CN106977177A - 坯土粒及陶瓷板 - Google Patents
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Abstract
本发明在于提供显示出良好的性质、尤其是优异的耐冲击性的陶瓷板以及适于制造该陶瓷板的坯土粒。根据本发明的坯土粒由含有粘土与无机纤维的颗粒构成,其特征在于,与所述颗粒的外侧相比空隙偏在于内侧,据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。将该坯土粒通过干式冲压成形并烧成所得到的陶瓷板的耐冲击性优异。
Description
技术领域
本发明涉及适于制造大型陶瓷板的坯土粒及使用该坯土粒制造的陶瓷板。
背景技术
逐渐实用化并广泛利用能够使接缝少,并能够实现施工的简略化、设计的多样化的大型陶瓷板。陶瓷板大体分为以下两类:吸水率(自然吸水:JIS(日本工业标准)A5209(1994))超过5%、小于22%的所谓“陶器质”,以及吸水率超过1%、小于5%的所谓“炻器质”。大型的炻器质板具有低吸水性以及高硬度,另一方面,大型的陶器质板具有制造容易且能够低价制造的优点。
进而,陶瓷板的制造法具有以下方法:将原料与水混合并制成具备可成形的硬度与塑性的湿式坯土,并将其成形从而烧成的被称作湿式成形的方法;以及将粉体或颗粒形成的原料填充于模具,并施加压力来成形从而进行烧成的被称作干式成形的方法。干式成形与湿式成形相比,在如下方面有利,用于使成形体干燥所使用的能量少,还能够使制造时间缩短等。然而,由于在大型陶瓷板中追求优异的耐冲击性,故而可知与干式成形相比,湿式成形更有利。
作为用于干式成形的原料,日本特开2003-335570号公报(专利文献1)公开了将玻璃粉与粘土等混合,并通过喷雾干燥器进行颗粒粉末化的原料。在此,粉碎后的玻璃粉末的尺寸为约70~400μm左右。
另外,日本特开2006-290695号公报(专利文献2)公开了如下烧窑业用原料的制造方法,将无机质微小发泡中空球体与泥浆的混合流体供给于喷雾干燥器并干燥,从而制成规定的粉体状原料。作为烧成时与素坯反应而形成玻璃相的原料,例示了硅灰石(段落0016),但没有除例示以外的具体公开。
专利文献1日本特开2003-335570号公报
专利文献2日本特开2006-290695号公报
发明内容
此次,本发明者得到了如下见解,从无机纤维与粘土进行颗粒造粒的坯土粒具有特殊的结构,使用该坯土粒通过干式成形所得到的陶瓷板显示出良好的性质,尤其是优异的耐冲击性,即被冲击也难以破碎。
因此,本发明所要解决的技术课题在于提供如下坯土粒,具有特定的结构并可通过干式成形来制造良好性质的陶瓷板。
另外,本发明所要解决的技术课题在于提供使用根据本发明的坯土粒所制造的尤其是耐冲击性优异的陶瓷板的制造方法。
其次,根据本发明的坯土粒由含有粘土与无机纤维的颗粒构成,其特征在于,与所述颗粒的外侧相比空隙偏在于内侧,据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。
另外,根据本发明的陶瓷板的制造方法包含将上述根据本发明的坯土粒通过干式冲压来成形并进行烧成的工序。
另外,根据本发明的陶瓷板含有来自粘土的成分及无机纤维,其特征在于,观察其截面时,观察到所述无机纤维以及围绕该无机纤维的环状结构,且观察到来自粘土的成分偏在于该环状结构区域。
附图说明
图1为根据本发明的坯土粒截面的扫描电子显微镜(SEM)的反射电子图像。黑色的部分为空隙,空隙集中于中央部。
图2为不包含无机纤维的坯土粒截面的扫描电子显微镜(SEM)的反射电子图像。黑色的空隙均匀分布且未偏在。
图3(a)为使用根据本发明的坯土粒通过干式成形所得到的陶瓷板的截面的SEM反射电子图像,(b)为将致密区域进行可视化的处理图像。从(b)的照片观察到在根据本发明的陶瓷板的截面中,相对较大尺寸的无机纤维以及来自粘土的成分偏在于围绕该无机纤维的环状区域的情况。
具体实施方式
坯土粒
根据本发明的坯土粒为含有粘土与无机纤维的颗粒。其次,其特征在于,与颗粒的外侧相比,空隙偏在于内侧,据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。
在本发明中,粘土意味着作为烧窑业原料的粘土,优选粘土矿物,作为具体例,可列举陶石、高岭土、绢云母、可塑性粘土,可优选列举陶土、木节粘土(kibushi clay)、乌克兰粘土等的可塑性粘土。
在本发明中,无机纤维意味着由无机物质构成的具有长轴的针状、带状或柱状的粒子。根据本发明的优选方式,作为无机纤维,优选纤维矿物,更优选硅灰石,更优选长宽比为2以上的纤维质的硅灰石。另外,将硅灰石以其单体进行评价时,优选通过激光衍射·散射法求得的50%径为20μm以上。硅灰石的粒径测定,例如可使用激光衍射·散射式粒度分布计“MICROTRAC”158139-SVR(LEEDS&NORTHRUP COMPANY公司制)如下进行。
(i)在偏磷酸钠1wt%水溶液100ml中加入1g试样,一边用超声波清洗器搅拌一边经5分钟分散于溶液中。
(ii)将250ml的偏磷酸钠1w%水溶液加入到测定器中进行搅拌。
(iii)将上述(i)的混悬液用移液管滴下,并调整到适于测定的浓度来进行测定。
(iv)测定为进行2次30秒的扫描,通过其平均值计算粒径。
制造坯土粒时,可将原料调合物通过碾磨机进行研磨,此时,优选不进行过度研磨以便不大量包含长宽比为2以下的无机纤维。
在本发明中,对于无机纤维而言,根据后述实施例所示的方法将坯土粒的截面以倍率200倍进行SEM观察时,优选具有如下程度的分布,即可观察到数μm~数100μm的长轴方向的长度的纤维。优选同样观察时的个数平均长度为10~50μm、更优选10~20μm、进一步优选11~16μm。另外,优选所观察的无机纤维的个数的50%小于50μm,更优选小于30μm,进一步优选小于10μm。
根据本发明的坯土粒所包含的粘土与无机纤维的含有比,优选粘土为30~80质量%、更优选40~70质量%,无机纤维优选为20~70质量%、更优选30~60质量%。
根据本发明的坯土粒除粘土及无机纤维以外,还可进一步包含陶磁器原料,例如,可任意添加长石、滑石等的陶磁器原料。
根据本发明的坯土粒为颗粒,具有如下结构:与其外侧相比空隙偏在于内侧,据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。在此,空隙意味着不存在任何坯土成分的部位,具体而言,将坯土粒经研磨的截面用扫描电子显微镜(SEM)的反射电子图像进行观察时,坯土粒内部的信号强度低,作为其结果,为观察到为黑色的部分。另外,致密意味着因不存在空隙,而相对仅由坯土成分形成的部分。
根据本发明的一个方式,根据本发明的坯土粒具有如下结构,在无机纤维中,相对较长的纤维分布于坯土粒的内侧,相对较短的纤维分布于坯土粒的外侧。根据优选的方式,长轴方向的长度为100μm以上的无机纤维大多分布于坯土粒的内侧。另一方面,外壳具有包含粘土以及长轴方向的长度为50μm以下的无机纤维的结构。根据更优选的方式,长轴方向的长度为50μm以上的无机纤维,6成以上(个数)存在于坯土粒的内侧,进一步优选存在6~9成。
根据本发明的坯土粒,优选通过喷雾干燥,所谓的喷雾干燥(spray-dry)进行制造。具体而言,通过如下方法来制造,将粘土与无机纤维、进而任意的陶磁器原料混合到水中形成浆料后,将其用喷雾干燥器形成颗粒从而得到坯土粒。通过这样进行制造,认为能高效地实现上述根据本发明的坯土粒的特征性的内部结构。根据本发明的优选方式,作为通过JIS R 1639-1(1999)“精细陶瓷颗粒特性的测定方法”的“机械筛分法”计测的结果,坯土粒的粒径具有250μm~600μm的粒子为80质量%以上的粒度分布。
根据本发明的坯土粒具有作为烧窑业原料的用途。根据本发明的优选方式,优选用于以下说明的陶瓷板的制造。
陶瓷板
根据本发明的其他方式,提供使用上述根据本发明的坯土粒所制造的陶瓷板。其次,该陶瓷板含有来自粘土的成分以及无机纤维,其特征在于,观察其截面时,观察到无机纤维以及围绕该无机纤维的环状结构,且观察到来自粘土的成分偏在于该环状结构区域。具体而言,将陶瓷板的截面进行SEM观察时发现该无机纤维以及围绕其的环状结构。图3为根据本发明的陶瓷板的截面SEM照片,其(b)为将致密区域可视化的处理图像。在此,观察到环状结构。在根据本发明的陶瓷板的截面上观察到该照片所示的环状结构。
认为根据本发明的陶瓷板的上述截面结构来自用于其制造的坯土粒的结构。具体而言,认为是坯土粒的粒子一部分崩裂的同时进行紧密结合的结果的结构。因此,在根据本发明的陶瓷板的截面所观察到的环状结构的内侧主要存在来自无机纤维的成分,另一方面,围绕其粒子结构的环状结构大量分布来自粘土的成分。另外,环状结构的大小与用于其制造的坯土粒的粒径大体吻合。
致密区域的可视化通过基于SEM反射电子图像的图像解析的2值化处理或将SEM观察区域进行元素分析来进行。在图像解析中,通过以任意的亮度进行提取从而环状结构变得清晰,在元素分析中,通过所检测的特殊的元素分布从而环状结构变得清晰。通过上述2种方法中的任一种或两者,能够将本发明的陶瓷板及坯土粒的致密的环状结构可视化。
根据本发明的陶瓷板通过干式成形来制造,在保存根据本发明的坯土粒所具有的结构的状态下而成为陶瓷板。具体的制造工序包括:将根据本发明的坯土粒通过干式冲压进行成形从而得到成形体的工序;将成形体进行烧成的工序。干式冲压还可应用公知的方法。作为制造条件的冲压压力,优选为100~800kgf/cm2。烧成的条件还可适当确定,例如,在1050~1100℃的温度下烧成20分钟~90分钟的时间。
根据本发明的陶瓷板在作为陶瓷板所追求的性能中具有良好的性能。根据本发明的陶瓷板,尤其是其耐冲击性优异。在此,耐冲击性意味着板到破碎为止的临界强度高,同时意味着施加强的冲击时,难以破碎的性质。例如,意味着如后述的实施例所示的落球冲击试验那样,即使在有限区域里施加大的力(冲击),陶瓷板也不被截断,打击部分陷没而保持整体的陶瓷板的形状的性质。
根据本发明的陶瓷板的耐冲击性优异的理由并不明确,但认为如已经说明的其组织结构的原因所致。即,认为对陶瓷板施加强的冲击时,该力因上述的环状结构而没有沿直线传递,从而防止裂缝的直线延伸。进而,认为当陶瓷板残留有空隙时,该空隙进一步防止陶瓷板因冲击而被压瘪、截断。这样优异的耐冲击性在为陶瓷板,尤其是长幅为1000mm以上的大型陶瓷板时特别有利。
优选根据本发明的陶瓷板JIS A5209(2008)所规定的吸水率超过8%,可为“第Ⅱ类”(所谓的炻器质),也可为“第Ⅲ类”(所谓的陶器质)。具体而言,根据本发明的陶瓷板可为根据JIS A5209(2008)的吸水率超过10.0%、50.0%以下的“第Ⅲ类”,也可为吸水率超过3.0%、10.0%以下的所谓“第Ⅱ类”。从具有优异的耐冲击性的观点出发,特别优选根据本发明的陶瓷板为第Ⅲ类。
根据本发明的陶瓷板还可在其表面具有瓷釉层。瓷釉的成分没有特别限定。瓷釉层的形成可使用下述任一种方法,可在成形后施釉并与成形体一体烧成,或者也可对烧成体(预烧体)施釉后进行烧成。进而,还可在施釉前后设置干燥工序。
根据本发明的陶瓷板作为陶磁器制的板(平板),优选用于墙壁、地板、天花板的饰面材料或橱柜面材、柜台的饰面材料。
实施例
根据以下的实施例进一步详细地说明本发明,本发明并不限定于这些实施例。且,只要没有特别声明,以下%意味着质量%。
1.坯土粒的原料组成
作为坯土粒的原料,准备以下组成的混合物。
表1
配合例1 | |
硅灰石 | 50% |
可塑性粘土 | 40% |
滑石 | 10% |
表2
配合例2 | |
可塑性粘土 | 16% |
高岭土 | 18% |
寿山石 | 40% |
硅砂 | 15% |
滑石 | 5% |
长石 | 3% |
石灰 | 2% |
菱镁矿 | 1% |
2.坯土粒的制作
关于各个配合例1及配合例2,制作坯土粒。首先,将60重量份的配合例1或配合例2与水40重量份混合来制备浆料。将该浆料在炉高20m的喷雾干燥器中,在500℃的热风下进行喷雾,从配合例1得到颗粒状的坯土粒例1,从配合例2得到坯土粒例2(对比例)。
3.坯土粒的粒度分布
将上述所得到的坯土粒的粒度分布按照JIS R 1639-1(1999)精细陶瓷颗粒特性的测定方法的“机械筛分法”进行测定。详细条件如下所示。
筛:JIS Z 8801-1(2006)所规定的试验用筛
孔径1000,600,425,250,125μm、框的直径200mm、深度50mm、平织
筛分装置:日陶科学株式会社制、电动筛:ANF-30
振动频率:3400转·min-1
筛分时间:5分钟
试样重量:100g
其结果如下表所示。从以下的表可知250μm~600μm的粒子为80%以上。
表3
例1 | 例2 | |
1000μm以上 | 0% | 0% |
600-1000μm | 9% | 6% |
425-600μm | 46% | 34% |
250-425μm | 41% | 49% |
125-250μm | 3% | 10% |
125μm以下 | 1% | 1% |
合计 | 100% | 100% |
4.坯土粒的截面观察
(1)受试体制作方法
将例1及例2的坯土粒分别用树脂包埋后,用SiC耐水研磨纸按照#400、#1500、#3000号的顺序进行研磨。
(2)观察方法
所得到的受试体的扫描电子显微镜(SEM)照片按照以下条件拍摄。
装置:扫描电子显微镜(SEM)
仪器种类:Quanta250(FEI)
电子枪:钨
腔室压力:100Pa
加速电压:15kV
观察倍率:200倍
W.D 10mm
光点:No.6
蒸镀:无
检测器:VCD(低真空反射电子检测器)
观察信号:反射电子
(3)通过图像解析的空隙率及硅灰石的长轴的测定
对所得到的SEM照片进行图像解析从而测定坯土粒的空隙率。其详细内容如下所述。
图像解析软件:WinROOF(三谷商事株式会社)
解析顺序:
(a)将反射电子图像的电子文件读入图像解析软件。
(b)单色化:由于原图像为彩色信息的保存形式,为了进行2值化处理而在软件上进行单色化处理。
(c)提取图像的背景处理:为了从解析范围整体均匀地进行数据提取,从而进行数据补正,以便反射电子图像的背景的明亮度的趋势成为零。
(d)解析范围的确定:选择坯土粒的外周缘,将其内部作为解析范围。
(e)用2值化处理提取空隙部:反射电子图像的亮度从0(=黑色)开始由255(=白色)个层次构成。在此,在观察反射电子图像的同时,将从亮度为0的部位开始到不存在粒子的部位的亮度为止认定为空隙部,将其上限值设定为亮度阈值。即,将亮度阈值以下的区域作为空隙部,将超过亮度阈值的区域作为粒子存在的部位,进行2值化从而提取。在本例中,将亮度阈值设定为“25”。
(f)计算面积率:计测上述(d)提取的空隙部的面积率(解析范围中的面积比)。
经单色化处理的照片如图1及2所示。图1为关于例1的坯土粒的任意4个的照片,图2为关于例2的坯土粒的任意4个的照片。图中,黑色的部分为空隙,观察到在例1的坯土粒中空隙集中在中央部的情况。另外,观察到纤维形状为白色,还观察到无机纤维偏在于内侧。另一方面,观察到在例2的坯土粒中空隙均匀分布的情况。从上述解析可知,关于例1及例2,各观察5个坯土粒的内部的平均空隙的面积率(平均值)分别为25%及29%。
另外,从上述图像解析所得到的作为无机纤维的硅灰石的长轴的长度为从5μm到130μm。另外,硅灰石的长轴的平均长度为13μm。该平均长度为,每1个坯土粒计测约600个硅灰石的长轴长度,对共计5个坯土粒同样地进行计测,并求其平均值。进而,长轴的长度为50μm以上的硅灰石为58%以上、100%以下,平均81%存在于坯土粒的内部(与坯土粒截面的外壳相比位于更内侧)。
5.根据干式冲压成形的陶瓷板的制作
(1)使用坯土粒的成形
将例1及例2的坯土粒使用100t油压成形机(有限会社后藤铁工所)用面压200kgf/cm2进行冲压,从而制作宽度100mm、长度100mm、厚度5mm的成形体。
(2)成形体的干燥
将制作的试验体于150℃进行30分钟加热干燥从而得到干燥体。
(3)成形体的预烧
将所得到的干燥体使用辊道窑从常温用20分钟升温至最高温度1100℃,将最高温度保持10分钟后,通过13分钟冷却并出炉从而得到预烧体。
(4)瓷釉的层积
将调整了陶瓷熔块与高岭土的配合的浆料状的瓷釉涂布于预烧体,以便线膨胀系数为5.4×10-6/℃。
(5)烧成
将涂布了瓷釉的预烧体使用辊道窑从常温用10分钟升温至最高温度1040℃,将最高温度保持10分钟后,通过13分钟冷却并出炉从而得到陶瓷板。将从例1的坯土粒所得到的陶瓷板作为试样1,将从例2的坯土粒所得到的陶瓷板作为试样2。
6.通过湿式成形的陶瓷板的制作
(1)使用配合例1的成形
在上述配合例1的原料调合物中添加水,得到水分量被调整为10质量%以上、25质量%以下的可塑性坯土。将所得到的坯土使用挤压成形机(日本特开2010-234802号公报所述的挤压成形机)成形为圆筒状,将其沿着挤压方向切开,并用辊压延,从而制作宽度700mm、长度(挤压方向)1050mm、厚度5mm的素烧平板。接着,从素烧平板切下宽度100mm、长度100mm、厚度5mm的切片。
(2)成形体的干燥
将制作的切片于150℃加热干燥30分钟从而得到干燥体。
(3)成形体的预烧、瓷釉的层积、烧成
在与上述试样1相同的条件下进行各工序,从而得到陶瓷板。将该陶瓷板作为试样3。
7.陶瓷板的截面观察
(1)样品制作方法
将上述得到的陶瓷板碎片进行树脂包埋,并按照以下的条件用自动研磨机进行研磨。其后,将样品表面用Pt进行涂布。
装置:
旋转机 EcoMet磨抛机4型(12英寸)(BUEHLER公司)
加压机 AutoMet2(BUEHLER公司)
研磨顺序:用耐水研磨纸#500及#1200按顺序粗磨后,在研磨用抛光机上使用金刚石磨粒9μm、3μm、1μm及0.05μm按顺序进行研磨,从而进行镜面抛光。
(2)扫描电子显微镜(SEM)反射电子图像的观察方法
将所得到的受试体的扫描电子显微镜(SEM)照片按照以下的条件进行拍摄。
装置:扫描电子显微镜(SEM)
仪器种类:Quanta250(FEI)
电子枪:钨
腔室压力:1~3×10-3Pa
加速电压15kV
观察倍率:100倍
W.D 10mm
光点:No.6
检测器:VCD(低真空反射电子检测器)
观察信号:反射电子
(3)通过图像解析的空隙率的测定
将所得到的SEM照片进行图像解析,测定受试体的空隙率。其详细内容如下所述。
图像解析软件:WinROOF(三谷商事株式会社)
解析顺序:
(a)将反射电子图像的电子文件读入图像解析软件。
(b)单色化:由于原图像为彩色信息的保存形式,为了进行2值化处理而在软件上进行单色化处理。
(c)解析范围的确定:选择排除了反射电子图像下的数据标签的区域。
(d)提取图像的背景处理:为了从解析范围整体均匀地进行数据提取,从而进行数据补正,以便反射电子图像的背景的明亮度的趋势成为零。
(e)用2值化处理提取空隙部:反射电子图像的亮度从0(=黑色)开始由255(=白色)个层次构成。在此,在观察反射电子图像的同时,将从亮度为0的部位开始到不存在粒子的部位的亮度为止认定为空隙部,将其上限值设定为亮度阈值。即,将亮度阈值以下的区域作为空隙部,将超过亮度阈值的区域作为粒子存在的部位,进行2值化来提取。在本例中,将亮度阈值设定为“42”。
(f)计算面积率:计测上述(d)提取的空隙部的面积率(解析范围中的面积比)。
(4)通过图像解析的致密区域的可视化
将所得到的反射电子图像进行图像解析,从而将受试体的致密区域可视化。其详细内容如下所述。
图像解析软件:WinROOF(三谷商事株式会社)
解析顺序:
(a)将反射电子图像的电子文件读入图像解析软件。
(b)单色化:由于原图像为彩色信息的保存形式,为了进行2值化处理而在软件上进行单色化处理(自动处理)。
(c)解析范围的确定:选择排除了反射电子图像下的数据标签的区域。
(d)提取图像的背景处理:为了从解析范围整体均匀地进行数据提取,从而进行数据补正,以便反射电子图像的背景的明亮度的趋势成为零。
(e)关注区域的提取:第一,与(3)的(e)处理同样地提取空隙部。第二,在空隙部以外的区域中,以多个对比度观察来自原料的粒子时,在观察反射电子图像的同时,相对于各个粒子的区域设定亮度范围从而划分为周边区域。这样通过排除微细空隙的区域以及作为高亮度的区域而被辨认的特定粒子的区域,从而确认环状的致密区域。在本例中,从亮度0(=黑色)开始在255(=白色)个影调之中,空隙为61影调以下,将其排除,认为来自原料粒子的观察到为白色的粒子为136影调以上,也将其排除。选择中间的显示为62~135影调的亮度的相。
图3(a)为试样1的反射电子图像,图3(b)为将致密区域进行可视化的处理图像。从图3(b)的照片可知,在试样1的陶瓷板的截面上,存在粒子、空隙及偏在于围绕粒子、空隙的环状的成分。
另外,对试样2及通过湿式成形制造的试样3进行同样的解析,均没有观察到试样1那样的粒子以及围绕其粒子的环状结构,仅观察到均质的结构。
8.元素分布的分析方法
关于试样1~3,将其元素分布如下进行分析。
装置:EPMA(电子探针显微分析仪)
仪器种类:JXA-8230(日本电子)
电子枪:LaB6
加速电压:15kV
照射电流:100nA
扫描方法:阶段扫描
像素:512×384
像素尺寸:2μm×2μm
映射(mapping)尺寸:1024μm×768μm
计测时间:10ms/像素
合计次数:1次
分析元素(分光结晶):Si(TAP)、Al(TAPH)、Ca(PETH)、C(LDE)、O(LDE)、Mg(TAPH)、Na(TAPH)、Ti(PETH)、Cl(PETH)、S(PETH)、K(PETH)、Fe(LIFH)
蒸镀:Pt
关于试样1,由于在反射电子图像中所观察到的明亮的粒子中检测到了大量的Ca,故而认为该粒子中存在来自硅灰石的成分,由于在环状结构部分检测到了大量Al,故而认为该部分存在来自粘土的成分。即可知本例为构成原料中的特定粒子被与该粒子不同的成分围绕从而形成环状截面的结构。另外,关于试样2及通过湿式成形制造的试样3,没有发现元素分布的特殊偏在。
9.耐冲击性评价
试样1~3的耐冲击性参考JIS A1408“建筑用板类的弯曲及冲击试验方法”,按照以下的条件进行试验。
试验体尺寸:100×100×5.3mm
支撑台:在300×300×12mm合板的端部安装45×45×300mm方材
重锤:533g铁球
试验方法:
(a)将试验体设置于支撑台中央部,使试验体边与支撑台边平行。
(b)在试验体中央部扔下重锤,目视确认表面是否有破碎、打痕等的异常。“打痕”意味着观察到打击部分陷没且打击痕迹为圆状,意味着没有观察到将试验体截断那样的龟裂的状态。另外,“破碎”意味着以打击部分为起点而试验体被截断的状态。
结果如下的表所示。○意味着表面没有任何变化。从以下的表可知,试样1具有与通过湿式成形的陶瓷板同等的耐冲击性。
表4
10.坯土粒的制作(例3的坯土粒)
在上述的配合例1的原料调合物中混合水来制作浆料。将浆料用毛刷涂抹至素烧陶板,使浆料中的水分吸收到素烧陶板中。用刮片将素烧陶板表面的残渣刮下,并使残渣于110℃进行干燥。将冷却至常温的干燥物磨细,并相对于干燥物添加5质量%的水进行混和。将混和物倒在孔径1.5mm的筛上,通过的部分作为例3的坯土粒。
关于该例3的坯土粒,与上述“5.通过干式冲压成形的陶瓷板的制作(1)使用坯土粒的成形”同样地进行冲压成形,但坯土的填充发生偏差而无法得到良好的成形体。
将例3的坯土粒用光学显微镜进行观察时,坯土粒并非通过喷雾干燥制作的那样的球形而是具有凹凸的形状,另外,在坯土粒表面发现了硅灰石的纤维状粒子。认为因上述影响,例3的坯土粒的流动性受损,坯土的填充发生偏差。
11.例4的坯土粒及试样4,5的陶瓷板
将上述配合例1的原料调合物用球磨机研磨至用实体显微镜观察不到硅灰石的100μm以上的长纤维的程度后,用与例3的坯土粒同样的方法制作例4的坯土粒。
关于该例4的坯土粒,与上述“5.通过干式冲压成形的陶瓷板的制作(1)使用坯土粒的成形”同样地进行冲压成形,从而得到良好的成形体。进而,进行上述“5.通过干式冲压成形的陶瓷板的制作”的(2)干燥、(3)预烧、(4)施釉及(5)烧成从而得到试样4的陶瓷板。所得到的试样4的陶瓷板的收缩率为约10%较大,形状保持较为困难。
将上述配合例1的原料调合物用球磨机研磨至用实体显微镜观察不到硅灰石的100μm以上的长纤维的程度后,用与试样3的陶瓷板的制作同样的方法来制作陶瓷板,将其作为试样5。所得到的试样5的陶瓷板的收缩率也为约10%较大,形状保持较为困难。
Claims (18)
1.一种坯土粒,由含有粘土与无机纤维的颗粒构成,其特征在于,
与所述颗粒的外侧相比空隙偏在于内侧,据此具备致密的外壳以及被该外壳包围的内部。
2.根据权利要求1所述的坯土粒,其特征在于,所述无机纤维中,相对较长的纤维分布于颗粒内侧,相对较短的纤维分布于颗粒外侧。
3.根据权利要求2所述的坯土粒,其特征在于,长轴方向的长度为100μm以上的无机纤维大多分布于颗粒内侧。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的坯土粒,其特征在于,所述外壳包含粘土以及长轴方向的长度为50μm以下的无机纤维。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的坯土粒,其特征在于,所述粘土为可塑性粘土。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的坯土粒,其特征在于,所述无机纤维为硅灰石。
7.一种陶瓷板的制造方法,其特征在于,包含将权利要求1~6中任一项所述的坯土粒通过干式冲压来成形并进行烧成的工序。
8.根据权利要求7所述的陶瓷板的制造方法,其特征在于,长幅为1000mm以上。
9.根据权利要求7或8所述的制造方法,其特征在于,所述陶瓷板的日本工业标准JIS A5209(2008)所规定的吸水率为10%以上。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的制造方法,其特征在于,进一步包含成形后进行施釉的工序。
11.一种陶瓷板,含有来自粘土的成分及无机纤维,其特征在于,
观察其截面时,观察到所述无机纤维以及围绕该无机纤维的环状结构,且观察到来自粘土的成分偏在于该环状结构区域。
12.根据权利要求11所述的陶瓷板,其特征在于,其空隙率为25%以下。
13.根据权利要求11或12所述的陶瓷板,其特征在于,在所述无机纤维中,相对较长的纤维分布于所述环状区域的内侧,相对较短的纤维分布于所述环状区域。
14.根据权利要求11~13中任一项所述的陶瓷板,其特征在于,所述无机纤维为硅灰石。
15.根据权利要求11~14中任一项所述的陶瓷板,其特征在于,长幅为1000mm以上。
16.根据权利要求11~15中任一项所述的陶瓷板,其特征在于,日本工业标准JIS A5209(2008)所规定的吸水率为10%以上。
17.根据权利要求11~16中任一项所述的陶瓷板,其特征在于,表面设置有施釉层。
18.根据权利要求11~17中任一项所述的陶瓷板,其特征在于,为墙壁或地板的饰面材料。
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