由陶瓷瓦坯和喷涂在其表面上的一层保温隔热釉料烧制而成，其中，所述具有保温隔热功能的釉料包括以下重量份数的原料组成：钾长石35份；钠长石15份；高岭土5份；海泡石10份；膨胀珍珠岩10份；纳米SiO25份；碳酸镁粉末5份；碳酸钙粉末5份；ZnO粉末5份；TiO2粉末5份。所述陶瓷瓦坯包括以下重量份数的原料组成：高岭土40份；石英砂40份；莫来石5份；海泡石10份；滑石粉15份；膨润土10份；白云石8份；玻璃纤维7份。
具体制备方法是：
（1）将保温隔热釉料按上述原料进行配制，加入原料总重量0.5%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC，混合，进行湿法球磨，控制原料细度在400目之间，即所述保温隔热釉料；
（2）将陶瓷瓦坯所述组成原料进行混合，加入原料总重量0.5%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC和0.2%的发泡剂碳酸钠粉末，然后置于球磨机内进行球磨，控制细度在150目以上；将过筛所得混合粉料与水按重量比为4：1.5混合均匀后陈化1.5d，然后在压力成型机中，按磨具规格在15MPa压力条件下压制成型，制得陶瓷瓦坯；
（3）将保温隔热釉料以喷施或浇淋的方式施放陶瓷瓦坯上，控制釉面厚度在1.0mm之间；
（4）将步骤（3）施好釉的陶瓷瓦坯送入窑炉，经窑炉1300℃下一次烧成（时间为6h）陶瓷瓦半成品，经抛光磨边后得到成品。
实施例4
一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦，由陶瓷瓦坯和喷涂在其表面上的一层保温隔热釉料烧制而成，其中，所述具有保温隔热功能的釉料包括以下重量份数的原料组成：钾长石15份；钠长石30份；高岭土10份；海泡石15份；膨胀珍珠岩5份；纳米SiO25份；碳酸镁粉末5份；碳酸钙粉末5份；ZnO粉末5份；TiO2粉末5份。所述陶瓷瓦坯包括以下重量份数的原料组成：高岭土30份；石英砂40份；莫来石15份；海泡石5份；滑石粉10份；膨润土15份；白云石5份；玻璃纤维3份。
具体制备方法是：
（1）将保温隔热釉料按上述原料进行配制，加入原料总重量1.0%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC，混合，进行湿法球磨，控制原料细度在350目之间，即所述保温隔热釉料；
（2）将陶瓷瓦坯所述组成原料进行混合，加入原料总重量1.0%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC和0.5%的发泡剂碳酸钠粉末，然后置于球磨机内进行球磨，控制细度在80目以上；将过筛所得混合粉料与水按重量比为4：15混合均匀后陈化2d，然后在压力成型机中，按磨具规格在15MPa压力条件下压制成型，制得陶瓷瓦坯；
（3）将保温隔热釉料以喷施或浇淋的方式施放陶瓷瓦坯上，控制釉面厚度在0.8mm之间；
（4）将步骤（3）施好釉的陶瓷瓦坯送入窑炉，经窑炉1200℃下一次烧成（时间为12h）陶瓷瓦半成品，经抛光磨边后得到成品。
实施例5
一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦，由陶瓷瓦坯和喷涂在其表面上的一层保温隔热釉料烧制而成，其中，所述具有保温隔热功能的釉料包括以下重量份数的原料组成：钾长石15份；钠长石20份；高岭土20份；海泡石5份；膨胀珍珠岩5份；纳米SiO215份；碳酸镁粉末5份；碳酸钙粉末5份；ZnO粉末5份；TiO2粉末5份。所述陶瓷瓦坯包括以下重量份数的原料组成：高岭土45份；石英砂25份；莫来石8份；海泡石7份；滑石粉10份；膨润土10份；白云石10份；玻璃纤维10份。
具体制备方法是：
（1）将保温隔热釉料按上述原料进行配制，加入原料总重量0.8%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC，混合，进行湿法球磨，控制原料细度在150目之间，即所述保温隔热釉料；
（2）将陶瓷瓦坯所述组成原料进行混合，加入原料总重量0.8%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC和0.5%的发泡剂碳酸钠粉末，然后置于球磨机内进行球磨，控制细度在200目以上；将过筛所得混合粉料与水按重量比为4：1.5混合均匀后陈化1.5d，然后在压力成型机中，按磨具规格在15MPa压力条件下压制成型，制得陶瓷瓦坯；
（3）将保温隔热釉料以喷施或浇淋的方式施放陶瓷瓦坯上，控制釉面厚度在1.2mm之间；
（4）将步骤（3）施好釉的陶瓷瓦坯送入窑炉，经窑炉1250℃下一次烧成（时间为10h）陶瓷瓦半成品，经抛光磨边后得到成品。
Claims (6)
1.一种具有保温隔热功能的陶瓷瓦，其特征在于，由陶瓷瓦坯和喷涂在其表面上的一层保温隔热釉料烧制而成，其中，
所述保温隔热釉料包括以下重量份数的原料组成：钾长石15-35份；钠长石15-35份；高岭土5-20份；海泡石1-15份；膨胀珍珠岩1-15份；纳米SiO21-15份；碳酸镁粉末1-10份；碳酸钙粉末1-10份；ZnO粉末1-10份；TiO2粉末1-10份；
所述陶瓷瓦坯包括以下重量份数的原料组成：高岭土30-50份；石英砂20-40份；莫来石5-15份；海泡石5-15份；滑石粉5-15份；膨润土5-15份；白云石1-15份；玻璃纤维1-10份；
所述保温隔热釉料采用喷施或浇淋的方式施放在陶瓷瓦坯上，厚度控制在0.3-2.0mm之间。
2.根据权利要求1所述具有保温隔热功能的陶瓷瓦，其特征在于，所述膨胀珍珠岩具有中空孔结构，粒径在100nm以下。
3.根据权利要求1或2所述具有保温隔热功能的陶瓷瓦，其特征在于，所述纳米SiO2的粒径在100nm以下。
4.如权利要求1-3任一所述具有保温隔热功能的陶瓷瓦的生产方法，其特征在于，该方法包括如下具体生产步骤：
（1）将保温隔热釉料按上述原料进行配制，加入原料总重量0.5-1.0%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC，混合，进行湿法球磨，控制原料细度在100-500目之间，即所述保温隔热釉料；
（2）将保温隔热釉料以喷施或浇淋的方式施放陶瓷瓦坯上，控制釉面厚度在0.3-2.0mm之间；
（3）将步骤（2）施好釉的陶瓷瓦坯送入窑炉，经窑炉1100-1350℃下一次烧成陶瓷瓦半成品，经抛光磨边后得到成品。
5.根据权利要求4所述具有保温隔热功能的陶瓷瓦的生产方法，其特征在于，所述陶瓷瓦坯是按上述原料进行混合，加入原料总重量0.5-1.5%的粘合剂羟甲基纤维钠CMC和0-1%的发泡剂碳酸钠粉末，然后置于球磨机内进行球磨，控制细度在80目以上；将过筛所得混合粉料与水按重量比为4：1～1.5混合均匀后陈化1.5～2d，然后在压力成型机中，按磨具规格在12～18MPa压力条件下压制成型，制得陶瓷瓦坯。
6.根据权利要求4或5所述具有保温隔热功能的陶瓷瓦的生产方法，其特征在于，步骤（3）的窑炉烧成时间为5-15h。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140402 |