CN107572826B - 一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:石材尾矿20~70份、二氧化硅20~75份、石墨烯1~15份、碳化硅晶须1~5份、锂长石1~10份、钠长石1~10份、氧化铝或氢氧化铝0~20份、高温助溶剂1~15份、碳酸钙10~40份、氧化锌0~5份、氧化锆0~10份、碳酸钡0~5份、氧化硼1~5份、碳酸钠1~10份、二氧化钛1~8份、三氧化二钇1~8份、三氧化二锑0~5份、解胶剂0.05~5份、稳定剂0.05~5份、无机色料0~5份。通过烧结成型的方法生产出表面、断面无气孔,呈透明或半透明玉质状,有天然玉石润泽度和蜡质感的微晶玉石。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑新型装饰材料制备技术领域,具体涉及一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料及其制备方法。
背景技术
随着我国国民经济稳定持续发展,人们生活水平随之提高,对高档建材的需求日益扩大,特别是对无辐射高档石材的替代产品需求更为迫切。石材的质地细腻坚硬,色泽温润柔和,自古以来深受人们的喜爱,然而,天然产出的石材资源有限,不能满足人们日益增长的需要,开采过程中对环境破坏大。
微晶玉石是一种采用天然无机原料经过两次高温烧结而成的新型绿色环保高档建筑装饰材料,是玻璃、陶瓷、石材“三合一”产品,也是微晶玻璃板材或瓷砖的第二代产品。微晶玉石以其特殊的微晶结构使其具有自然柔和的质感,此外,产品具有丰富多彩的颜色、极低吸水率、防污、耐酸碱性、耐候性优良、强度高、绿色健康等优点,被广泛应用于高档建筑装饰领域。
目前市场上的微晶玉石,具有表面平整,纹理清晰,平滑光亮等优点。由于微晶玉石的表面光泽度高,因此其遭遇到的划痕特别容易显现出来,一般微晶玉石的莫氏硬度只能达到6,所以,微晶玉石极其容易被划伤,强度低、耐磨性较差,耐火性差,这些缺点极大的限制了微晶玻璃的应用。
另外,随着工业化、城镇化进程的加快,我国工业领域的资源消耗量将进一步扩大,因资源开采和利用带来的环境问题日益突出,同时由于资源的利用率不高,产生了大量的石材尾矿。石材尾矿一般都是采用自然堆放的办法进行处理。不但占用农田,而且对自然生态环境造成极大破坏。合理实现石材尾矿的综合利用,可以有效补充资源,提高国内资源保障力度。现在,利用炉渣、金属尾矿等制备微晶玻璃制品的技术已经比较成熟,但是,对石材尾矿的研究却比较少,制约了石材尾矿的合理利用。
针对现有微晶玉石强度低、耐磨性较差、耐火性差等弊端,人们一方面致力于研究。申请号为201010218649.2的中国专利,公开了一种利用磷渣制备微晶玉石板的方法,以磷渣为主要原料制备微晶玻璃。实现了对尾矿的合理利用,节约了能源,但是固废利用较单一,且微晶玉石材料的强度、耐磨性、韧性仍需提高。申请号为201710421663.4的中国专利,公开了一种石墨烯-微晶玻璃及其制备方法,以石英、石灰石和石墨粉制备微晶玻璃,改善了材料的力学性能,提高了强度。但是并没有充分利用固废,成本较高,且石墨粉对材料的力学性能改善有限,材料的韧性和强度仍需改善。
发明内容
本发明的发明目的之一是,针对上述问题,提供一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,采用石材尾矿、二氧化硅、钠长石和钾长石为基材,采用三氧化二钇、氧化锆、二氧化钛和三氧化二锑作为复合晶核剂,并添加石墨烯和碳化硅晶须,改善微晶玉石的硬度、韧性、耐高温和阻燃性能。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿20~70份、二氧化硅20~75份、石墨烯1~15份、碳化硅晶须1~5份、锂长石1~10份、钠长石1~10份、氧化铝或氢氧化铝0~20份、高温助溶剂1~15份、碳酸钙10~40份、氧化锌0~5份、氧化锆0~10份、碳酸钡0~5份、氧化硼1~5份、碳酸钠1~10份、二氧化钛1~8份、三氧化二钇1~8份、三氧化二锑0~5份、解胶剂0.05~5份、稳定剂0.05~5份、无机色料0~5份。
作为一种优选的方案,一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量份由以下组分制成:石材尾矿50份、二氧化硅50份、石墨烯10份、碳化硅晶须2份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝10份、高温助溶剂10份、碳酸钙20份、氧化锌2份、碳酸钡2份、氧化硼2份、氧化锆5份、碳酸钠5份、二氧化钛4份、三氧化二钇5份、三氧化二锑3份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料2份。
作为一种优选的方案,所述石材尾矿的化学成分为SiO2<65%,Al2O3>8%,Fe2O3<11%,K2O<5%,Na2O<5%,CaO<5%,MgO<2%,烧失量<18%。
作为一种优选的方案,所述石材尾矿先进行预处理,具体步骤为:先将石材尾矿破碎,然后喷洒含有1%硅烷偶联剂的95%乙醇,最后搅拌并烘干,备用;喷洒比例为石材尾矿体积的0.02~1%。
作为一种优选的方案,所述石材尾矿为花岗岩尾矿、长石尾矿、石英尾矿、砂岩尾矿、辉绿岩尾矿、页岩尾矿、玄武岩尾矿、石灰岩尾矿和大理岩尾矿中的一种或多种。
作为一种优选的方案,所述高温助熔剂为煅烧滑石、生滑石和萤石中的一种或多种;
作为一种优选的方案,所述稳定剂为钇氧化物和铈氧化物中的一种或多种。
本发明的发明目的之二是,提供一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料的制备方法,本发明通过烧结成型的方法生产出表面、断面无气孔,呈透明或半透明玉质状,有天然玉石润泽度和蜡质感的微晶玉石。其材料具有韧性好、强度高、耐磨性好、耐风化等特点。
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
S1.原料准备:按各原料所占重量份称料,混合、破碎,用球磨机混料球磨3~15h,细度达到过250~300目筛全通过,然后放入储存仓中混合均化得混合料。
S2.熔化、成型:将混合料在1460~1560℃范围内熔化2.0~4.0h,制成熔液,然后在1350-1500℃范围内保温1.0~3.0h,均化、澄清熔液,得到熔融态的高温熔体;然后将高温熔体通过压延机或钢制模具形成坯体.
S3.晶化:将坯体送入晶化退火窑炉中,在800~900℃范围保温晶化2~8h,700~800℃范围保温核化2~6h,600℃退火2~6h,然后随窑炉自然冷却,得到粗产品.
S4.切割成型:将S3制得的粗产品经过打磨、抛光、切割成形,最终得到基于石墨烯的微晶玉石装饰材料成品。
作为一种优选的方案,步骤S2中,将高温熔体浇注到400~600℃范围预热的钢制模具中成型,得到坯体。
作为一种优选的方案,步骤S3中,在800~900℃范围保温晶化5h,700~800℃范围保温核化4h,600℃退火3h,然后随窑炉自然冷却,消除微晶玉石板在热处理过程中产生的各种应力,得到粗产品。
由于采用上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
1.本发明的微晶玉石装饰材料,采用石材尾矿、二氧化硅、钠长石和钾长石为基材,采用三氧化二钇、氧化锆、二氧化钛和三氧化二锑作为复合晶核剂,并添加石墨烯和碳化硅晶须,改善微晶玉石的硬度、韧性、耐高温和阻燃性能。
非金属矿尾矿大多是硅酸盐矿物,含有SiO2、Al2O3、MgO、CaO、K2O、Fe2O3等化学成分,可以提供微晶玉石所需的基本成分,实现资源再利用。由于石材尾矿的成分比较复杂,成晶过程复杂,晶相单一的微晶玉石不容易制得,一般为多种晶相,使得晶相微小均匀,结构密实,不易断裂,强度较高,从而赋予微晶玉石稳定、高强度、高耐磨性等性能。同时,利用石材尾矿做基材,有利于生态环境保护、有效提高资源综合利用、大量节约生产成本。
石材尾矿活性较低,与其他材料的相容性较差,因此先经过预处理改性。经过改性的石材尾矿亲和性和活性提高,从而改善材料之间的粘结性能,赋予微晶玉石高温稳定性和抗裂性能。
石墨烯是一种二维晶体,由碳原子按照六边形进行排布,相互连接,形成一个碳分子,其结构非常稳定;随着所连接的碳原子数量不断增多,这个二维的碳分子平面不断扩大,分子也不断变大。石墨烯是已知的最薄的一种二维材料,并且具有极高的比表面积、超强的强度等优点。同时还具有很好的韧性,能够赋予材料较高的强度、阻燃效果和较好的相容性。石墨烯均匀分布于微晶玻璃相结构中,形成网络连接的纳米复合结构,赋予玉石材料高强度、高耐磨性的性能。
碳化硅晶须具有很高的断裂强度和弹性模量,能弹性地承受较大的应变而无永久变形,利用碳化硅增韧的机制有晶须拔出、桥连和裂纹偏转提高材料的稳定性。同时,氧化锆的增韧机制有应力诱导相变增韧和微裂纹增韧。两者协同作用,提高了微晶玉石装饰材料的抗压强度和柔韧性。
2.本发明的微晶玉石装饰材料,采用三氧化二钇、氧化锆、二氧化钛和三氧化二锑作为复合晶核剂,其中三氧化二钇有较强的积聚作用,可以促进晶体结构的致密化,此外,三氧化二钇可以起到稳定剂的作用,将氧化锆稳定在四方相,提高成核效果。氧化锆作为晶核剂,可以降低成核和析晶活化能,加快成核速率,促进晶体核化和晶化,三氧化二钇稳定的四方氧化锆效果更优,并可组织晶核的过分长大,减少异相析晶。三氧化二锑可以更好的得到晶相单一稳定的微晶晶体,极大的限制了其在晶化过程中的异相析晶,同时可以减少微晶晶体中的缺陷,提高微晶晶体的硬度及机械性能。多种复合晶核剂协同作用,可以降低成核势垒,促进成核和晶化,改善晶体的析晶性能。碳酸钙、碳酸钡和碳酸钠的使用,能促进材料熔化成型,使玉石表面无气泡。
3.本发明的微晶玉石装饰材料,本发明通过烧结成型的方法生产出表面、断面无气孔,呈透明或半透明玉质状,有天然玉石润泽度和蜡质感的微晶玉石。其材料具有韧性好、强度高、耐磨性好、耐风化、耐腐蚀、耐老化等特点。该制备方法操作简单,生产周期短,利于工业化生产,具有重要的经济、社会与生态环保意义。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下述实施例,所述石材尾矿的化学成分为SiO2<65%,Al2O3>8%,Fe2O3<11%,K2O<5%,Na2O<5%,CaO<5%,MgO<2%,烧失量<18%。
实施例1
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿50份、二氧化硅50份、石墨烯10份、碳化硅晶须2份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝10份、高温助溶剂10份、碳酸钙20份、氧化锌2份、碳酸钡2份、氧化硼2份、氧化锆5份、碳酸钠5份、二氧化钛4份、三氧化二钇5份、三氧化二锑3份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料2份。
其中,所述石材尾矿为花岗岩尾矿;所述高温助熔剂为煅烧滑石;所述稳定剂为钇氧化物。
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
S1.原料准备:按各原料所占重量份称料,混合、破碎,用球磨机混料球磨10h,细度达到过300目筛全通过,然后放入储存仓中混合均化得混合料。
S2.熔化、成型:将混合料在1460~1560℃范围内熔化3h,制成熔液,然后在1350~1500℃范围内保温2h,均化、澄清熔液,得到熔融态的高温熔体;将高温熔体浇注到在400~600℃范围预热的钢制模具中成型,得到坯体。
S3.晶化:将坯体送入晶化退火窑炉中,在700~800℃范围保温核化4h,800~900℃范围保温晶化5h,600℃退火3h,然后随窑炉自然冷却,消除微晶玉石板在热处理过程中产生的各种应力,得到粗产品。
S4.切割成型:将S3制得的粗产品经过打磨、抛光、切割成形,最终得到基于石墨烯的微晶玉石装饰材料成品。
实施例2
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯5份、碳化硅晶须3份、锂长石8份、钠长石4份、高温助溶剂10份、碳酸钙20份、氧化锌2份、氧化锆5份、碳酸钡2份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛6份、三氧化二钇4份、三氧化二锑2份、解胶剂3份、稳定剂2份。
其中,所述石材尾矿为石英尾矿和辉绿岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物和铈氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿40份、二氧化硅60份、石墨烯8份、碳化硅晶须3份、锂长石2份、钠长石2份、氢氧化铝10份、高温助溶剂10份、碳酸钙30份、氧化锆3份、氧化硼5份、碳酸钠3份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑3份、解胶剂3份、稳定剂3份、无机色料2份。
其中,所述石材尾矿为长石尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和生滑石;所述稳定剂为铈氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯1份、碳化硅晶须3份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例5
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯5份、碳化硅晶须3份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例6
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯10份、碳化硅晶须3份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例7
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯12份、碳化硅晶须3份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例8
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯15份、碳化硅晶须3份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例9
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯15份、碳化硅晶须1份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例10
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯15份、碳化硅晶须4份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例11
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、石墨烯15份、碳化硅晶须5份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
实施例12
一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿50份、二氧化硅50份、石墨烯10份、碳化硅晶须2份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝10份、高温助溶剂10份、碳酸钙20份、氧化锌2份、碳酸钡2份、氧化硼2份、氧化锆5份、碳酸钠5份、二氧化钛4份、三氧化二钇5份、三氧化二锑3份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料2份。
其中,所述石材尾矿为花岗岩尾矿。其中,先将花岗岩尾矿破碎,然后喷洒含有1%硅烷偶联剂的95%乙醇,最后在130~150℃下搅拌30min,备用。其中,喷洒比例为花岗岩尾矿体积的0.02~1%。所述硅烷偶联剂为KH570型号。
所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
对比例1:
一种微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
对比例2:
一种微晶玉石装饰材料,按重量百分比由以下组分制成:
石材尾矿60份、二氧化硅30份、碳化硅晶须3份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝5份、高温助溶剂10份、碳酸钙15份、氧化锆5份、碳酸钡3份、氧化硼3份、碳酸钠5份、二氧化钛5份、三氧化二钇5份、三氧化二锑2份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料1份
其中,所述石材尾矿页岩尾矿和大理岩尾矿。所述高温助熔剂为煅烧滑石和萤石;所述稳定剂为钇氧化物。
制备方法同实施例1。
对实施例1-8和对比例1的微晶玉石装饰材料的抗压强度、抗折强度、冲击韧性、莫氏硬度和燃烧等级进行了测试,结果如下表1所述:
表1实施例1-8与对比例性能测试结果
从表1结合实施例1-8可以看出,本发明制备的微晶玉石装饰材料,在抗压、抗折、硬度、韧性和抗冻性能上均有较好的体现。透水率达到A级水平,抗折强度达到Rf4.5级,耐磨性有较大提升。
从表1结合实施例4-8和对比例1可以看出,石墨烯的添加,提高了抗拉强度、硬度和阻燃效果效果。其中,石墨烯对抗压、抗拉和硬度提高具有明显效果,且随着石墨烯含量的增加,装饰材料的抗拉强度和硬度逐渐增强,但是随着含量增加,装饰材料的可塑性受影响,因此,应该严格控制石墨烯的含量。
从表1结合实施例8-11和对比例2可以看出,碳化硅晶须的添加对装饰板的韧性改善具有明显效果。且随着碳化硅晶须的增加,装饰材料的韧性提高。但是,晶须会影响微晶玉石的成晶过程,因此应该严格控制添加含量。
从表1结合实施例1和实施例12可以看出,石材尾矿进行预处理,微晶玉石的抗折强度和冲击韧性提高,是因为石材尾矿进行改性处理后,活性提高,提高与其他材料的相容性,从而提高微晶玉石的稳定性和韧性。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (10)
1.一种基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,其特征在于,按重量份由以下组分制成:
石材尾矿20~70份、二氧化硅20~75份、石墨烯1~15份、碳化硅晶须1~5份、锂长石1~10份、钠长石1~10份、氧化铝或氢氧化铝0~20份、高温助熔剂1~15份、碳酸钙10~40份、氧化锌0~5份、氧化锆0~10份、碳酸钡0~5份、氧化硼1~5份、碳酸钠1~10份、二氧化钛1~8份、三氧化二钇1~8份、三氧化二锑0~5份、解胶剂0.05~5份、稳定剂0.05~5份、无机色料0~5份。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,其特征在于,按重量份由以下组分制成:石材尾矿50份、二氧化硅50份、石墨烯10份、碳化硅晶须2份、锂长石5份、钠长石5份、氧化铝10份、高温助熔剂10份、碳酸钙20份、氧化锌2份、碳酸钡2份、氧化硼2份、氧化锆5份、碳酸钠5份、二氧化钛4份、三氧化二钇5份、三氧化二锑3份、解胶剂2份、稳定剂2份、无机色料2份。
3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,其特征在于,所述石材尾矿的化学成分为SiO2<65%,Al2O3>8%,Fe2O3<11%,K2O<5%,Na2O<5%,CaO<5%,MgO<2%,烧失量<18%。
4.根据权利要求1所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,其特征在于,所述石材尾矿先进行预处理,具体步骤为:先将石材尾矿破碎,然后喷洒含有1%硅烷偶联剂的95%乙醇,最后搅拌并烘干,备用;喷洒比例为石材尾矿体积的0.02~1%。
5.根据权利要求1所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,其特征在于,所述石材尾矿为花岗岩尾矿、长石尾矿、石英尾矿、砂岩尾矿、辉绿岩尾矿、页岩尾矿、玄武岩尾矿、石灰岩尾矿和大理岩尾矿中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,其特征在于,所述高温助熔剂为煅烧滑石、生滑石和萤石中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料,其特征在于,所述稳定剂为钇氧化物和铈氧化物中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7任一所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.原料准备:按各原料所占重量份称料,混合、破碎,用球磨机混料球磨3~15h,细度达到过250~300目筛全通过,然后放入储存仓中混合均化得混合料;
S2.熔化、成型:将混合料在1460~1560℃范围内熔化2.0~4.0h,制成熔液,然后在1350-1500℃范围内保温1.0~3.0h,均化、澄清熔液,得到熔融态的高温熔体;然后将高温熔体通过压延机或钢制模具形成坯体;
S3.晶化:将坯体送入晶化退火窑炉中,在800~900℃范围保温晶化2~8h,700~800℃范围保温核化2~6h,600℃退火2~6h,然后随窑炉自然冷却,得到粗产品;
S4.切割成型:将S3制得的粗产品经过打磨、抛光、切割成形,最终得到基于石墨烯的微晶玉石装饰材料成品。
9.根据权利要求8所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,将高温熔体浇注到400~600℃范围预热的钢制模具中成型,得到坯体。
10.根据权利要求8所述的基于石墨烯的微晶玉石装饰材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中,在800~900℃范围保温晶化5h,700~800℃范围保温核化4h,600℃退火3h,然后随窑炉自然冷却,消除微晶玉石板在热处理过程中产生的各种应力,得到粗产品。
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