CN113105266A - 一种耐磨釉面材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种耐磨釉面材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐磨釉面材料及其制备方法与应用，所述耐磨釉面材料包括：石英、高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉、萤石、硼砂、粘结剂以及增强纤维。所述耐磨釉面材料中不添加钠长石，避免了釉面柔软的问题，同时通过添加适量的萤石与硼砂，发挥了低温助熔剂的作用，有利于釉料中晶体的析出，从而保证釉料耐磨性能的提升；本发明适量添加萤石与硼砂诱导晶体析出，扩大了刚玉的添加范围，避免实际应用过程中刚玉添加量控制偏差造成的耐磨性能下降问题；所述粘结剂与增强纤维的配合，则提高了所得耐磨釉面材料的耐磨性能；且玻璃纤维、刚玉、石英在制浆过程中在浆料中均匀分散，保证所得釉面耐磨性能的均匀一致性，使釉面兼具耐磨性与结构强度。

Description

一种耐磨釉面材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于材料技术领域，涉及一种釉面材料，尤其涉及一种耐磨釉面材料及其制备方法与应用。
背景技术
陶瓷制品是人们日常生活中最常见的器具之一，陶瓷的种类随着科学技术的发展而增多，出现了具有不同功能的陶瓷。釉是施于陶瓷坯体表面的一层玻璃质薄层，它是根据坯体性能的要求，利于天然矿料原料和某些化工原料按比例配合，在高温作用下熔融而覆盖在坯体表面而成。釉经过窑火焙烧后，紧紧附着在瓷胎上，同时提高制品的强度和化学稳定性，起到防止污染，便于清洗，减少腐蚀等作用。
釉面砖的釉面硬度和耐磨性主要取决于釉层的化学组成和显微结构，可通过调整配方组成、形成微晶体、添加硬质晶体、进行表面处理等途径来提高釉面硬度和耐磨性能。现有技术中的釉面砖的釉面耐磨性能普遍较低，容易出现划痕，这严重制约了其应用。釉面层的硬度不足易导致瓷砖表面容易损坏，釉面层的透明度不高以及色彩不够鲜艳透亮，影响产品品质的提高。
CN 110790510A公开了一种耐磨高硬度陶瓷釉料及其制备方法，所述耐磨高硬度陶瓷釉料包括以下原料：钠长石、钾长石、高岭土、石英砂、锌白、高铝黏土、方解石、滑石、锂瓷、堇青石、锆英砂、莫来石粉、硅石粉、碳化硼、五氧化二铌、氧化锌、熔块。所述耐磨高硬度陶瓷釉料在烧制时不会产生大量的气泡，产品抛后防污能力强，釉料满足了更好硬度和耐磨性的全抛釉面砖的市场需求。
CN 112142330A公开了一种耐磨、防污釉料及其制备方法和应用，所述耐磨、防污釉料所用原料及其重量比为：钾长石：钠长石：石英：高岭土：氧化铝：滑石＝23-28:20-25:30-45:3-6:3-6:2-4。所述耐磨、防污釉料施加于电瓷坯体上并入窑烧制后，耐磨、防污、耐高温性能优异，同时釉面的光泽度能够得到提高。
CN 111574055A公开了一种耐磨损的日用陶瓷制品及其制备方法，所述耐磨损的日用陶瓷制品包括日用陶瓷坯体和釉面层，所述釉面层由包括以下重量份的原料组成：钠长石粉20-28份、钙长石粉15-20份、烧滑石粉10-14份、硅硼铝钙石粉15-20份、石英粉35-42份、煅烧高岭土12-15份、硅酸钠3-4份、碳化硅2-5份、氮化硅2-4份、短切玄武岩纤维7-9份、硅灰石晶须4-5.5份、氧化钛4-5份；其中，氮化硅和碳化硅的重量份之和为4-7份。所述耐磨损的日用陶瓷制品的釉面平整、光滑、细腻、具有光润的质感，耐磨性能优异且硬度高。
CN 106946460A公开了一种堇青石透明耐磨釉及其制备方法，其组分按以下重量百分比含有：高岭土50-55％、滑石25-32％、钠长石2-8％、含钙化合物5-8％、硼酸4-8％、碳酸锂1-5％、余量为石英。所述制备方法包括如下步骤：(1)按配方量称取原料，经球磨混合、干燥过筛，随后将粉料在1400-1450℃保温1.5-2h后淬冷制成熔块；(2)将步骤(1)得到的熔块球磨、干燥过筛，得到熔块粉；(3)在步骤(2)得到的熔块粉中加入熔块粉5-8wt％的高岭土，装入球磨罐内进行湿法球磨混合0.5-1h，得到陶瓷浆料；(4)将步骤(3)得到的陶瓷浆料施釉于素烧过的坯体上，自然风干后，升温至1100-1250℃并保温0.5-1h，得到耐磨釉。
上述耐磨釉的配方中均添加有钠长石，钠长石能够降低釉料的熔融温度，保证釉料中晶体的析出，但过多钠长石的添加容易使釉面柔软，从而影响所得釉面的耐磨性能。
因此，需要提供一种减少钠长石添加，或不添加钠长石的耐磨釉料材料，减少钠长石对釉面耐磨性能的不利影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐磨釉面材料及其制备方法与应用，所述耐磨釉面材料通过不添加钠长石提高了所得釉面的耐磨性；同时通过萤石与硼砂的协同添加，降低了釉面烧结的温度，有利于釉料中的晶体析出，从而保证了釉料耐磨性能的提升。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种耐磨釉面材料，以重量份数计，所述耐磨釉面材料的原料包括：石英30-35份、高岭土20-25份、白云石8-15份、煅烧滑石粉1-5份、刚玉8-20份、萤石8-15份、硼砂10-20份、粘结剂0.1-0.3份以及增强纤维4-6份。
本发明提供的耐磨釉面材料的组成材料中并不添加钠长石，避免了釉面柔软的问题，同时通过添加适量的萤石与硼砂，发挥了低温助熔剂的作用，有利于釉料中晶体的析出，从而保证釉料耐磨性能的提升。而且现有技术提供的釉面材料需要严格控制刚玉的添加量，当刚玉添加较多时，容易出现釉面粗糙、发白、毛孔多等釉面缺陷；而当刚玉添加较少时，釉料无法发挥提升耐磨性能的作用；本发明适量添加萤石与硼砂诱导晶体析出，扩大了刚玉的添加范围。
刚玉在釉料烧结过程中可以形成玻璃形成梯，起到与Si4+相似的作用，其中的Al3+能够以[AlO4]四面体联网将玻璃体的网状结构连接在一起，从而提高所得釉面的耐磨性能。
本发明提供的耐磨釉面材料的原料中还添加有玻璃纤维，玻璃纤维与粘结剂相互配合，提高了所得釉面材料的结构强度。且玻璃纤维、刚玉、石英在制浆过程中在浆料中均匀分散，保证了所得釉面耐磨性能的均匀一致性，使釉面兼具耐磨性与结构强度。
所述石英的重量份数为30-35份，例如可以是30份、31份、32份、33份、34份或35份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为32-35份。
所述高岭土的重量份数为20-25份，例如可以是20份、21份、22份、23份、24份或25份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为21-24份。
所述白云石的重量份数为8-15份，例如可以是8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为10-12份。
所述煅烧滑石粉的重量份数为1-5份，例如可以是1份、2份、3份、4份或5份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为2-4份。
所述刚玉的重量份数为8-20份，例如可以是8份、10份、12份、15份、16份、18份或20份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为10-16份。
所述萤石的重量份数为8-15份，例如可以是8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为9-12份。
所述硼砂的重量份数为10-20份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述粘结剂的重量份数为0.1-0.3份，例如可以是0.1份、0.15份、0.2份、0.25份或0.3份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述增强纤维的重量份数为4-6份，例如可以是4份、4.5份、5份、5.5份或6份，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为5份。
优选地，所述萤石与硼砂的总重量份数为24-25份。
优选地，所述高岭土为煅烧高岭土。
优选地，所述粘结剂包括三聚磷酸钠。
优选地，所述增强纤维包括玻璃纤维和/或短切玄武岩纤维。
优选地，所述刚玉为α-刚玉。
优选地，所述α-刚玉为60-140目的级配α-刚玉。
优选地，所述α-刚玉的颗粒级配如下：
60目≤颗粒＜80目 25-45wt％
80目≤颗粒＜100目 25-35wt％
100目≤颗粒≤140目 20-50wt％。
本发明通过使刚玉为60-140目的级配α-刚玉，使级配α-刚玉、萤石与硼砂相互协同，扩大了刚玉的添加范围，提高了所述耐磨釉面材料的工业应用便利性。
所述α-刚玉的颗粒级配中，60目≤颗粒＜80目所占比例为25-45wt％，例如可以是25wt％、28wt％、30wt％、32wt％、35wt％、36wt％、40wt％、42wt％或45wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述α-刚玉的颗粒级配中，80目≤颗粒＜100目所占比例为25-35wt％，例如可以是25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％或35wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述α-刚玉的颗粒级配中，100目≤颗粒≤140目所占比例为20-50wt％，例如可以是20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％或50wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料，将混合料均分为至少2份；
(2)按配方量，将步骤(1)经过均分后的混合料分别独立地与硼砂、粘结剂与增强纤维混合，并分别进行球磨；
(3)将步骤(2)分别进行球磨后的球磨料均匀混合，得到所述耐磨釉面材料。
本发明通过将混合料均分为至少2份，然后将均分后的混合料分别独立地与硼砂、粘结剂与增强纤维混合，保证了后续玻璃纤维、刚玉与适应的混合程度，使其在应用过程中配置浆料时，能够在浆料中均匀分散，保证了釉面耐磨性能的均匀一致性。
本发明不对步骤(3)所述均匀混合的方法做具体限定，只要能够实现球磨料的均匀混合即可。
优选地，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料，将混合料均分为第一混合料与第二混合料；
(2)按配方量将步骤(1)所得第一混合料与48-52wt％的硼砂、48-52wt％的粘结剂、48-52wt％的增强纤维混合，然后进行第一球磨，得到第一球磨料；按配方量将步骤(1)所得第二混合料与余量硼砂、粘结剂、增强纤维混合，然后进行第二球磨，得到第二球磨料；
(3)将步骤(2)所得第一球磨料与第二球磨料混合均匀，得到所述耐磨釉面材料。
所述步骤(2)中与第一混合料混合的硼砂占硼砂总添加量的48-52wt％，例如可以是48wt％、49wt％、50wt％、51wt％或52wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为50wt％。
所述步骤(2)中与第一混合料混合的粘结剂占粘结剂总添加量的48-52wt％，例如可以是48wt％、49wt％、50wt％、51wt％或52wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为50wt％。
所述步骤(2)中与第一混合料混合的增强纤维占增强纤维总添加量的48-52wt％，例如可以是48wt％、49wt％、50wt％、51wt％或52wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；优选为50wt％。
优选地，步骤(1)所述球磨的转速为1000-1200r/min，例如可以是1000r/min、1050r/min、1100r/min、1150r/min或1200r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；时间为12-18min，例如可以是12min、13min、14min、15min、16min、17min或18min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述第一球磨的转速为800-1200r/min，例如可以是800r/min、900r/min、1000r/min、1100r/min或1200r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；时间为8-15min，例如可以是8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述第二球磨的转速为1200-1500r/min，例如可以是1200r/min、1250r/min、1300r/min、1350r/min、1400r/min、1450r/min或1500r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；时间为12-20min，例如可以是12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min或20min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述耐磨釉面材料的应用，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，干燥，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用。
优选地，步骤(1)所述耐磨釉面浆料的固含量为60-80wt％，例如可以是60wt％、65wt％、70wt％、75wt％或80wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述施釉的方法包括钟罩式淋釉。
优选地，步骤(2)所述干燥的温度为60-80℃，例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃或80℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；时间为60-100min，例如可以是60min、65min、70min、75min、80min、85min、90min、95min或100min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述烧结包括如下步骤：
(i)以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，保温30-60min；
(ii)以2-4℃/min的升温速率升温至1000-1200℃，保温50-70min。
步骤(i)所述升温速率为5-8℃/min，例如可以是5℃/min、5.5℃/min、6℃/min、6.5℃/min、7℃/min、7.5℃/min或8℃/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(i)所述升温的终点为500-600℃，例如可以是500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃或600℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(i)所述保温的时间为30-60min，例如可以是30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(ii)所述升温速率为2-4℃/min，例如可以是2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min或4℃/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(ii)所述升温的终点为1000-1200℃，例如可以是1000℃、1050℃、1100℃、1150℃或1200℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(ii)所述保温的时间为50-70min，例如可以是50min、55min、60min、65min或70min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明第三方面所述应用的优选技术方案，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制固含量为60-80wt％的耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，60-80℃干燥60-100min，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用；
步骤(3)所述烧结包括如下步骤：
(i)以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，保温30-60min；
(ii)以2-4℃/min的升温速率升温至1000-1200℃，保温50-70min。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的耐磨釉面材料的组成材料中并不添加钠长石，避免了釉面柔软的问题，同时通过添加适量的萤石与硼砂，发挥了低温助熔剂的作用，有利于釉料中晶体的析出，从而保证釉料耐磨性能的提升；
(2)现有技术提供的釉面材料需要严格控制刚玉的添加量，当刚玉添加较多时，容易出现釉面粗糙、发白、毛孔多等釉面缺陷；而当刚玉添加较少时，釉料无法发挥提升耐磨性能的作用；本发明适量添加萤石与硼砂诱导晶体析出，扩大了刚玉的添加范围；
(3)本发明提供的耐磨釉面材料的原料中还添加有玻璃纤维，玻璃纤维与粘结剂相互配合，提高了所得釉面材料的结构强度；且玻璃纤维、刚玉、石英在制浆过程中在浆料中均匀分散，保证了所得釉面耐磨性能的均匀一致性，使釉面兼具耐磨性与结构强度。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、煅烧高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料，将混合料均分为第一混合料与第二混合料；所述球磨的转速为1100r/min，时间为15min；
(2)按配方量将步骤(1)所得第一混合料与50wt％的硼砂、50wt％的粘结剂、50wt％的短切玻璃纤维混合，然后进行第一球磨，得到第一球磨料；按配方量将步骤(1)所得第二混合料与余量硼砂、三聚磷酸钠、短切玻璃纤维混合，然后进行第二球磨，得到第二球磨料；所述第一球磨的转速为1000r/min，时间为12min；所述第二球磨的转速为1400r/min，时间为16min；
(3)将步骤(2)所得第一球磨料与第二球磨料混合均匀，得到所述耐磨釉面材料。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英33份、煅烧高岭土22份、白云石11份、煅烧滑石粉3份、α-刚玉12份、萤石12份、硼砂12份、三聚磷酸钠0.2份以及短切玻璃纤维5份。
所述α-刚玉为60-140目的级配α-刚玉，α-刚玉的颗粒级配如下：
60目≤颗粒＜80目 35wt％
80目≤颗粒＜100目 30wt％
100目≤颗粒≤140目 35wt％。
实施例2
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、煅烧高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料，将混合料均分为第一混合料与第二混合料；所述球磨的转速为1000r/min，时间为18min；
(2)按配方量将步骤(1)所得第一混合料与50wt％的硼砂、50wt％的粘结剂、50wt％的短切玻璃纤维混合，然后进行第一球磨，得到第一球磨料；按配方量将步骤(1)所得第二混合料与余量硼砂、三聚磷酸钠、短切玻璃纤维混合，然后进行第二球磨，得到第二球磨料；所述第一球磨的转速为800r/min，时间为15min；所述第二球磨的转速为1200r/min，时间为20min；
(3)将步骤(2)所得第一球磨料与第二球磨料混合均匀，得到所述耐磨釉面材料。
本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、煅烧高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料，将混合料均分为第一混合料与第二混合料；所述球磨的转速为1200r/min，时间为12min；
(2)按配方量将步骤(1)所得第一混合料与50wt％的硼砂、50wt％的粘结剂、50wt％的短切玻璃纤维混合，然后进行第一球磨，得到第一球磨料；按配方量将步骤(1)所得第二混合料与余量硼砂、三聚磷酸钠、短切玻璃纤维混合，然后进行第二球磨，得到第二球磨料；所述第一球磨的转速为1200r/min，时间为8min；所述第二球磨的转速为1500r/min，时间为12min；
(3)将步骤(2)所得第一球磨料与第二球磨料混合均匀，得到所述耐磨釉面材料。
本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、煅烧高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料；所述球磨的转速为1100r/min，时间为15min；
(2)按配方量将步骤(1)所得混合料与硼砂、粘结剂、短切玻璃纤维混合，然后进行球磨，得到球磨料；所述球磨的转速为1000r/min，时间为28min，得到所述耐磨釉面材料。
本对比例所述耐磨釉面材料的原料组成与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、煅烧高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料；所述球磨的转速为1100r/min，时间为15min；
(2)按配方量将步骤(1)所得混合料与硼砂、粘结剂、短切玻璃纤维混合，然后进行球磨，得到球磨料；所述球磨的转速为1400r/min，时间为28min，得到所述耐磨釉面材料。
本对比例所述耐磨釉面材料的原料组成与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法与实施例1相同。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英33份、煅烧高岭土22份、白云石11份、煅烧滑石粉3份、α-刚玉10份、萤石12份、硼砂12份、三聚磷酸钠0.2份以及短切玻璃纤维5份。
所述α-刚玉为60-140目的级配α-刚玉，α-刚玉的颗粒级配如下：
60目≤颗粒＜80目 30wt％
80目≤颗粒＜100目 30wt％
100目≤颗粒≤140目 40wt％。
实施例5
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法与实施例1相同。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英33份、煅烧高岭土22份、白云石11份、煅烧滑石粉3份、α-刚玉16份、萤石12份、硼砂12份、三聚磷酸钠0.2份以及短切玻璃纤维5份。
所述α-刚玉为60-140目的级配α-刚玉，α-刚玉的颗粒级配如下：
60目≤颗粒＜80目 40wt％
80目≤颗粒＜100目 30wt％
100目≤颗粒≤140目 30wt％。
实施例6
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法与实施例1相同。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英33份、煅烧高岭土22份、白云石11份、煅烧滑石粉3份、α-刚玉8份、萤石12份、硼砂12份、三聚磷酸钠0.2份以及短切玻璃纤维5份。
所述α-刚玉为60-140目的级配α-刚玉，α-刚玉的颗粒级配如下：
60目≤颗粒＜80目 25wt％
80目≤颗粒＜100目 25wt％
100目≤颗粒≤140目 50wt％。
实施例7
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法与实施例1相同。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英33份、煅烧高岭土22份、白云石11份、煅烧滑石粉3份、α-刚玉20份、萤石12份、硼砂12份、三聚磷酸钠0.2份以及短切玻璃纤维5份。
所述α-刚玉为60-140目的级配α-刚玉，α-刚玉的颗粒级配如下：
60目≤颗粒＜80目 45wt％
80目≤颗粒＜100目 35wt％
100目≤颗粒≤140目 20wt％。
实施例8
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法与实施例1相同。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英32份、煅烧高岭土21份、白云石12份、煅烧滑石粉4份、α-刚玉12份、萤石10份、硼砂15份、三聚磷酸钠0.2份以及短切玻璃纤维5份。
所述α-刚玉为的颗粒级配与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法与实施例1相同。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英34份、煅烧高岭土24份、白云石10份、煅烧滑石粉2份、α-刚玉12份、萤石14份、硼砂18份、三聚磷酸钠0.2份以及短切玻璃纤维5份。
所述α-刚玉为的颗粒级配与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法与实施例1相同。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英30份、煅烧高岭土20份、白云石15份、煅烧滑石粉5份、α-刚玉12份、萤石8份、硼砂10份、三聚磷酸钠0.1份以及短切玻璃纤维6份。
所述α-刚玉为的颗粒级配与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，所述制备方法与实施例1相同。
以重量份数计，本实施例所述耐磨釉面材料的原料组成包括：
石英35份、煅烧高岭土25份、白云石8份、煅烧滑石粉1份、α-刚玉12份、萤石15份、硼砂20份、三聚磷酸钠0.1份以及短切玻璃纤维4份。
所述α-刚玉为的颗粒级配与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，除所用α-刚玉为粒径范围60-80目的α-刚玉外，其余均与实施例1相同。
实施例13
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，除所用α-刚玉为粒径范围80-100目的α-刚玉外，其余均与实施例1相同。
实施例14
本实施例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，除所用α-刚玉为粒径范围100-140目的α-刚玉外，其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，除耐磨釉面材料的原料组成中不包括萤石，硼砂的重量份数为24份外，其余均与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供了一种耐磨釉面材料的制备方法，除耐磨釉面材料的原料组成中不包括硼砂，萤石的重量份数为24份外，其余均与实施例1相同。
应用例1
本应用例提供了一种实施例1所述耐磨釉面材料的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制固含量为70wt％的耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，70℃干燥80min，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用；
步骤(3)所述烧结包括如下步骤：
(i)以6℃/min的升温速率升温至550℃，保温40min；
(ii)以3℃/min的升温速率升温至1100℃，保温60min。
应用例2
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例2提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例3
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例3提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
对比应用例1
本对比应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为对比例1提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
对比应用例2
本对比应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为对比例2提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例4
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例4提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例5
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例5提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例6
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例6提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例7
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例7提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例8
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例8提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例9
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例9提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例10
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例10提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例11
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例11提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例12
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例12提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例13
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例13提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例14
本应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为实施例14提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
对比应用例3
本对比应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为对比例3提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
对比应用例4
本对比应用例提供了一种耐磨釉面材料的应用，除所述耐磨釉面材料为对比例4提供的耐磨釉面材料外，其余均与应用例1相同。
应用例15
本应用例提供了一种实施例1所述耐磨釉面材料的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制固含量为60wt％的耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，80℃干燥100min，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用；
步骤(3)所述烧结包括如下步骤：
(i)以5℃/min的升温速率升温至500℃，保温60min；
(ii)以2℃/min的升温速率升温至1000℃，保温50min。
应用例16
本应用例提供了一种实施例1所述耐磨釉面材料的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制固含量为80wt％的耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，60℃干燥60min，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用；
步骤(3)所述烧结包括如下步骤：
(i)以8℃/min的升温速率升温至600℃，保温30min；
(ii)以4℃/min的升温速率升温至1200℃，保温70min。
应用例17
本应用例提供了一种实施例1所述耐磨釉面材料的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制固含量为70wt％的耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，70℃干燥80min，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用；
步骤(3)所述烧结包括如下步骤：以6℃/min的升温速率升温至1100℃，保温100min。
应用例18
本应用例提供了一种实施例1所述耐磨釉面材料的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制固含量为70wt％的耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，70℃干燥80min，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用；
步骤(3)所述烧结包括如下步骤：以3℃/min的升温速率升温至1100℃，保温100min。
利用应用例1-18以及对比应用例1-4提供的应用方法制备200mm×200mm的釉砖，所用坯体相同。选用正四棱锥体、夹角136°的金刚石作为压头，荷重50g，荷重时间30s，对应用例1-18以及对比应用例1-4所得产品的维氏硬度进行测试；按照GB/T 3810.7-2016的要求对应用例1-18以及对比应用例1-4所得产品的耐磨性进行测试；按照GB/T 13891.14-2008的要求对应用例1-18以及对比应用例1-4所得产品的光泽度进行测试；上述测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003017802140000221
Figure BDA0003017802140000231
由表1中的应用例1-3、应用例8-11以及应用例15-16可知，本发明提供的耐磨釉面材料的组成及制备方法所得釉面的耐磨性能优良，且兼具良好的光泽度与维氏硬度。
由对比应用例1-2与应用例1的比较可知，混合料拆分为第一混合料与第二混合料分别球磨，有利于提高最终所得釉面的维氏硬度、光泽度与维氏硬度。
由应用例4-7可知，本申请提供的耐磨釉面材料中萤石与硼砂的协同添加能够提高刚玉添加的重量份数宽度，避免刚玉添加误差带来的釉面性能降低问题。
由对比应用例3-4可知，单独添加萤石或硼砂无法起到提高所得釉面的维氏硬度、光泽度与维氏硬度的效果。
由应用例9-11与应用例1、8的比较可知控制萤石与硼砂的总重量份数为24份或25份有利于提高最终所得釉面的维氏硬度、光泽度与维氏硬度。
由应用例12-14与应用例1的比较可知，级配α-刚玉有利于提高最终所得釉面的维氏硬度、光泽度与维氏硬度。
综上所述，本发明提供的耐磨釉面材料的组成材料中并不添加钠长石，避免了釉面柔软的问题，同时通过添加适量的萤石与硼砂，发挥了低温助熔剂的作用，有利于釉料中晶体的析出，从而保证釉料耐磨性能的提升；现有技术提供的釉面材料需要严格控制刚玉的添加量，当刚玉添加较多时，容易出现釉面粗糙、发白、毛孔多等釉面缺陷；而当刚玉添加较少时，釉料无法发挥提升耐磨性能的作用；本发明适量添加萤石与硼砂诱导晶体析出，扩大了刚玉的添加范围；本发明提供的耐磨釉面材料的原料中还添加有玻璃纤维，玻璃纤维与粘结剂相互配合，提高了所得釉面材料的结构强度；且玻璃纤维、刚玉、石英在制浆过程中在浆料中均匀分散，保证了所得釉面耐磨性能的均匀一致性，使釉面兼具耐磨性与结构强度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐磨釉面材料，其特征在于，以重量份数计，所述耐磨釉面材料的原料包括：
Figure FDA0003017802130000011
2.根据权利要求1所述的耐磨釉面材料，其特征在于，以重量份数计，所述耐磨釉面材料的原料包括：
Figure FDA0003017802130000012
优选地，所述萤石与硼砂的总重量份数为24-25份。
3.根据权利要求1或2所述的耐磨釉面材料，其特征在于，所述高岭土为煅烧高岭土；
优选地，所述粘结剂包括三聚磷酸钠；
优选地，所述增强纤维包括玻璃纤维和/或短切玄武岩纤维，优选为玻璃纤维。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐磨釉面材料，其特征在于，所述刚玉为α-刚玉；
优选地，所述α-刚玉为60-140目的级配α-刚玉；
优选地，所述α-刚玉的颗粒级配如下：
60目≤颗粒＜80目 25-45wt％
80目≤颗粒＜100目 25-35wt％
100目≤颗粒≤140目 20-50wt％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述耐磨釉面材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料，将混合料均分为至少2份；
(2)按配方量，将步骤(1)经过均分后的混合料分别独立地与硼砂、粘结剂与增强纤维混合，并分别进行球磨；
(3)将步骤(2)分别进行球磨后的球磨料均匀混合，得到所述耐磨釉面材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量球磨混合石英、高岭土、白云石、煅烧滑石粉、刚玉与萤石，得到混合料，将混合料均分为第一混合料与第二混合料；
(2)按配方量将步骤(1)所得第一混合料与48-52wt％的硼砂、48-52wt％的粘结剂、48-52wt％的增强纤维混合，然后进行第一球磨，得到第一球磨料；按配方量将步骤(1)所得第二混合料与余量硼砂、粘结剂、增强纤维混合，然后进行第二球磨，得到第二球磨料；
(3)将步骤(2)所得第一球磨料与第二球磨料混合均匀，得到所述耐磨釉面材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述球磨的转速为1000-1200r/min，时间为12-18min；
优选地，步骤(2)所述第一球磨的转速为800-1200r/min，时间为8-15min；
优选地，步骤(2)所述第二球磨的转速为1200-1500r/min，时间为12-20min。
8.一种如权利要求1-4任一项所述耐磨釉面材料的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，干燥，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤(1)所述耐磨釉面浆料的固含量为60-80wt％；
优选地，步骤(2)所述施釉的方法包括钟罩式淋釉；
优选地，步骤(2)所述干燥的温度为60-80℃，时间为60-100min；
优选地，步骤(3)所述烧结包括如下步骤：
(i)以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，保温30-60min；
(ii)以2-4℃/min的升温速率升温至1000-1200℃，保温50-70min。
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：
(1)耐磨釉面材料与水球磨混合，配制固含量为60-80wt％的耐磨釉面浆料；
(2)使用步骤(1)所述耐磨釉面浆料于坯体表面施釉，60-80℃干燥60-100min，得到施釉坯体；
(3)烧结步骤(2)所得施釉坯体，自然降温，完成所述耐磨釉面材料的应用；
步骤(3)所述烧结包括如下步骤：
(i)以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，保温30-60min；
(ii)以2-4℃/min的升温速率升温至1000-1200℃，保温50-70min。
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