CN106082951A - 一种纳米硼化铬增强的瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米硼化铬增强的瓷砖及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：抛光砖污泥29‑37、脱硫灰16‑25、方柱石21‑33、膨胀矿渣 18‑27、紫砂矿土20‑31、橄榄石17‑29、铅锌尾矿22‑34、硼泥12‑19、锆渣23‑34、工业副产石膏19‑30、透闪石15‑23、金红石18‑27、轻钙粉11‑18、纳米硼化铬13‑21。本发明采用纳米硼化铬与膨胀矿渣、紫砂矿土、金红石、抛光砖污泥等原料配合使用，不仅能起到很好的增强，提高瓷砖的机械强度，还可以改善瓷砖的耐磨性、耐腐蚀性和耐热老化性。本发明制得的瓷砖具有较高的机械强度，还具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性和耐老化性。

Description

一种纳米硼化铬增强的瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种瓷砖及其制备方法，具体涉及一种纳米硼化铬增强的瓷砖及其制备方法。
背景技术
我国现代瓷砖产业的发展起源于20世纪，起初陶瓷砖产品的品种单一，只有内墙砖(俗称瓷片)一种产品，产量较小，自动化程度很低，后来逐渐出现锦砖、耐酸砖、彩釉砖等产品。从20世纪80年代开始，瓷砖产业开始迅猛发展起来，现该行业已成为建筑材料中的一支主力军,瓷砖产品已广泛地用于家庭、商业建筑以及公共设施上，产品也呈现出多功能、多花色品种、多装饰效果的发展趋势。随着我国建筑行业的快速发展以及人们生活水平的不断提高，人们对瓷砖的性能要求日益苛刻，现有瓷砖的机械强度越来越无法满足现有市场的需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种纳米硼化铬增强的瓷砖及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种纳米硼化铬增强的瓷砖，由以下重量份的原料制成：抛光砖污泥29-37、脱硫灰16-25、方柱石21-33、膨胀矿渣18-27、紫砂矿土20-31、橄榄石17-29、铅锌尾矿22-34、硼泥12-19、锆渣23-34、工业副产石膏19-30、透闪石15-23、金红石18-27、轻钙粉11-18、纳米硼化铬13-21。
一种纳米硼化铬增强的瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将橄榄石、金红石、铅锌尾矿混合，粉碎，过50-100目筛，加入适量的水搅拌制成55-60％的浆液，在4000-5000r/min的转速下研磨15-20min，然后将球磨后的浆料以0.25-0.35Mpa的压力送入喷雾干燥造粒机中喷雾造粒，离心转盘转速为4500-6500r/min，喷雾干燥造粒机的进口温度为200-250℃，出口温度85-125℃，最后将所得的颗粒过60-120目筛，再在800-850℃温度下焙烧3-4h，冷却至室温，得物料A；
(2)取脱硫灰、方柱石、锆渣、透闪石混合均匀，加热熔化成熔融液，然后采用压力为1.8-2.6MPa、气流速度为16-22m/s的高压高速空气将熔融液喷吹成絮状纤维，得物料B；
(3)将膨胀矿渣、工业副产石膏混合均匀，粉碎，过80-140目筛，然后加入抛光砖污泥、紫砂矿土、纳米硼化铬、轻钙粉、硼泥等原料，在2000-4000r/min的转速下球磨30-45min，得物料C；
(4)将上述制得的物料A、物料B、物料C混合，在500-1000r/min的转速下搅拌14-18min，然后加入相当于混合料重量8-12％的固含量为40％的水玻璃，在1000-2000r/min的转速下搅拌9-14min，静置18-24h后送入到成型机在50-70MPa的压力下压制成型，然后将压制好的砖坯在60-80℃的温度下干燥至含水量低于3％；
(5)将烘干后的砖坯置于马弗炉内进行煅烧：先以8-12℃/min的速率升温至1040-1160℃，保温3-5h，再以6-8℃/min的速率降温至500-550℃，保温0.5-1.5h，然后以4-7℃/min的速率升温至960-1020℃，保温2-4h，再以3-5℃/min的速率降温至630-680℃，保温1-2h；再置于微波煅烧炉内进行煅烧：先控制微波功率在600-900W，煅烧20-40min，再控制微波功率在200-500W，煅烧40-60min，随炉冷却至室温，即得成品。
本发明的有益效果：
本发明采用纳米硼化铬与膨胀矿渣、紫砂矿土、金红石、抛光砖污泥等原料配合使用，不仅能起到很好的增强，提高瓷砖的机械强度，还可以改善瓷砖的耐磨性、耐腐蚀性和耐热老化性。本发明制得的瓷砖具有较高的机械强度，还具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性和耐老化性。
具体实施方式
一种纳米硼化铬增强的瓷砖，由以下重量(kg)的原料制成：抛光砖污泥33、脱硫灰21、方柱石28、膨胀矿渣23、紫砂矿土25、橄榄石24、铅锌尾矿29、硼泥16、锆渣31、工业副产石膏25、透闪石18、金红石23、轻钙粉16、纳米硼化铬18。
一种纳米硼化铬增强的瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将橄榄石、金红石、铅锌尾矿混合，粉碎，过80目筛，加入适量的水搅拌制成56％的浆液，在4500r/min的转速下研磨18min，然后将球磨后的浆料以0.3Mpa的压力送入喷雾干燥造粒机中喷雾造粒，离心转盘转速为5500r/min，喷雾干燥造粒机的进口温度为220℃，出口温度105℃，最后将所得的颗粒过80目筛，再在840℃温度下焙烧3h，冷却至室温，得物料A；
(2)取脱硫灰、方柱石、锆渣、透闪石混合均匀，加热熔化成熔融液，然后采用压力为2.3MPa、气流速度为20m/s的高压高速空气将熔融液喷吹成絮状纤维，得物料B；
(3)将膨胀矿渣、工业副产石膏混合均匀，粉碎，过120目筛，然后加入抛光砖污泥、紫砂矿土、纳米硼化铬、轻钙粉、硼泥等原料，在3000r/min的转速下球磨35min，得物料C；
(4)将上述制得的物料A、物料B、物料C混合，在700r/min的转速下搅拌16min，然后加入相当于混合料重量10％的固含量为40％的水玻璃，在1500r/min的转速下搅拌11min，静置22h后送入到成型机在60MPa的压力下压制成型，然后将压制好的砖坯在70℃的温度下干燥至含水量低于3％；
(5)将烘干后的砖坯置于马弗炉内进行煅烧：先以10℃/min的速率升温至1130℃，保温4h，再以7℃/min的速率降温至530℃，保温1h，然后以6℃/min的速率升温至980℃，保温3h，再以4℃/min的速率降温至670℃，保温1.5h；再置于微波煅烧炉内进行煅烧：先控制微波功率在700W，煅烧30min，再控制微波功率在400W，煅烧50min，随炉冷却至室温，即得成品。
上述实施例生产出来的瓷砖的性能检测结果如下表所示：
项目 单位 检测结果
破坏强度 N 2173
断裂模数 MPa 38
吸水率 ％ 0.23
热膨胀系数 m/m·k 6.3×10-6

Claims (2)

1.一种纳米硼化铬增强的瓷砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成：抛光砖污泥29-37、脱硫灰16-25、方柱石21-33、膨胀矿渣 18-27、紫砂矿土20-31、橄榄石17-29、铅锌尾矿22-34、硼泥12-19、锆渣23-34、工业副产石膏19-30、透闪石15-23、金红石18-27、轻钙粉11-18、纳米硼化铬13-21。
2.一种如权利要求1所述的纳米硼化铬增强的瓷砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将橄榄石、金红石、铅锌尾矿混合，粉碎，过50-100目筛，加入适量的水搅拌制成55-60%的浆液，在4000-5000r/min的转速下研磨15-20min，然后将球磨后的浆料以0.25-0.35Mpa的压力送入喷雾干燥造粒机中喷雾造粒，离心转盘转速为4500-6500r/min，喷雾干燥造粒机的进口温度为200-250℃，出口温度85-125℃，最后将所得的颗粒过60-120目筛，再在800-850℃温度下焙烧3-4h，冷却至室温，得物料A；
（2）取脱硫灰、方柱石、锆渣、透闪石混合均匀，加热熔化成熔融液，然后采用压力为1.8-2.6MPa、气流速度为16-22m/s的高压高速空气将熔融液喷吹成絮状纤维，得物料B；
（3）将膨胀矿渣、工业副产石膏混合均匀，粉碎，过80-140目筛，然后加入抛光砖污泥、紫砂矿土、纳米硼化铬、轻钙粉、硼泥等原料，在2000-4000r/min的转速下球磨30-45min，得物料C；
（4）将上述制得的物料A、物料B、物料C混合，在500-1000r/min的转速下搅拌14-18min，然后加入相当于混合料重量8-12%的固含量为40%的水玻璃，在1000-2000r/min的转速下搅拌9-14min，静置18-24h后送入到成型机在50-70MPa的压力下压制成型，然后将压制好的砖坯在60-80℃的温度下干燥至含水量低于3%；
（5）将烘干后的砖坯置于马弗炉内进行煅烧：先以8-12℃/min的速率升温至1040-1160℃，保温3-5h，再以6-8℃/min的速率降温至500-550℃，保温0.5-1.5h，然后以4-7℃/min的速率升温至960-1020℃，保温2-4h，再以3-5℃/min的速率降温至630-680℃，保温1-2h；再置于微波煅烧炉内进行煅烧：先控制微波功率在600-900W，煅烧20-40min，再控制微波功率在200-500W，煅烧40-60min，随炉冷却至室温，即得成品。
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