CN105541290A - 具有电磁波吸收功能的陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种具有电磁波吸收功能的陶瓷砖及其制备方法。该陶瓷砖的坯体是由以下原料(以质量百分比计)制备得到的：吸波剂：18％-25％，黏土：30％-50％，长石：10％-20％，石英：18％-25％，上述总量之和为100％。本发明的陶瓷砖具有良好的电磁波吸收功能，其对电磁波在2-18GHz范围内的平均反射率低于-7.5dB，最小反射率达到-16.0dB；其破坏强度≥5000N，断裂模数＞40MPa；本发明的陶瓷砖具有建筑装饰功能及电磁波吸收功能，具有广阔的应用前景。

Description

具有电磁波吸收功能的陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷砖，特别是涉及一种具有电磁波吸收功能的陶瓷砖及其制备方法。
背景技术
随着电子工业及电子产品的迅猛发展和普及，通信基站、广播电视发射设备、高压输电线以及手机、微波炉、电磁炉等设备和产品在为我们提供便利的同时，也大量地向环境中发射电磁辐射或产生电磁场。伴随着人工辐射源种类和数量的大幅度增加，居民区和建筑室内环境中的电磁辐射污染问题也就随之而来。人们有70％-90％的时间都在室内度过，若长时间在电磁污染环境中工作、学习和生活，会严重危害人的身心健康。
现有技术提出一种陶瓷保健砖，该陶瓷保健砖是在陶瓷砖本体上烧制一层电气石涂层制备而成的。该陶瓷砖是通过屏蔽电磁辐射来进行电磁防护的，并没有从根本上消除电磁波，对电磁波进行屏蔽会造成电磁波的二次反射或多次反射问题，造成二次电磁污染。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种具有电磁波吸收功能的陶瓷砖及其制备方法，所要解决的技术问题是使其具有良好的电磁波吸收功能，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，所述的陶瓷砖的坯体是由以下原料(以质量百分比计)制备得到：吸波剂：18％-25％，黏土：30％-50％，长石：10％-20％，石英：18％-25％，上述总量之和为100％。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其中所述的陶瓷砖的坯体是由以下原料(以质量百分比计)制备得到：吸波剂：20％-22％，黏土：40％-50％，长石：10％-25％，石英：20％-25％，上述总量之和为100％。
优选的，前述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其中所述的吸波剂选自碳化硅粉、鳞片石墨粉、纳米炭黑粉、提钒钛尾矿粉、球状羰基铁微粉、片状铁硅铝微粉中的一种或一种以上的组合。
优选的，前述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其中所述的黏土为自熟焦、铁口土、文祖石和海南泥的混合物，所述的熟焦、铁口土、文祖石和海南泥的主要成分为SiO2和Al2O3。
优选的，前述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其中所述的长石为钾长石和钠长石的混合物；所述的长石中K和Na元素的含量均大于长石总量的5％。
优选的，前述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其中所述的石英为中温砂，所述的中温砂中的SiO2的含量占中温砂的80％-90％。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖的制备方法，包含以下步骤：
1)将原料以高空落料的方式混合均匀，加入水，通过湿法球磨的方法将其制成含水量为34％-36％的浆料；所述的原料的质量百分比为：吸波剂：20％-25％，黏土：30％-50％，长石：10％-20％，石英：20％-25％，上述总量之和为100％；
2)去除浆料中的粗颗粒和杂质，对浆料进行陈腐处理，将陈腐处理后的浆料搅拌均匀，然后对搅拌均匀的浆料进行喷雾干燥，制成粉体，通过干压成型的方式将粉体制成陶瓷坯体；
3)对坯体进行施釉、印花、煅烧，得到具有电磁波吸收功能的陶瓷砖。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖的制备方法，其中所述的吸波剂选自碳化硅粉、鳞片石墨粉、纳米炭黑粉、提钒钛尾矿粉、球状羰基铁微粉、片状铁硅铝微粉中的一种或一种以上的组合；所述的黏土为自熟焦、铁口土、文祖石和海南泥的混合物；所述的长石为钾长石和钠长石的混合物。
借由上述技术方案，本发明具有电磁波吸收功能的陶瓷砖及其制备方法至少具有下列优点：
1、本发明的陶瓷砖具有良好的电磁波吸收功能，其对电磁波在2-18GHz范围内的平均反射率低于-7.5dB，最小反射率达到-16.0dB。
2、本发明的陶瓷砖的抗压能力强，其破坏强度≥5000N，断裂模数＞40MPa。
3、本发明的陶瓷砖具有建筑装饰功能及电磁波吸收功能，具有广阔的应用前景。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是为实施例1的吸波性能测试图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征或特点可由任何合适形式组合。
本发明的实施例提出一种具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其坯体是由以下原料(以质量百分比计)制备得到：吸波剂：18％-25％，黏土：30％-50％，长石：10％-20％，石英：18％-25％，上述总量之和为100％；所述的吸波剂选自碳化硅粉、鳞片石墨粉、纳米炭黑粉、提钒钛尾矿粉、球状羰基铁微粉、片状铁硅铝微粉中的一种或一种以上的组合，所述的碳化硅粉、鳞片石墨粉、纳米炭黑粉为电阻型吸波剂，所述的电阻型吸波剂的电导率越高，导致载流子引起包括电场变化产生的电流和磁场变化产生的涡流的宏观电流越大，这种情况加强了对电磁波的损耗，进而将电磁波的能量转化为热能，所述的提钒钛尾矿粉、球状羰基铁微粉和片状铁硅铝微粉为磁介质型吸波剂，所述磁介质型的吸波剂是通过磁滞损耗、涡流损耗、磁后效损耗、尺寸共振、自然共振、畴壁共振等机制损耗电磁波的能量，从而实现对电磁波的吸收；所述的黏土为熟焦、铁口土、文祖石和海南泥的混合物，所述的熟焦、铁口土、文祖石和海南泥的主要成分为SiO2和Al2O3；所述的长石为钾长石和钠长石的混合物，所述长石中K和Na元素的含量均大于长石总量的5％；所述的石英为中温砂，其中，中温砂中的SiO2的含量占中温砂的80％-90％；
上述实施例所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖的吸水率E≤0.5％，破坏强度≥5000N，断裂模数＞40MPa，其对电磁波在2-18GHz范围内的平均反射率低于-7.5dB，最小反射率达到-16.0dB。
根据上述实施例，本发明提出以下具有电磁波吸收功能的陶瓷砖实例1-8，具体的实施例中，所述的陶瓷砖坯体中各化学组分基于氧化物总重量计的相对重量百分比如表1所示，
表1实施例1-8陶瓷砖坯体原料的化学组分比例
本发明提出以下具有电磁波吸收功能的陶瓷砖实例1-8，其坯体的原料组成如表2所示。
表2实例1-8陶瓷砖坯体的原料组成(质量百分含量％)
注：“-”代表该组分含量为0。
本发明的实施例还提出一种具有电磁波吸收功能的陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤：
1)将原料以高空落料的方式混合均匀，加入水，通过湿法球磨的方法将其制成含水量为34％-36％的浆料；具体的，所述的陶瓷砖坯体的原料如表2所示；
2)去除浆料中的粗颗粒和杂质，对浆料进行陈腐处理，将陈腐处理后的浆料搅拌均匀，然后对搅拌均匀的浆料进行喷雾干燥，制成粉体，通过干压成型的方式制成陶瓷坯体；
3)对坯体进行施釉、煅烧，得到具有电磁波吸收功能的陶瓷砖。
按照GB/T4100-2006《陶瓷砖》的要求对实例1-8制备的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖进行吸水率、破坏强度和断裂模数性能实验测试，测试结果表明本发明的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖吸水率E≤0.5％，破坏强度≥5000N，断裂模数＞40MPa。
反射率是表征材料吸波性能的重要指标，反射率值越小，材料的吸波性能越好。将本发明实施例1的陶瓷砖加工到尺寸为180*180mm的试样，采用弓形法对该陶瓷砖的(2-18GHz)吸波性能进行，吸波性能测试结果如图1所示，由图可知该陶瓷砖对电磁波在2-18GHz范围内的平均反射率低于-7.5dB，最小反射率达到-16.0dB。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其特征在于：其坯体是由以下原料(以质量百分比计)制备得到的：
吸波剂：18％-25％，
黏土：30％-50％，
长石：10％-20％，
石英：18％-25％，
上述总量之和为100％。
2.根据权利要求1所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其特征在于，其坯体是由以下原料(以质量百分比计)制备得到的：
吸波剂：20％-22％，
黏土：40％-50％，
长石：10％-25％，
石英：20％-25％，
上述总量之和为100％。
3.根据权利要求1所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其特征在于，所述的吸波剂选自碳化硅粉、鳞片石墨粉、纳米炭黑粉、提钒钛尾矿粉、球状羰基铁微粉、片状铁硅铝微粉中的一种或一种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其特征在于，所述的黏土为熟焦、铁口土、文祖石和海南泥的混合物，所述的熟焦、铁口土、文祖石和海南泥的主要成分为SiO2和Al2O3。
5.根据权利要求1所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其特征在于，所述的长石为钾长石和钠长石的混合物，所述的长石中的K和Na元素含量均大于长石总量的5％。
6.根据权利要求1所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其特征在于，所述的石英为中温砂，所述的中温砂中的SiO2的含量占中温砂的80％-90％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖，其特征在于，所述的陶瓷砖的吸水率E≤0.5％，破坏强度≥5000N，断裂模数＞40MPa，其对电磁波在2-18GHz范围内的平均反射率低于-7.5dB。
8.一种具有电磁波吸收功能的陶瓷砖的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
1)将原料以高空落料的方式混合均匀，加入水，通过湿法球磨的方法将其制成含水量为34％-36％的浆料；所述的原料的质量百分比为：吸波剂：20％-25％，黏土：30％-50％，长石：10％-20％，石英：20％-25％；
2)去除浆料中的粗颗粒和杂质，对浆料进行陈腐处理，将陈腐处理后的浆料搅拌均匀，然后对搅拌均匀的浆料进行喷雾干燥，制成粉体，通过干压成型的方式将粉体制成陶瓷坯体；
3)对坯体进行施釉、印花、煅烧，得到具有电磁波吸收功能的陶瓷砖。
9.根据权利要求8所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述的吸波剂选自碳化硅粉、鳞片石墨粉、纳米炭黑粉、提钒钛尾矿粉、球状羰基铁微粉、片状铁硅铝微粉中的一种或一种以上的组合；所述的黏土为自熟焦、铁口土、文祖石和海南泥的混合物；所述的长石为钾长石和钠长石的混合物。
10.根据权利要求8-9任一项所述的具有电磁波吸收功能的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述的陶瓷砖的吸水率E≤0.5％，破坏强度≥5000N，断裂模数＞40MPa，其对电磁波在2-18GHz范围内的平均反射率低于-7.5dB。
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