CN108191390A - 一种高强度陶瓷砖及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑陶瓷技术领域，具体涉及一种高强度陶瓷砖及其制备工艺。所述陶瓷砖包括如下原料：绿豆泥5～20份、长石10～30份、石英砂20～40份、硬质黏土15～40份、湖南白泥5～20份、镁质泥1～10份、莫来石前驱体1～10份、解胶剂0.1～1.5份、坯用甲基0.005～0.1份。本发明的陶瓷砖强度高、抗折强度大、抗破坏能力强，可以显著提高陶瓷砖的使用寿命。

Description

一种高强度陶瓷砖及其制备工艺
技术领域
本发明属于建筑陶瓷技术领域，具体涉及一种高强度陶瓷砖及其制备工艺。
背景技术
陶瓷砖是日常生活中随处可见的一种建筑材料，它是由粘土和其他无机非金属材料，经成型、烧结等工艺生产的板状或是块状陶瓷制品，用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。通常在室温下通过干压、挤压或其他成型方法成型，然后干燥，在一定温度下烧成。
但是，现有的陶瓷砖存在自身重量大，强度低，不够坚硬、粘贴到墙面上时会发生变形、错位、表面不耐磨、容易刮花、实用性差的缺陷，无法满足市场上人们对于陶瓷砖强度的需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种高强度陶瓷砖。该陶瓷砖具有重量轻、较高抗折强度大，不易刮花、强度高不易破碎等优点，可以很好的延长陶瓷砖的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现，包括如下步骤：
一种高强度陶瓷砖，包括如下原料：绿豆泥、长石、石英砂、硬质黏土、湖南白泥、镁质泥、莫来石前驱体、解胶剂、坯用甲基。
所述绿豆泥是一种天然生产的固态原料，原料中含有CaO:2～3％，K2O+Na2O:2～3％，SiO2:60～65％，Al2O3:10～13％及其他杂质。
优选的，所述陶瓷砖的原料还包括分散剂。
优选的，所述分散剂为氯化钠、硅酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠、二乙酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其钠盐、羟甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种或几种。
优选的，按照重量份：绿豆泥5～20份、长石10～30份、石英砂20～40份、硬质黏土15～40份、湖南白泥5～20份、镁质泥1～10份、莫来石前驱体1～10份、解胶剂0.1～1.5份、坯用甲基0.005～0.1份。
优选的，按照重量份：绿豆泥8～15份、长石15～25份、石英砂25～35份、硬质黏土20～30份、湖南白泥5～15份、镁质泥3～7份、莫来石前驱体3～7份、解胶剂0.5～1份、坯用甲基0.008～0.1份和分散剂0.5～2份。
优选的，按照重量份：绿豆泥10份、长石20份、石英砂30份、硬质黏土25份、湖南白泥10份、镁质泥5份、莫来石前驱体4份、解胶剂0.8份、坯用甲基0.01份。
本发明的目的还在于保护所述陶瓷砖的制备工艺，具体如下：
(1)按照重量比将绿豆泥、长石、石英砂、硬质黏土、湖南白泥、镁质泥按比例称量后在泵池中混合均匀，加入分散剂球磨，烘干；
(2)过筛后的粉料按照重量比加入解胶剂、坯用甲基，加水混合均匀；
(3)将莫来石前驱体与陶瓷坯料混合均匀；
(4)采用压制成型，成型后的坯体在干燥后经过施釉、印花、釉烧，其釉烧温度为1000～1400℃。
进一步地，莫来石前驱体的制备方法如下：
a.称取碱性硅溶胶稀释成10wt％的溶胶溶液；
b.称取与步骤a中相对应质量的Al 13粉末然后加水稀释至10wt％；
c.在70℃水浴条件下，将a步骤中所得的稀释硅溶胶溶液缓慢滴入b步骤所得的Al13溶液中，并用磁力搅拌器不断搅拌，滴定完成后继续搅拌2h；
d.静置后放入烘箱中烘干，得到粉末样品；
e.反复用清水洗涤步骤d所得粉末至中性抽滤，置于干燥箱内烘干；
f.取少量步骤e粉末于烘烤箱中进行煅烧，并保温煅烧即可得莫来石前驱体。
优选的，所述步骤a中碱性溶液的pH＝10.0。
优选的，所述步骤b中Al 13粉末的量是按照硅铝分子比Si:Al＝2:3的标准称取。
优选的，所述步骤d中烘箱的温度为110℃。
优选的，所述步骤f中煅烧温度为900℃，煅烧时间为1h
本发明益处
本发明的陶瓷砖可以有效的提高陶瓷砖的抗折强度、硬度，使其具有不易破碎，实用性强的特性。
具体实施方式
以下实施例仅是对本发明的进一步阐述与说明，而不是对本发明范围的限制。下面参照实施例进一步详细阐述本发明，但是本领域技术人员应当理解，本发明并不限于这些实施例以及使用的制备方法。而且，本领域技术人员根据本发明的描述可以对本发明进行等同替换、组合、改良或修饰，但这些都将包括在本发明的范围内。
实施例1
一种高强度陶瓷砖，其采用以下原料及工艺制得：
(1)将绿豆泥5份、长石10份、石英砂20份、硬质黏土15份、湖南白泥5份、镁质泥1份称量后在泵池中混合均匀，加入分散剂0.5份球磨，烘干，其中本实施例选择的分散剂是氯化钠、硅酸钠、磷酸钠按质量比为1:1:1的混合物；
(2)将过筛后的粉料加入解胶剂1份、坯用甲基0.005份，加水5份混合均匀；
(3)将莫来石前驱体4份与步骤(2)中陶瓷坯料混合均匀；
(4)采用压制成型，成型后的坯体在干燥后经过施釉、印花、釉烧，其釉烧温度为1000℃。
所述莫来石前驱体的制备方法如下：
a.称取pH＝10.0的碱性硅溶胶稀释成10wt％的溶胶溶液；
b.称取与步骤a中硅胶分子比Si:Al＝2:3的标准称取中相应质量的Al 13粉末然后加水稀释至10wt％；
c.在70℃水浴条件下，将a步骤中所得的稀释硅溶胶溶液缓慢滴入b步骤所得的Al13溶液中，并用磁力搅拌器不断搅拌，滴定完成后继续搅拌2h；
d.静置后放入110℃烘箱中烘干，得到粉末样品；
e.反复用清水洗涤步骤d所得粉末至中性抽滤，置于干燥箱内烘干；
f.取少量步骤e粉末于900℃烘烤箱中进行煅烧，并保温煅烧1h即可得莫来石前驱体。
实施例2
一种高强度陶瓷砖，其采用以下原料及工艺制得
(1)将绿豆泥20份、长石30份、石英砂40份、硬质黏土40份、湖南白泥20份、镁质泥10份、莫来石前驱体10份、解胶剂1.5份称量后在泵池中混合均匀，加入分散剂6份球磨，烘干，其中所述分散剂为乙二胺四乙酸钠与二乙酸钠按质量比1:2的混合物；
(2)将过筛后的粉料加入解胶剂4份、坯用甲基0.1份，加水20份混合均匀；
(3)将莫来石前驱体10份与步骤(2)中陶瓷坯料混合均匀；
(4)采用压制成型，成型后的坯体在干燥后经过施釉、印花、釉烧，其釉烧温度为1100℃
所述莫来石前驱体的制备方法同实施例1
通过检测得到，使用本实施例所产生的陶瓷砖，其抗折强度为113.8MPa
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，陶瓷砖原料的组分不同，本实施例的按照重量份：绿豆泥15份、长石25份、石英砂35份、硬质黏土30份、湖南白泥15份、镁质泥7份、莫来石前驱体5份、解胶剂1份、坯用甲基0.1份分散剂为聚丙烯酰胺、羟甲基纤维素、聚丙烯酸钠盐按质量比1:1:1的混合物；采用压制成型，成型后的坯体在干燥后经过施釉、印花、釉烧，其釉烧温度为1200℃。
所述莫来石前驱体的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，陶瓷砖原料的组分不同，本实施例的按照重量份绿豆泥8份、长石15份、石英砂25份、硬质黏土20份、湖南白泥5份、镁质泥3份、莫来石前驱体3份、解胶剂0.5份、坯用甲基0.008份；采用压制成型，成型后的坯体在干燥后经过施釉、印花、釉烧，其釉烧温度为1280℃。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于，陶瓷砖原料的组分不同，本实施例的按照重量份绿豆泥10份、长石20份、石英砂30份、硬质黏土25份、湖南白泥10份、镁质泥5份、莫来石前驱体4份、解胶剂0.8份、坯用甲基0.01份；采用压制成型，成型后的坯体在干燥后经过施釉、印花、釉烧，其釉烧温度为1350℃。
实施例6
本实施例为空白对比样，其与实施例1的区别在于，陶瓷砖原料的组分不同，本实施例的按照重量份绿豆泥12份、长石22份、石英砂30份、硬质黏土26份、湖南白泥12份、镁质泥7份、解胶剂0.8份、坯用甲基0.02份；采用压制成型，成型后的坯体在干燥后经过施釉、印花、釉烧，其釉烧温度为1300℃。
性能测试
对实施例1-6制得的陶瓷砖进行抗折强度检测，检测方法为：
(1)取样：取陶瓷砖样，砖样应无裂纹等缺陷；
(2)检测：将试样干燥后放在弯曲强度试验机的支座上，正面朝上，调整支座金属棒间距，使金属棒中心至砖边的长度为10mm，并使压头位于支座的中心，对于长方形砖，应使长的一边垂直于支座的金属棒；
(3)矫正：检测前先校正试验机零点，启动试验机，压头接触试样不得冲击，慢速均匀加荷，知道破坏试样，记录破坏时的最大载荷，当试样不在中间区域断裂时，必须重新测量；
(4)记录：记录所测结果，计算其平均值作为试样的抗折强度。
抗折强度δ＝3FL/2bh2式中：δ-试样的抗折强度(MPa)，F-试样断裂时的最大载量(N)，L-试样的跨距(mm)，b-试样的宽度(mm)，h-试样断裂面的最小厚度(mm)；
结果如表1所示。
表1性能检测结果
实施例 抗折强度(MPa)
1 111.9
2 113.8
3 119.2
4 120.1
5 121.2
6 111.3
由表1可知，根据本发明制备的陶瓷砖的抗折强度高，实际耐用性能好，从而有助于提高其使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种高强度陶瓷砖，其特征在于，包括如下原料：绿豆泥、长石、石英砂、硬质黏土、湖南白泥、镁质泥、莫来石前驱体、解胶剂、坯用甲基。
2.根据权利要求1所述的高强度陶瓷砖，其特征在于，所述陶瓷砖的原料还包括分散剂。
3.根据权利要求2所述的高强度陶瓷砖，其特征在于，所述分散剂为氯化钠、硅酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠、二乙酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其钠盐、羟甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高强度陶瓷砖，其特征在于，按照重量份：绿豆泥5～20份、长石10～30份、石英砂20～40份、硬质黏土15～40份、湖南白泥5～20份、镁质泥1～10份、莫来石前驱体1～10份、解胶剂0.1～1.5份、坯用甲基0.005～0.1份。
5.根据权利要求4所述的高强度陶瓷砖，其特征在于，按照重量份：绿豆泥8～15份、长石15～25份、石英砂25～35份、硬质黏土20～30份、湖南白泥5～15份、镁质泥3～7份、莫来石前驱体3～7份、解胶剂0.5～1份、坯用甲基0.008～0.1份。
6.根据权利要求5所述的高强度陶瓷砖，其特征在于，按照重量份：绿豆泥10份、长石20份、石英砂30份、硬质黏土25份、湖南白泥10份、镁质泥5份、莫来石前驱体4份、解胶剂0.8份、坯用甲基0.01份。
7.权利要求1所述的高强度陶瓷砖的制备工艺，其特征在于，所述高强度陶瓷砖制备步骤如下：
(1)按照重量比将绿豆泥、长石、石英砂、硬质黏土、湖南白泥、镁质泥按比例称量后在泵池中混合均匀，加入分散剂球磨，烘干；
(2)过筛后的粉料按照重量比加入解胶剂、坯用甲基，加水混合均匀；
(3)将莫来石前驱体与陶瓷坯料混合均匀；
(4)采用压制成型，成型后的坯体在干燥后经过施釉、印花、釉烧。
8.根据权利要求7所述的高强度陶瓷砖的制备工艺，其特征在于，所述釉烧温度为1000～1400℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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