CN107651949B - 一种发光陶瓷釉面砖及其制备方法 - Google Patents

一种发光陶瓷釉面砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发光陶瓷釉面砖，其自下而上包括坯体层、底釉层、花釉层、发光层和抛釉层，所述发光层由颗粒细度为80～120目的发光粉组成。本发明中将发光层独立设置于花釉层和抛釉层之间，采用适当粒度的粗颗粒发光粉为原料，确保了粗颗粒发光粉表层被腐蚀后，发光粉内部仍具有发光特性，克服了传统发光粉容易被高温熔剂侵蚀，破坏发光粉的内部结构，导致发光粉失效的问题。本发明还公开了该发光陶瓷釉面砖的制备方法，其工艺简单，可控性强，同时借助发光粉的耐火度高的特点，对陶瓷釉面砖的表面进行柔抛处理，使得粗颗粒的发光粉兼具防滑粒子的特性，赋予发光陶瓷釉面砖的防滑功能。

Description

一种发光陶瓷釉面砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷领域，特别涉及一种功能性陶瓷。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们对建筑陶瓷的要求越来越高，不仅追求其实用性，而且对其装饰性和功能性越来越重视。发光陶瓷砖是将将余辉发光材料引入陶瓷砖中，使得陶瓷砖吸收外界能量后，在黑暗条件下具有持续发光的特性。发光陶瓷砖可广泛应用于楼梯、过道和人流量较多的公共场所，以便停电或应急情况下作为光源或导向指引。由于发光材料高温发光性能较差，因此目前的发光陶瓷砖主要集中在低温陶瓷砖，如瓷片、三度烧陶瓷配件等。究其原因主要是高温条件下，釉料中的发光粉容易被高温熔剂侵蚀，破坏发光粉的内部结构，导致发光粉失效。此外，由于发光粉的合成温度一般都在1300℃以上，使得发光粉耐火度高，在釉层中不易被融平，导致釉面凹凸不平。因此，发光粉在高温陶瓷釉面砖中尚未得到应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种发光陶瓷釉面砖，其具有良好的发光效果，实现了发光陶瓷釉面砖的高温烧成，同时提供了该发光陶瓷釉面砖的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：一种发光陶瓷釉面砖，其自下而上包括坯体层、底釉层、花釉层、发光层和抛釉层，所述发光层由颗粒细度为80～120目的发光粉组成。
作为上述方案的进一步改进，所述发光粉为稀土激活剂掺杂基材材料，所述基体材料选自Sr4A14O25、SrAl2O4、Sr2MgSi2O7、CaA12O4、CaTiO3中的至少一种，该发光粉具有良好的布施性能，易于均匀附着于花釉层表面，使得经烧成后的陶瓷釉面砖具有更优异的发光效果。
作为上述方案的进一步改进，所述坯体层按原料重量百分比计包括如下化学组分：67～69％的SiO2、19～21％的Al2O3、1～2％的Fe2O3、0.1～0.4％的TiO2、0.5～1％的CaO、0.1～0.3％的MgO、3～5％的K2O、1.5～3％的Na2O。
作为上述方案的进一步改进，所述底油层按原料重量百分比计包括如下化学组分：65～68％的SiO2、20～22％的Al2O3、0.1～0.3％的Fe2O3、0.1～0.3％的TiO2、1.5～2％的CaO、1～1.5％的MgO、3～4％的K2O、1～2％的Na2O、0.1～0.2％的ZrO2、0.3～0.5％的ZnO。
作为上述方案的进一步改进，所述抛釉层按原料重量百分比计包括如下化学组分：45～47％的SiO2、7～8％的Al2O3、0.1～0.3％的Fe2O3、0.05～0.1％的TiO2、10～12％的CaO、3～4.5％的MgO、2～3％的K2O、1.5～2.5％的Na2O、0.15～0.3％的ZrO2、8～9％的ZnO。
具体地，本发明中的底釉层和抛釉层具有良好的复配性，同时与中间的花釉层和发光层贴合性好，且其中抛釉层化学组分的特殊限定，有利于减少抛釉层对发光粉的高温侵蚀。
一种如上所述的发光陶瓷釉面砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)通过配料、球磨、过筛、喷雾造粒、陈腐、成型、干燥，得坯体层；
2)在步骤1)中的坯体层表面淋底釉，得底釉层；
3)在步骤2)中的底釉层表面印装饰图案，得花釉层；
4)在步骤3)中的花釉层表面布撒发光粉，的发光层；
5)在步骤4)中发热发光层表面喷抛釉，得抛釉层；
6)进窑烧成，烧成温度为1180～1230℃，烧成周期为50～70min，后经磨边、抛光，得发光陶瓷釉面砖成品。
作为上述方案的进一步改进，步骤3)所述的印装饰图案选自喷墨打印或丝网印刷的至少一种。
作为上述方案的进一步改进，步骤4)所述的布撒为采用60目丝网撒干粒的方式布施。
作为上述方案的进一步改进，步骤5)所述喷抛釉的喷釉量为200～400g/m2。
作为上述方案的进一步改进，所述抛光为采用弹性磨块进行柔抛处理。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中将发光层独立设置于花釉层和抛釉层之间，采用适当粒度的粗颗粒发光粉为原料，确保了粗颗粒发光粉表层被腐蚀后，发光粉内部仍具有发光特性，克服了传统发光粉容易被高温熔剂侵蚀，破坏发光粉的内部结构，导致发光粉失效的问题。
(2)本发明的制备方法工艺简单，可控性强，同时借助发光粉的耐火度高的特点，对陶瓷釉面砖的表面进行柔抛处理，使得粗颗粒的发光粉兼具防滑粒子的特性，赋予发光陶瓷釉面砖的防滑功能。
(3)本发明所制备的陶瓷釉面砖可广泛应用于楼梯、过道以及人流量大的场所，既可以防止路人摔倒也可以在停电状态下起紧急照明和指示指路作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
实施例1
一种发光陶瓷釉面砖，其自下而上包括坯体层、底釉层、花釉层、发光层和抛釉层。
所述发光层由稀土激活剂掺杂基材材料的发光粉组成，其颗粒细度为80目。
所述坯体层按原料重量百分比计包括如下化学组分：67％的SiO2、21％的Al2O3、1％的Fe2O3、0.4％的TiO2、0.5％的CaO、0.3％的MgO、3％的K2O、3％的Na2O。
所述底油层按原料重量百分比计包括如下化学组分：68％的SiO2、22％的Al2O3、0.1％的Fe2O3、0.3％的TiO2、1.5％的CaO、1.5％的MgO、3％的K2O、2％的Na2O、0.1％的ZrO2、0.5％的ZnO。
所述抛釉层按原料重量百分比计包括如下化学组分：45％的SiO2、8％的Al2O3、0.1％的Fe2O3、0.1％的TiO2、10％的CaO、4.5％的MgO、2％的K2O、2.5％的Na2O、0.15％的ZrO2、9％的ZnO。
制备方法：
1)通过配料、球磨、过筛、喷雾造粒、陈腐、成型、干燥，得坯体层；
2)在步骤1)中的坯体层表面淋底釉，得底釉层；
3)在步骤2)中的底釉层表面采用喷墨打印或丝网印刷中的至少一种印刷装饰图案，得花釉层；
4)在步骤3)中的花釉层表面采用60目丝网撒干粒的方式布撒发光粉，的发光层；
5)在步骤4)中发热发光层表面喷400g/m2的抛釉，得抛釉层；
6)进窑烧成，烧成温度为1230℃，烧成周期为70min，后经磨边、采用弹性磨块进行柔抛处理，得实施例1发光陶瓷釉面砖成品。
实施例1中得到的陶瓷釉面砖在潮湿或润湿的状态下其表面湿摩擦系数为0.65，具备防滑功能，测得此釉面砖在吸光15min后放入黑暗处的余辉时间为4h，具有长效夜光功能。
实施例2
一种发光陶瓷釉面砖，其自下而上包括坯体层、底釉层、花釉层、发光层和抛釉层。
所述发光层由稀土激活剂掺杂基材材料的发光粉组成，其颗粒细度为120目。
所述坯体层按原料重量百分比计包括如下化学组分：69％的SiO2、19％的Al2O3、2％的Fe2O3、0.1％的TiO2、1％的CaO、0.1％的MgO、5％的K2O、1.5％的Na2O。
所述底油层按原料重量百分比计包括如下化学组分：68％的SiO2、20％的Al2O3、0.3％的Fe2O3、0.1％的TiO2、2％的CaO、1％的MgO、4％的K2O、1％的Na2O、0.2％的ZrO2、0.3％的ZnO。
所述抛釉层按原料重量百分比计包括如下化学组分：47％的SiO2、7％的Al2O3、0.3％的Fe2O3、0.05％的TiO2、12％的CaO、3％的MgO、3％的K2O、1.5％的Na2O、0.3％的ZrO2、8％的ZnO。
制备方法：
1)通过配料、球磨、过筛、喷雾造粒、陈腐、成型、干燥，得坯体层；
2)在步骤1)中的坯体层表面淋底釉，得底釉层；
3)在步骤2)中的底釉层表面采用喷墨打印或丝网印刷中的至少一种印刷装饰图案，得花釉层；
4)在步骤3)中的花釉层表面采用60目丝网撒干粒的方式布撒发光粉，的发光层；
5)在步骤4)中发热发光层表面喷200g/m2的抛釉，得抛釉层；
6)进窑烧成，烧成温度为1180℃，烧成周期为55min，后经磨边、采用弹性磨块进行柔抛处理，得实施例2发光陶瓷釉面砖成品。
实施例2中得到的陶瓷釉面砖在潮湿或润湿的状态下其表面湿摩擦系数为0.69，具备防滑功能，测得此釉面砖在吸光15min后放入黑暗处的余辉时间为6h，具有长效夜光功能。
上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (7)

1.一种发光陶瓷釉面砖，其特征在于：自下而上包括坯体层、底釉层、花釉层、发光层和抛釉层，所述发光层由颗粒细度为80～120目的发光粉组成；
所述发光粉为稀土激活剂掺杂基材材料，所述基材材料选自Sr4A14O25、SrAl2O4、Sr2MgSi2O7、CaA12O4、CaTiO3中的至少一种；
所述底釉层按原料重量百分比计包括如下化学组分：68％的SiO2、22％的Al2O3、0.1％的Fe2O3、0.3％的TiO2、1.5％的CaO、1.5％的MgO、3％的K2O、2％的Na2O、0.1％的ZrO2、0.5％的ZnO；
所述抛釉层按原料重量百分比计包括如下化学组分：45％的SiO2、8％的Al2O3、0.1％的Fe2O3、0.1％的TiO2、10％的CaO、4.5％的MgO、2％的K2O、2.5％的Na2O、0.15％的ZrO2、9％的ZnO。
2.根据权利要求1所述的一种发光陶瓷釉面砖，其特征在于：所述坯体层按原料重量百分比计包括如下化学组分：67％的SiO2、21％的Al2O3、1％的Fe2O3、0.4％的TiO2、0.5％的CaO、0.3％的MgO、3％的K2O、3％的Na2O。
3.一种如权利要求1或2所述的发光陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
1)通过配料、球磨、过筛、喷雾造粒、陈腐、成型、干燥，得坯体层；
2)在步骤1)中的坯体层表面淋底釉，得底釉层；
3)在步骤2)中的底釉层表面印装饰图案，得花釉层；
4)在步骤3)中的花釉层表面布撒发光粉，的发光层；
5)在步骤4)中发热发光层表面喷抛釉，得抛釉层；
6)进窑烧成，烧成温度为1180～1230℃，烧成周期为50～70min，后经磨边、抛光，得发光陶瓷釉面砖成品。
4.根据权利要求3所述的一种发光陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的印装饰图案选自喷墨打印或丝网印刷的至少一种。
5.根据权利要求3所述的一种发光陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的布撒为采用60目丝网撒干粒的方式布施。
6.根据权利要求3所述的一种发光陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于：步骤5)所述喷抛釉的喷釉量为200～400g/m2。
7.根据权利要求3所述的一种发光陶瓷釉面砖的制备方法，其特征在于：所述抛光为采用弹性磨块进行柔抛处理。
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