CN111704441B - 一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备方法 - Google Patents

一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备方法。所述坯体通过坯体粉料压制成型获得;所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石:4.0~18.0%,钠长石:2.0~8.0%,伊利石:16.0~24.0%,煅烧氧化铝:28.0~34.0%,滑石泥:2.0~4.0%,针状高岭土:24.0~30.0%,膨润土:2.0~4.0%。

Description

一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备方法,具体涉及包含高强度坯体、面釉、喷墨打印技术、保护釉的薄型陶瓷板及其制备方法,属于陶瓷砖生产制造技术领域。
背景技术
随着近几十年建筑陶瓷技术的快速发展,我国已成为全世界建筑陶瓷的生产、消费以及出口大国。建筑陶瓷行业一直被认为是高污染、高能耗的行业,近几十年来的快速发展导致许多陶瓷原料如高岭土等都面临开采过度、资源枯竭的问题,环境问题也越来越受到大家的关注,节能、降耗、绿色制造已成为我国当前的重要战略政策之一。而陶瓷的薄型化生产是建筑陶瓷行业实现节约资源的重要途径,是建筑陶瓷产业未来发展的方向。
薄型陶瓷板是一种规格大、厚度小的新型建筑陶瓷,由于其质量轻、超薄而受到消费者的青睐。薄型陶瓷板因面积较大、厚度较薄,在实际生产与应用过程中会面临许多技术难题,其中提高产品的机械强度是首要解决的问题。而目前市场上的薄型陶瓷板因采用传统的粘土-长石-石英配方体系,其烧后矿物组成主要包括:石英:22.5~32.5wt%,莫来石:12.0~18.0wt%,玻璃相50.0~65.0wt%。该体系薄型陶瓷板烧后含有大量的石英,而石英的膨胀系数与玻璃相的膨胀系数相差较大,冷却过程中产生体积效应释放应力,产生微裂纹,不利于其机械强度的提高。玻璃相机械强度低,而传统薄型陶瓷板烧后含有大量的玻璃相,这也不利于增强其机械强度。基于以上两大主要影响因素,传统薄型陶瓷板烧后的机械强度普遍不高,体密度在2.35~2.45g/cm3,断裂模数通常在45.0~55.0Mpa,从而导致薄型陶瓷板系列产品的应用范围受到较大的限制。
发明内容
本发明针对薄型陶瓷板机械强度不高的问题,提供一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备方法。
第一方面,本发明提供一种高强度薄型陶瓷板用坯体,所述坯体通过坯体粉料压制成型获得;所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石:4.0~18.0%,钠长石:2.0~8.0%,伊利石:16.0~24.0%,煅烧氧化铝:28.0~34.0%,滑石泥:2.0~4.0%,针状高岭土:24.0~30.0%,膨润土:2.0~4.0%。
较佳地,所述坯体粉料的颗粒级配为:以质量百分比计,30目以上:6.0~14.0%,30~60目:76.0~86.0%,60~80目:2.0~8.0%,80目以下:2.0~6.0%。
较佳地,所述坯体粉料的化学组成包括:以质量百分比计,Al2O3:45.0~53.0%,SiO2:37.0~45.0%,K2O:2.0~4.0%。
较佳地,所述坯体粉料的化学组成还包括:以质量百分比计,Fe2O3:0.1~0.5%、TiO2:0.1~0.5%、CaO:0.1~0.5%、MgO:0.5~1.5%、Na2O:1.0~2.5%和烧失:3.5~5.5%。
第二方面,本发明提供一种高强度薄型陶瓷板,所述高强度薄型陶瓷板的坯体为上述任一项所述的坯体。其中所述高强度薄型陶瓷板坯体烧后的矿物组成包括:非晶相(也可以称为“玻璃相”):35.0~45.0wt%,莫来石:20.0~30.0wt%,刚玉:20.0~30.0wt%,石英:8.0~12.0wt%。
较佳地,所述高强度薄型陶瓷板的吸水率为0.05~0.50%,体密度为2.75~2.85g/cm3,断裂模数为80.0~100.0MPa。
较佳地,所述高强度薄型陶瓷板的规格为长1200~3600mm×宽600~1600mm×厚2.5~3.5mm。
第三方面,本发明还提供上述高强度薄型陶瓷板用坯体的制备方法,包括:按坯体的配方比例称取原料并湿法球磨,球磨时间为15~25小时,筛余325目0.3~0.8wt%,随后干燥得到坯体粉料;将坯体粉料压制成型获得高强度薄型陶瓷板用坯体。
第四方面,本发明还提供上述高强度薄型陶瓷板的制备方法,将高强度薄型陶瓷板用坯体烧成即得高强度薄型陶瓷板;最高烧成温度为1180~1220℃,烧成周期为40~80min。
本发明高强度薄型陶瓷板使用钾-铝-硅配方体系的高强度薄型陶瓷板坯体,可大幅度提升薄型陶瓷板坯体烧后的断裂模数及体密度,拓宽薄型陶瓷板产品应用范围,主要应用于厚度2.5~3.5mm的薄型陶瓷板产品。
较佳地,所述制备方法还包括:烧成前,在干燥后的高强度薄型陶瓷板用坯体表面依次施数码面釉,喷墨打印设计图案,施数码保护釉并干燥。
较佳地,所述数码面釉的化学组成包括:以质量百分比计,SiO2:45.0~55.0%、Al2O3:13.0~18.0%、Fe2O3:0.01~0.2%、TiO2:0.01~0.2%、CaO:0.01~0.3%、MgO:0.3~1.0%、K2O:4.0~6.0%、Na2O:0.5~1.5%、ZrO2:24.0~28.0%,ZnO:0.5~2.5%,烧失:0.5~2.5%。优选地,所述数码面釉的施加方式为喷釉,施釉量为20~60g/m2
较佳地,所述数码保护釉的化学组成包括:以质量百分比计,SiO2:44.0~50.0%、Al2O3:14.0~18.0%、Fe2O3:0.01~0.2%、TiO2:0.01~0.2%、CaO:4.0~6.0%、MgO:0.5~1.5%、K2O:1.0~2.0%、Na2O:1.0~2.0%、BaO:8.0~12.0%,ZnO:12.0~20.0%,烧失:0.1~1.0%。优选地,所述保护釉的施加方式为喷釉,施釉量为20~60g/m2
附图说明
图1为本发明一实施方式高强度薄型陶瓷板用坯体烧成过程中产生的柱状莫来石的SEM图;
图2是本发明一实施方式高强度薄型陶瓷板用坯体烧成过程中析出的针状莫来石的SEM图;
图3是显示实施例1高强度薄型陶瓷板坯体烧后矿物组成的XRD图;
图4是显示对比例1薄型陶瓷板坯体烧后矿物组成的XRD图;
图5是显示对比例2薄型陶瓷板坯体烧后矿物组成的XRD图;
图6是显示对比例3薄型陶瓷板坯体烧后矿物组成的XRD图。
具体实施方式
通过下述实施方式进一步说明本发明,应理解,下述实施方式仅用于说明本发明,而非限制本发明。在没有特殊说明的情况下,各百分含量指质量百分含量。
以下示例性说明本发明所述高强度薄型陶瓷板的制备方法。
按照配比制备坯体粉料。所述坯体粉料的原料组成可包括:以质量百分比计,钾长石4.0~18.0%,钠长石2.0~8.0%,伊利石:16.0~24.0%,煅烧氧化铝28.0~34.0%,滑石泥2.0~4.0%,针状高岭土24.0~30.0%,膨润土2.0~4.0%。作为示例,所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石11.0%,钠长石5.0%,伊利石:20.0%,煅烧氧化铝31.0%,滑石泥:3.0%,针状高岭土:27.0%,膨润土:3.0%。
本发明所述薄型陶瓷板的坯体配方属于长石质瓷,同时也属钾-铝-硅配方体系,烧成后坯体的显微结构由玻璃相、晶相、气孔等构成。现有普通长石质瓷的显微结构通常由40~65wt%玻璃相,10~30wt%莫来石晶体,10~30wt%残留石英(含方石英),以及少量的气孔组成。普通长石质瓷坯体的机械强度主要取决于占瓷坯40~65wt%的玻璃相。玻璃相作为瓷坯中的连续相,同时又是所有相组成中机械强度最薄弱的部分,瓷坯受外界机械力的破坏首先从玻璃相开始。传统薄型陶瓷板烧后均含有大量的玻璃相,不利于增强其机械强度。另外,普通长石质瓷坯体中残留的石英及方石英虽然其机械强度比玻璃相高,但石英的膨胀系数与玻璃相的膨胀系数相差较大,冷却过程中产生体积效应释放应力,产生微裂纹,从而降低传统薄型陶瓷板的机械强度。普通长石质瓷坯体中气孔的数量、形状及分布会影响到瓷坯的致密度,从而对瓷坯的机械强度产生较显著的影响,而坯体中的气孔一般存在于玻璃相基质中,通常来说会降低玻璃相的强度,从而不利于机械强度的提高。基于以上影响因素,传统薄型陶瓷板其烧后的机械强度普遍不高,导致薄型陶瓷板系列产品在实际应用过程中易破损,其应用范围受到较大的限制。
本发明所述坯体粉料通过引入使用针状高岭土、煅烧氧化铝、伊利石等原料,可降低坯体配方中游离石英含量,同时在高温烧成过程中从玻璃相中原位析出的二次针状莫来石晶相,以增强玻璃相的机械强度,从而提高瓷坯烧后整体的机械强度。坯体烧成过程中产生的柱状莫来石(参见图1)仅增强瓷坯中莫来石单一相的机械强度,而从玻璃相中析出的二次针状莫来石(参见图2)会增强瓷坯中最薄弱的玻璃相强度,从而大幅度提升瓷坯整体的机械强度。坯体中引入煅烧氧化铝还可减少坯体烧后的气孔率,将坯体烧后的体密度从传统薄型陶瓷板的2.35~2.45g/cm3提高至2.75~2.85g/cm3,同时可使瓷坯烧后产生大量的高弹性模量的刚玉相,从而增强瓷坯的机械强度。一些实施方式中,所述高强度薄型陶瓷板坯体烧后的矿物组成包括:非晶相:35.0~45.0wt%,莫来石:20.0~30.0wt%,刚玉:20.0~30.0wt%,石英:8.0~12.0wt%。
所述坯体粉料的化学组成中Al2O3含量优选在45.0~53.0wt%。若坯体化学组成中Al2O3含量低于45.0wt%,烧后的刚玉、莫来石相减少,石英相会增加,瓷坯中的微裂纹数量增多,会大幅度降低烧后坯体的机械强度,从而起不到增强坯体机械强度的效果;若坯体化学组成中的Al2O3含量高于53.0wt%,导致坯体烧后的玻璃相太少,降低瓷坯烧后的体密度,增加其气孔率,从而降低坯体机械强度,不利于坯体机械强度的提高。
一些实施方式中,所述坯体粉料的化学组成包括:以质量百分比计,SiO2:37.0~45.0%,Al2O3:45.0~53.0%,Fe2O3:0.1~0.5%,TiO2:0.1~0.5%,CaO:0.1~0.5%,MgO:0.5~1.5%,K2O:2.0~4.0%,Na2O:1.0~2.5%、IL:3.5~5.5%。
按照高强坯体配方的的原料组成质量比称取原料湿法球磨,球磨时间为15~25小时,筛余325目:0.3~0.8wt%,可得到高强坯体浆料,再通过喷雾塔喷粉造粒(即干燥),获得高强坯体粉料。该高强坯体粉料的水分应控制在7.5~8.5wt%为宜。
一些实施方式中,所述高强坯体粉料的颗粒级配为:以质量百分比计,30目以上:6.0~14.0%,30~60目:76.0~86.0%,60~80目:2.0~8.0%,80目以下:2.0~6.0%。该颗粒级配的粉料容重高,堆积性能佳,便于压机干压成形,且成形后的坯面平整度较佳。
“30目以上”指的是高强度坯体粉料用标准筛筛分后留在30目筛上部分的质量百分比。“80目以下”指的是高强度坯体粉料用标准筛筛分后通过80目筛孔部分的质量百分比。
将坯体粉料压制成型,获得砖坯。将砖坯干燥。干燥时间可为15~30min,干燥后的砖坯水分控制在0.5wt%以内。
将干燥后的砖坯烧成,即可获得高强度薄型陶瓷板。烧成周期可为40~80min,最高烧成温度可为1180~1220℃。窑炉烧成温度根据高强度坯体配方的烧结温度而定,在1180~1220℃范围内,二次针状莫来石的生成量较多,而且二次针状莫来石的生成增强玻璃相的强度,可赋予坯体较高的机械强度。
经过试验发现,本发明引入针状高岭土、伊利石、煅烧氧化铝等原料可将坯体烧后断裂模数提升到普通薄型陶瓷板烧后断裂模数的1.8倍,体密度从2.35~2.45g/cm3提高至2.75~2.85g/cm3,可拓宽薄型陶瓷板产品的应用范围。
一些实施方式中,烧成后高强度陶瓷薄板的断裂模数在80.0~100.0MPa,体密度在2.75~2.85g/cm3
另外,也可在烧成前,在干燥后的砖坯上使用数码喷釉机喷面釉、再喷墨打印设计图案,而后数码喷釉机喷保护釉。该工艺可实现高强度薄型陶瓷板系列产品的定制批量性生产。
随后示例性说明上述结合数码面釉、喷墨打印设计图案和数码保护釉的高强度薄型陶瓷板的制备方法。
采用喷墨打印技术,在干燥后的砖坯上施数码面釉。一些实施方式中,所述数码面釉的化学组成包括:以质量百分比计,SiO2:45.0~55.0%、Al2O3:13.0~18.0%、Fe2O3:0.01~0.2%、TiO2:0.01~0.2%、CaO:0.01~0.3%、MgO:0.3~1.0%、K2O:4.0~6.0%、Na2O:0.5~1.5%、ZrO2:24.0~28.0%,ZnO:0.5~2.5%,烧失:0.5~2.5%。
所述数码面釉的施加方式可为数码喷釉。一些实施方式中,数码面釉打印灰度可为20~100%,灰度即数码喷釉机控制施釉重量的特定工艺参数。数码面釉的施釉重量通常在20~60g/m2的范围。
在施数码面釉后的砖坯上喷墨打印设计图案,然后施数码保护釉。一些实施方式中,所述数码保护釉的化学组成包括:以质量百分比计,SiO2:44.0~50.0%、Al2O3:14.0~18.0%、Fe2O3:0.01~0.2%、TiO2:0.01~0.2%、CaO:4.0~6.0%、MgO:0.5~1.5%、K2O:1.0~2.0%、Na2O:1.0~2.0%、BaO:8.0~12.0%,ZnO:12.0~20.0%,烧失:0.1~1.0%。
所述数码保护釉的施加方式可为数码喷釉。一些实施方式中,数码保护釉打印灰度可为20~100%,灰度即数码喷釉机控制施釉重量的特定工艺参数。数码保护釉的施釉重量通常在20~60g/m2的范围。
施数码保护釉后的砖坯再经高温干燥后,在辊道窑快速烧成。
该高强度薄型陶瓷板坯体结合全数码打印釉料、墨水的工艺既实现了陶瓷生产线的全自动化,又节约了陶瓷原料和人工成本,同时也拓宽了薄型陶瓷板产品的应用空间。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解,以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例,即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择,而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
步骤一:按照配比制备坯体粉料。所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石11.0%,钠长石5.0%,伊利石:20.0%,煅烧氧化铝31.0%,滑石泥:3.0%,针状高岭土:27.0%,膨润土:3.0%。该坯体粉料的化学组成为:以质量百分比计,SiO2:40.24%、Al2O3:48.79%、Fe2O3:0.37%、TiO2:0.26%、CaO:0.30%、MgO:1.02%、K2O:3.09%、Na2O:1.71%,烧失:4.11%。该坯体烧后的矿物组成为:以质量百分比计,玻璃相:39.62%,莫来石:25.72%,刚玉:24.80%,石英:9.86%(如图3所示)。
步骤二:将坯体粉料压制成型,获得砖坯。将砖坯干燥,干燥时间为15~30min,干燥坯水分控制在0.5wt%以内。
步骤三:在干燥后的砖坯上采用数码喷釉机施数码面釉,数码面釉打印灰度为20~100%,数码面釉的施加量为20~60g/m2
步骤四:施数码面釉后的砖坯高温干燥后,用喷墨机进行喷墨打印设计图案。
步骤五:采用数码喷釉机在喷墨打印设计图案后的砖坯上施数码保护釉,数码保护釉打印灰度为20~100%,数码保护釉的施加量为20~60g/m2
步骤六:将施数码保护釉后的砖坯高温干燥,在辊道窑快速烧成。最高烧成温度为1220℃,烧成周期为40min。
步骤七:磨边分级,打包进仓。
采用GB/T 3810.4-2016《断裂模数和破坏强度的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的断裂模数;采用GB/T 3810.3-2016《吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的表观相对密度,即体密度。
实施例1所得的高强度薄型陶瓷板的断裂模数为89.98Mpa,体密度为2.798g/cm3
实施例2
步骤一:按照配比制备坯体粉料。所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石18.0%,钠长石2.0%,伊利石:16.0%,煅烧氧化铝28.0%,滑石泥:2.0%,针状高岭土:30.0%,膨润土:4.0%。该坯体粉料的化学组成为:以质量百分比计,SiO2:42.52%、Al2O3:46.30%、Fe2O3:0.39%、TiO2:0.22%、CaO:0.31%、MgO:0.77%、K2O:3.56%、Na2O:1.54%,烧失:4.26%。该坯体烧后的矿物组成为:以质量百分比计,玻璃相:36.38%,莫来石:29.68%,刚玉:22.41%,石英:11.53%。
步骤二:将坯体粉料压制成型,获得砖坯。将砖坯干燥,干燥时间为15~30min,干燥坯水分控制在0.5wt%以内。
步骤三:在干燥后的砖坯上采用数码喷釉机施数码面釉,数码面釉打印灰度为20~100%,数码面釉的施加量为20~60g/m2
步骤四:施数码面釉后的砖坯高温干燥后,用喷墨机进行喷墨打印设计图案。
步骤五:采用数码喷釉机在喷墨打印设计图案后的砖坯上施数码保护釉,数码保护釉打印灰度为20~100%,数码保护釉的施加量为20~60g/m2
步骤六:将施数码保护釉后的砖坯高温干燥,在辊道窑快速烧成。最高烧成温度为1220℃,烧成周期为40min。
步骤七:磨边分级,打包进仓。
采用GB/T 3810.4-2016《断裂模数和破坏强度的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的断裂模数;采用GB/T 3810.3-2016《吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的表观相对密度,即体密度。
实施例2所得的高强度薄型陶瓷板的断裂模数为83.39Mpa,体密度为2.753g/cm3
实施例3
步骤一:按照配比制备坯体粉料。所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石4.0%,钠长石8.0%,伊利石:24.0%,煅烧氧化铝34.0%,滑石泥:4.0%,针状高岭土:24.0%,膨润土:2.0%。该坯体粉料的化学组成为:以质量百分比计,SiO2:37.97%、Al2O3:51.28%、Fe2O3:0.35%、TiO2:0.30%、CaO:0.28%、MgO:1.27%、K2O:2.62%、Na2O:1.87%,烧失:3.95%。该坯体烧后的矿物组成为:以质量百分比计,玻璃相:43.68%,莫来石:21.35%,刚玉:26.25%,石英:8.72%。
步骤二:将坯体粉料压制成型,获得砖坯。将砖坯干燥,干燥时间为15~30min,干燥坯水分控制在0.5wt%以内。
步骤三:在干燥后的砖坯上采用数码喷釉机施数码面釉,数码面釉打印灰度为20~100%,数码面釉的施加量为20~60g/m2
步骤四:施数码面釉后的砖坯高温干燥后,用喷墨机进行喷墨打印设计图案。
步骤五:采用数码喷釉机在喷墨打印设计图案后的砖坯上施数码保护釉,数码保护釉打印灰度为20~100%,数码保护釉的施加量为20~60g/m2
步骤六:将施数码保护釉后的砖坯高温干燥,在辊道窑快速烧成。最高烧成温度为1220℃,烧成周期为40min。
步骤七:磨边分级,打包进仓。
采用GB/T 3810.4-2016《断裂模数和破坏强度的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的断裂模数;采用GB/T 3810.3-2016《吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的表观相对密度,即体密度。
实施例3所得的高强度薄型陶瓷板的断裂模数为98.42Mpa,体密度为2.848g/cm3
对比例1
与实施例3基本相同,区别仅在于:坯体配方所使用的的原料及质量比不同。
步骤一:按照配比制备坯体粉料。所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钠长石21.0%,钾铝砂:18.0%,高白钾砂:24%,高白铝矾土:6.0%,滑石泥:2.0%,黑泥:4.0%,水洗高铝泥(非针状):23.0%,膨润土:2.0%。该坯体的化学组成为:以质量百分比计,SiO2:63.56%、Al2O3:23.70%、Fe2O3:0.79%、TiO2:0.22%、CaO:0.40%、MgO:0.50%、K2O:2.47%、Na2O:2.74%,烧失:5.33%。该坯体烧后的矿物组成为:以质量百分比计,玻璃相:57.68%,莫来石:17.61%,石英:24.71%(如图4所示)。
步骤二:将坯体粉料压制成型,获得砖坯。将砖坯干燥,干燥时间为15~30min,干燥坯水分控制在0.5wt%以内。
步骤三:在干燥后的砖坯上采用数码喷釉机施数码面釉,数码面釉打印灰度为20~100%,数码面釉的施加量为20~60g/m2
步骤四:施数码面釉后的砖坯高温干燥后,用喷墨机进行喷墨打印设计图案。
步骤五:采用数码喷釉机在喷墨打印设计图案后的砖坯上施数码保护釉,数码保护釉打印灰度为20~100%,数码保护釉的施加量为20~60g/m2
步骤六:将施数码保护釉后的砖坯高温干燥,在辊道窑快速烧成。最高烧成温度为1220℃,烧成周期为40min。
步骤七:磨边分级,打包进仓。
采用GB/T 3810.4-2016《断裂模数和破坏强度的测定》中的测试方法测试薄型陶瓷板的断裂模数;采用GB/T 3810.3-2016《吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的表观相对密度,即体密度。
对比例1所得的薄型陶瓷板的断裂模数为47.19Mpa,体密度为2.369g/cm3
对比例2
与实施例3基本相同,区别仅在于:坯体配方所使用的的原料及质量比不同。
步骤一:按照配比制备坯体粉料。所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钠长石18.0%,钾长石:18%,高铝烧土:31.0%,水洗高铝泥(非针状):27.0%,膨润土:3.0%,滑石泥:3.0%。该坯体的化学组成为:以质量百分比计,SiO2:53.83%、Al2O3:34.59%、Fe2O3:0.55%、TiO2:0.65%、CaO:0.53%、MgO:1.08%、K2O:2.51%、Na2O:2.63%,烧失:3.42%。该坯体烧后的矿物组成为:以质量百分比计,玻璃相:53.51%,莫来石:27.82%,石英:18.67%(如图5所示)。
步骤二:将坯体粉料压制成型,获得砖坯。将砖坯干燥,干燥时间为15~30min,干燥坯水分控制在0.5wt%以内。
步骤三:在干燥后的砖坯上采用数码喷釉机施数码面釉,数码面釉打印灰度为20~100%,数码面釉的施加量为20~60g/m2
步骤四:施数码面釉后的砖坯高温干燥后,用喷墨机进行喷墨打印设计图案。
步骤五:采用数码喷釉机在喷墨打印设计图案后的砖坯上施数码保护釉,数码保护釉打印灰度为20~100%,数码保护釉的施加量为20~60g/m2
步骤六:将施数码保护釉后的砖坯高温干燥,在辊道窑快速烧成。最高烧成温度为1220℃,烧成周期为40min。
步骤七:磨边分级,打包进仓。
采用GB/T 3810.4-2016《断裂模数和破坏强度的测定》中的测试方法测试薄型陶瓷板的断裂模数;采用GB/T 3810.3-2016《吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的表观相对密度,即体密度。
对比例2所得的薄型陶瓷板的断裂模数为48.63Mpa,体密度为2.407g/cm3
对比例3
与实施例3基本相同,区别仅在于:坯体配方所使用的的原料及质量比不同。
步骤一:按照配比制备坯体粉料。所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石:18%,霞石12.0%,煅烧铝矾土:20.0%,煅烧氧化铝:5%,超白砂:6%,水洗高铝泥(非针状):36.0%,滑石泥:3.0%。该坯体的化学组成为:以质量百分比计,SiO2:51.93%、Al2O3:35.30%、Fe2O3:0.53%、TiO2:0.45%、CaO:0.33%、MgO:0.85%、K2O:3.34%、Na2O:2.16%,烧失:4.69%。该坯体烧后的矿物组成为:以质量百分比计,玻璃相:55.34%,莫来石:22.91%,刚玉:4.12%,石英:17.63%(如图6所示)。
步骤二:将坯体粉料压制成型,获得砖坯。将砖坯干燥,干燥时间为15~30min,干燥坯水分控制在0.5wt%以内。
步骤三:在干燥后的砖坯上采用数码喷釉机施数码面釉,数码面釉打印灰度为20~100%,数码面釉的施加量为20~60g/m2
步骤四:施数码面釉后的砖坯高温干燥后,用喷墨机进行喷墨打印设计图案。
步骤五:采用数码喷釉机在喷墨打印设计图案后的砖坯上施数码保护釉,数码保护釉打印灰度为20~100%,数码保护釉的施加量为20~60g/m2
步骤六:将施数码保护釉后的砖坯高温干燥,在辊道窑快速烧成。最高烧成温度为1220℃,烧成周期为40min。
步骤七:磨边分级,打包进仓。
采用GB/T 3810.4-2016《断裂模数和破坏强度的测定》中的测试方法测试薄型陶瓷板的断裂模数;采用GB/T 3810.3-2016《吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》中的测试方法测试高强度薄型陶瓷板的表观相对密度,即体密度。
对比例3所得的薄型陶瓷板的断裂模数为52.69Mpa,体密度为2.447g/cm3

Claims (9)

1.一种高强度薄型陶瓷板用坯体,其特征在于,所述坯体通过坯体粉料压制成型获得;所述坯体粉料的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石:4.0~18.0%,钠长石:2.0~8.0%,伊利石:16.0~24.0%,煅烧氧化铝:28.0~34.0%,滑石泥:2.0~4.0%,针状高岭土:24.0~30.0%,膨润土:2.0~4.0%;所述坯体粉料的化学组成中 Al2O3 含量在 45.0~53.0wt%;坯体烧成过程中产生柱状莫来石,从玻璃相中析出二次针状莫来石;所述高强度薄型陶瓷板的体密度为2.75~2.85g/cm3,断裂模数为80.0~100.0MPa。
2.根据权利要求1所述的高强度薄型陶瓷板用坯体,其特征在于,所述坯体粉料的颗粒级配为:以质量百分比计,30目以上:6.0~14.0%,30~60目:76.0~86.0%,60~80目:2.0~8.0%,80目以下:2.0~6.0%。
3.根据权利要求1所述的高强度薄型陶瓷板用坯体,其特征在于,所述坯体粉料的化学组成包括:以质量百分比计,Al2O3:45.0~53.0%,SiO2:37.0~45.0%,K2O:2.0~4.0%。
4.根据权利要求3所述的高强度薄型陶瓷板用坯体,其特征在于,所述坯体粉料的化学组成还包括:以质量百分比计,Fe2O3:0.1~0.5%、TiO2:0.1~0.5%、CaO:0.1~0.5%、MgO:0.5~1.5%、Na2O:1.0~2.5%和烧失:3.5~5.5%。
5.高强度薄型陶瓷板,其特征在于,所述高强度薄型陶瓷板的坯体为权利要求1至4中任一项所述的坯体,其中所述高强度薄型陶瓷板坯体烧后的矿物组成包括:非晶相:35.0~45.0wt%,莫来石:20.0~30.0wt%,刚玉:20.0~30.0wt%,石英:8.0~12.0wt%。
6.根据权利要求5所述的高强度薄型陶瓷板,其特征在于,所述高强度薄型陶瓷板的吸水率为0.05~0.50%。
7.根据权利要求5或6所述的高强度薄型陶瓷板,其特征在于,所述高强度薄型陶瓷板的规格为长1200~3600mm×宽600~1600mm×厚2.5~3.5mm。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的高强度薄型陶瓷板用坯体的制备方法,其特征在于,包括:按坯体的配方比例称取原料并湿法球磨,球磨时间为15~25小时,筛余325目0.3~0.8wt%,随后干燥得到坯体粉料;将坯体粉料压制成型获得高强度薄型陶瓷板用坯体。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的高强度薄型陶瓷板的制备方法,其特征在于,将高强度薄型陶瓷板用坯体烧成即得高强度薄型陶瓷板;最高烧成温度为1180~1220℃,烧成周期为40~80min。
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