CN107663076A - 一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板及制备方法，采用粉煤灰作为硅源，通过预先在陶瓷原料中分散硅溶液，再加入氢氧化钙溶液，使得硅溶液与氢氧化钙在塑性陶瓷料拉拔形成均匀分散网络的硅酸钙纤维，待生坯成型后，硅酸钙纤维逐步形成并赋予生坯较高的强度，从而克服现有技术制备大面积陶瓷薄板时存在产品成本高，以及直接添加纤维增强难以形成增强网络导致陶瓷薄板强度低、易破损的技术缺陷，实现了能降低陶瓷薄板的成本以及烧制的陶瓷薄板强度大幅提升的技术效果。

Description

一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板及制备方法
技术领域
本发明涉及材料加工领域，具体涉及一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板及制备方法。
背景技术
新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代升级换代建筑材料，主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料等。在低碳时代到来之际，在国家提倡节能降耗、转型发展的大背景下，绿色低碳、节能环保已经成为新型建材不可回避的使命。为此，以绿色环保、利废、隔热、保温、防火、质轻、高强、替代、成本低廉、节土、节地为目标的新型建材从中获得巨大的发展新机遇。新型建材的工业产值超过6000亿元，年增长超过14重量份，从业企业超过5000多家。目前，不断有新型建材被开发，特别是一些复合化、多功能化、节能化、绿色化、轻质高强化的新型建材占据了传统建材50重量份以上的比重。
陶瓷薄板是一种厚度小于5.5mm的薄型陶瓷，与同类产品相比，单位面积建筑陶瓷材料用量降低一倍以上，节约60重量份以上的原料资源，烧结能耗低，降低综合能耗50重量份以上，无论从原材料使用量、到生产过程中的能源消耗，都很好地实现“节材、节能”的低碳目标；同时，薄板陶瓷轻量化，既节约了物流运输成本，又减轻建筑物的荷载。但由于陶瓷薄板较薄，而且面积大，在生产过程中易出现生坯和成品强度低、韧性差等问题。因此无论是生坯的制备、转运，还是烧结，均易造成薄板得的变形和破损。
目前主要通过加入瓷石、聚乙烯醇、改性淀粉等增加生坯的塑性来提高强度，但效果并不明显。而且加入的材料会影响烧制成品的性能，如容易产生空心、气泡等。特别是在制备陶瓷薄板生坯使时，由于干燥后的强度难以承受大面积板材产生的形变应力，极易破裂。采用如各类矿物纤维、碳纤维增强的原理来增强陶瓷，一方面，使用各类纤维导致产品成本较高；另一方面，短纤在陶瓷体系中难以形成纤维网络，增强不明显，长纤维则易团聚，难以在陶瓷泥浆中均匀分散，影响陶瓷薄板的均匀度，进而影响陶瓷薄板的强度。现有技术中还没有一种能够有效增强陶瓷薄板强度并且有效降低陶瓷薄板成本的技术方案。
发明内容
针对现有技术制备大面积陶瓷薄板时存在产品成本高以及陶瓷薄板强度低、易破损的缺陷，本发明提出一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板及制备方法，克服陶瓷薄板生坯易碎的缺陷，从而实现增强陶瓷薄板强度并且有效降低陶瓷薄板成本。
为解决上述问题，本发明提供一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板，所述陶瓷薄板由包括如下重量份的原料制备而成：
陶瓷原料 50~75重量份
粉煤灰 10~15重量份
工业废碱 10~25重量份
氢氧化钙溶液 5~15重量份
添加剂 0~5重量份
其中，所述陶瓷原料由以下重量份的尺寸为10-60μm粉末原料搅拌均匀制成：高岭土15~30重量份、钾钠长石10~15重量份、铝矾土20~30重量份、氧化铝10~35重量份、滑石5~15重量份；
所述工业废碱主要成分为烧碱，所述氢氧化钙溶液浓度为0.3-6.7g/L；
所述添加剂为铝酸盐和硅酸盐，如铝酸钠，铝酸钾，硅酸钠，硅酸钾中的一种或几种。
另一方面，提供一种制备低成本、高强度建筑陶瓷薄板的方法，所述方法包括如下步骤：
（1）称取重量份为10~15的粉煤灰和10~25重量份工业废碱，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱配制的工业废碱溶液中，搅拌均匀配制分散硅溶液；
（2）将50~75重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，加入添加剂得到塑性陶瓷料；
（3）向步骤（2）中制备的塑性陶瓷料中缓慢加入重量份为 5-15，浓度为0.3~6.7g /L的氢氧化钙溶液，匀速搅拌使得塑性陶瓷料中分散硅溶液与氢氧化钙溶液发生反应，氢氧化钙液与塑性陶瓷料在拉拔机中通过柱塞的拉拔分散均匀,形成网络状硅酸钙纤维细密分散,通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经200-500℃、900 ～ 1200℃二级烧结，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
优选的，所述步骤（1）中配制的所述工业废碱溶液的pH值为9~12。
优选的，将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温。
优选的，步骤（2）中采用搅拌速度为20~100转/分钟的搅拌工艺将陶瓷原料均匀分散在所述硅分散液中。
优选的，步骤（3）中所述缓慢加入氢氧化钙溶液具体为：控制所述氢氧化钙溶液加入流速为10~50 mL/min。
优选的，步骤（4）中200-500℃烧结30min,900- 1200℃烧结60-90min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为0.5~1.5℃/min。
现有方案中通过加入瓷石、聚乙烯醇、改性淀粉、矿物纤维等增强方法制备大面积陶瓷薄板时强度低、易破损，且陶瓷薄板产品成本高。鉴于此，本发明提出通过预先在陶瓷原料中分散硅溶液，再加入氢氧化钙液，使得硅溶液与氢氧化钙在塑性陶瓷料中拉拔形成均匀分散网络的硅酸钙纤维，待生坯成型后，硅酸钙纤维逐步形成并赋予生坯较高的强度，从而克服陶瓷薄板生坯易碎的缺陷，而且烧制的陶瓷薄板强度大幅提升。进一步，采用粉煤灰作为硅源，能降低陶瓷薄板的成本。
将本发明所制备建筑陶瓷薄板性能与普通建筑陶瓷薄板相比，不但克服了陶瓷薄板强度低、易破损的缺陷，而且采用的原来成本低易于获得。
本发明一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、本方案提供的一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板的制备方法，采用氢氧化钙与粉煤灰溶液反应，在塑性陶瓷原料中形成均匀分散网络的硅酸钙纤维，而后压成生坯材料，经过生坯的烧结处理得到陶瓷薄板本具有均匀的硅酸钙纤维网络做为支架支撑，陶瓷薄板强度大幅提升，从而克服现有技术中直接添加纤维增强难以形成增强网络导致陶瓷薄板强度低、易破损的技术缺陷。
2、本发明公开的方案不是通过直接加入各类纤维为原料，而是采用粉煤灰作为硅源反应生成纤维网络，能降有效低陶瓷薄板的成本，并且利用工业废碱为原料，能够提高工业废料回收利用率，变废为宝。
3、本发明公开的制备工艺简单，制备的陶瓷薄板产品强度优异，易于实现规模化工业生产。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）称取重量份为10的粉煤灰和10重量份工业废碱，将所述工业废碱配制成pH值为10的工业废碱溶液，将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温，得到分散硅溶液；
（2）将50重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，得到塑性陶瓷料；所述陶瓷原料由尺寸为10-60μm高岭土15重量份、钾钠长石10重量份、铝矾土20重量份、氧化铝10重量份、滑石5重量份预配而成；
（3）向步骤（2）中制备的塑性陶瓷料中缓慢加入重量份为 10，浓度为6.7g /L的氢氧化钙溶液，匀速搅拌使得塑性陶瓷料中分散硅溶液与氢氧化钙溶液发生反应，氢氧化钙液与塑性陶瓷料在拉拔机中通过柱塞的拉拔分散均匀,形成网络状硅酸钙纤维细密分散,通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经200℃烧结30min,1200℃烧结60min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为0.5℃/min，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
对实施例中制备获得的规格为800mm×400mm×5.0mm建筑陶瓷薄板进行性能测试后，获得数据如表1所示。
实施例2
1）称取重量份为15的粉煤灰和15重量份工业废碱，将所述工业废碱配制成pH值为11的工业废碱溶液，将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温，得到分散硅溶液；
（2）将60重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，得到塑性陶瓷料；所述陶瓷原料由尺寸为10-60μm高岭土20重量份、钾钠长石10重量份、铝矾土30重量份、氧化铝10重量份、滑石5重量份预配而成；
（3）向步骤（2）中制备的塑性陶瓷料中缓慢加入重量份为 5，浓度为6g /L的氢氧化钙溶液，匀速搅拌使得塑性陶瓷料中分散硅溶液与氢氧化钙溶液发生反应，氢氧化钙液与塑性陶瓷料在拉拔机中通过柱塞的拉拔分散均匀,形成网络状硅酸钙纤维细密分散,通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经350℃烧结30min,900℃烧结90min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为1℃/min，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
对实施例中制备获得的规格为800mm×400mm×3.5mm建筑陶瓷薄板进行性能测试后，获得数据如表1所示。
实施例3
1）称取重量份为15的粉煤灰和25重量份工业废碱，将所述工业废碱配制成pH值为12的工业废碱溶液，将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温，得到分散硅溶液；
（2）将65重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，钾，得到塑性陶瓷料；所述陶瓷原料由尺寸为10-60μm高岭土30重量份、钾钠长石15重量份、铝矾土20重量份、氧化铝10重量份、滑石5重量份预配而成；
（3）向步骤（2）中制备的塑性陶瓷料中缓慢加入重量份为 15，浓度为6g /L的氢氧化钙溶液，匀速搅拌使得塑性陶瓷料中分散硅溶液与氢氧化钙溶液发生反应，氢氧化钙液与塑性陶瓷料在拉拔机中通过柱塞的拉拔分散均匀,形成网络状硅酸钙纤维细密分散,通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经400℃烧结30min,910℃烧结60min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为1.5℃/min，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
对实施例中制备获得的规格为800mm×400mm×3.0mm建筑陶瓷薄板进行性能测试后，获得数据如表1所示。
实施例4
1）称取重量份为15的粉煤灰和10重量份工业废碱，将所述工业废碱配制成pH值为9的工业废碱溶液，将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温，得到分散硅溶液；
（2）将75重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，加入3重量份添加剂铝酸钠，得到塑性陶瓷料；所述陶瓷原料由尺寸为10-60μm高岭土20重量份、钾钠长石10重量份、铝矾土20重量份、氧化铝10重量份、滑石10重量份预配而成；
（3）向步骤（2）中制备的塑性陶瓷料中缓慢加入重量份为15，浓度为2.2g /L的氢氧化钙溶液，匀速搅拌使得塑性陶瓷料中分散硅溶液与氢氧化钙溶液发生反应，氢氧化钙液与塑性陶瓷料在拉拔机中通过柱塞的拉拔分散均匀,形成网络状硅酸钙纤维细密分散,通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经500℃烧结30min,1000℃烧结80min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为1.5℃/min，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
对实施例中制备获得的规格为800mm×400mm×4.0mm建筑陶瓷薄板进行性能测试后，获得数据如表1所示。
实施例5
1）称取重量份为15的粉煤灰和20重量份工业废碱，将所述工业废碱配制成pH值为12的工业废碱溶液，将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温，得到分散硅溶液；
（2）将75重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，加入5重量份添加剂硅酸钾，得到塑性陶瓷料；所述陶瓷原料由尺寸为10-60μm高岭土30重量份、钾钠长石15重量份、铝矾土25重量份、氧化铝20重量份、滑石10重量份预配而成；
（3）向步骤（2）中制备的塑性陶瓷料中缓慢加入重量份为10，浓度为2.2g /L的氢氧化钙溶液，匀速搅拌使得塑性陶瓷料中分散硅溶液与氢氧化钙溶液发生反应，氢氧化钙液与塑性陶瓷料在拉拔机中通过柱塞的拉拔分散均匀,形成网络状硅酸钙纤维细密分散,通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经450℃烧结30min,1100℃烧结90min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为0.5℃/min，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
对实施例中制备获得的规格为800mm×400mm×5.0mm建筑陶瓷薄板进行性能测试后，获得数据如表1所示。
对比例1
1）称取重量份为15的粉煤灰和20重量份工业废碱，将所述工业废碱配制成pH值为12的工业废碱溶液，将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温，得到分散硅溶液；
（2）将75重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，加入5重量份添加剂硅酸钾，得到塑性陶瓷料；所述陶瓷原料由尺寸为10-60μm高岭土30重量份、钾钠长石15重量份、铝矾土25重量份、氧化铝20重量份、滑石10重量份预配而成；
（3）向步骤（2）中制备的塑性陶瓷料中缓慢加入重量份为10，浓度为2.2g /L的氢氧化钙溶液，匀速搅拌使得塑性陶瓷料中分散硅溶液与氢氧化钙溶液发生反应，通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经450℃烧结30min,1100℃烧结90min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为0.5℃/min，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
对比例中制备获得的规格为800mm×400mm×5.0mm建筑陶瓷薄板进行性能测试后，获得数据如表1所示。
对比例2
1）称取重量份为15的粉煤灰和20重量份工业废碱，将所述工业废碱配制成pH值为12的工业废碱溶液，将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温，得到分散硅溶液；
（2）将75重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，加入5重量份添加剂硅酸钾，得到塑性陶瓷料；所述陶瓷原料由尺寸为10-60μm高岭土30重量份、钾钠长石15重量份、铝矾土25重量份、氧化铝20重量份、滑石10重量份预配而成；
（3）将塑性陶瓷料在拉拔机中通过柱塞的拉拔分散均匀,通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经450℃烧结30min,1100℃烧结90min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为0.5℃/min，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
对比例中制备获得的规格为800mm×400mm×5.0mm建筑陶瓷薄板进行性能测试后，获得数据如表1所示。
表1:
性能指标 抗弯强度（MPa） 破坏强度（N） 吸水率（重量份）
实施例1 55.0 1050.4 0.35%
实施例2 56.2 1070.1 0.34%
实施例3 59.6 1090.3 0.36%
实施例4 58.8 1160.9 0.41%
实施例5 55.2 1120.8 0.32%
对比例1 38 825.6 0.33%
对比例2 27.5 718.9 0.31%
通过实施例和对比例的检测分析，硅溶液与氢氧化钙在塑性陶瓷料中拉拔形成均匀分散网络的硅酸钙纤维，待生坯成型后，硅酸钙纤维逐步形成并赋予生坯较高的强度，从而克服陶瓷薄板生坯易碎的缺陷；而对比例1不采用拉拔，则形成的硅酸钙成纤维性价差，增强效果不明显；对比例2没有使用氢氧化钙，由于难以得到硅酸钙纤维，因此强度显著降低。

Claims (7)

1.一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板，其特征是：所述陶瓷薄板由包括如下重量份的原料制备而成：
陶瓷原料 50~75重量份
粉煤灰 10~15重量份
工业废碱 10~25重量份
氢氧化钙溶液 5~15重量份
添加剂 0~5重量份
其中，所述陶瓷原料由以下重量份的尺寸为10-60μm粉末原料搅拌均匀制成：高岭土15~30重量份、钾钠长石10~15重量份、铝矾土20~30重量份、氧化铝10~35重量份、滑石5~15重量份；
所述工业废碱主要成分为烧碱，所述氢氧化钙溶液浓度为0.3-6.7g/L；
所述添加剂为铝酸盐和硅酸盐，如铝酸钠，铝酸钾，硅酸钠，硅酸钾中的一种或几种。
2.一种如权利要求1所述低成本、高强度建筑陶瓷薄板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）称取重量份为10~15的粉煤灰和10~25重量份工业废碱，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱配制的工业废碱溶液中，搅拌均匀配制分散硅溶液；
（2）将50~75重量份的陶瓷原料在预先配制的分散硅溶液中分散均匀，加入添加剂得到塑性陶瓷料；
（3）向步骤（2）中制备的塑性陶瓷料中缓慢加入重量份为 5-15，浓度为0.3~6.7g /L的氢氧化钙溶液，匀速搅拌使得塑性陶瓷料中分散硅溶液与氢氧化钙溶液发生反应，氢氧化钙液与塑性陶瓷料在拉拔机中通过柱塞的拉拔分散均匀,形成网络状硅酸钙纤维细密分散,通过挤出压辊成型得到生坯；
（4）将步骤（3）制备的所述生坯经过干燥,在烧结窑中依次经200-500℃、900 ～ 1200℃二级烧结，得到低成本、高强度建筑陶瓷薄板。
3.根据权利要求2所述一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述工业废碱溶液的pH值为9~12。
4.根据权利要求2所述一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板的制备方法，其特征在于：步骤（1）将所述工业废碱溶液加温至60-70℃，加入所述粉煤灰，将所述粉煤灰溶于所述工业废碱溶液中，搅拌均匀后自然冷却至室温。
5.根据权利要求2所述一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板的制备方法，其特征在于：步骤（2）中采用搅拌速度为20~100转/分钟的搅拌工艺将陶瓷原料均匀分散在所述硅分散液中。
6.根据权利要求2所述一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述缓慢加入氢氧化钙溶液具体为：控制所述氢氧化钙溶液加入流速为10~50 mL/min。
7.根据权利要求2所述一种低成本、高强度建筑陶瓷薄板的制备方法，其特征在于：步骤（4）中200-500℃烧结30min,900- 1200℃烧结60-90min，降温冷却时，在1150~800℃的降温速率保持为0.5~1.5℃/min。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1249281A (zh) * 1999-08-11 2000-04-05 孙救来 粉煤灰－改性利用工艺
US20110256786A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Mark Bomberg Exterior building wall insulation systems with hygro thermal wrap
CN104310973A (zh) * 2014-10-10 2015-01-28 淄博唯能陶瓷有限公司 高导热功能陶瓷薄板及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1249281A (zh) * 1999-08-11 2000-04-05 孙救来 粉煤灰－改性利用工艺
US20110256786A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Mark Bomberg Exterior building wall insulation systems with hygro thermal wrap
CN104310973A (zh) * 2014-10-10 2015-01-28 淄博唯能陶瓷有限公司 高导热功能陶瓷薄板及其制备方法

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