CN113135660A - 一种自适应传热釉料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自适应传热釉料，所述釉料的原料包括钾长石，钠长石，纳米氧化锡、纳米氧化铈以及氧化锑。所述釉料在与热源配合的条件下，可以根据环境温度调节瓷砖的发热量，且具有优异的力学性能。

Description

一种自适应传热釉料
技术领域
本发明属于建筑陶瓷领域，涉及一种釉料，尤其涉及一种自适应传热釉料。
背景技术
目前陶瓷市场上呈现出需求高档化、艺术化、个性化、兼具功能性产品等特点，具有健康高品味的装饰材料成为消费的主流。
远红外线又称为长波红外线，其波长范围从5.6微米至1000微米。远红外加热技术利用热物体源所发射出来的远红外线照射被加热物料，使物料吸收远红外线后内部分子和原子“共振”产生热能，以达到加热的目的，是一种辐射传热的过程。利用这项技术可提高加热效率，节约能源。
CN111732452A公开了一种远红外陶瓷砖及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：步骤(1)：形成表面具有凹凸效果的砖坯，砖坯表面均匀分布有等距离的凸起，其中凸起之间的距离为远红外光波波长的整数倍；步骤(2)：在砖坯表面施面釉并喷墨打印图案；步骤(3)：在喷墨打印图案后的砖坯表面施保护釉；步骤(4)：在施保护釉后的砖坯表面施远红外干粒，最后烧成获得远红外陶瓷砖。该制备方法可以避免釉层遮盖远红外材料，并且增大发射面积提高发射率。
CN112010672A公开了一种具有远红外复合空气净化功能的陶瓷砖及其制备工艺。包括陶瓷砖坯和釉层，所述釉层的原料包括远红外粉料和负离子粉，所述远红外粉料的原料包括氧化钙和纳米Y2O3-MgO远红外粉；所述纳米Y2O3-MgO远红外粉的外表面被所述负离子粉包裹并烧结；所述纳米Y2O3-MgO远红外粉吸附于氧化钙颗粒表面；所述氧化钙和纳米Y2O3-MgO远红外粉的重量份数的混合比为1:3-4；所述远红外粉料和负离子粉的重量份数比为1:2-3。该具有远红外复合空气净化功能的陶瓷砖，可激活负离子粉中的负离子诱发物质的活性，从而诱生更多的负离子进行空气净化。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种自适应传热釉料，所述釉料在与热源配合的条件下，可以根据环境温度调节瓷砖的发热量，且具有优异的力学性能。
为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种自适应传热釉料，所述釉料的原料包括钾长石，钠长石，纳米氧化锡、纳米氧化铈以及氧化锑。
本发明中，纳米氧化锡以及纳米氧化铈起到释放远红外的作用，氧化锑与氧化锡在一定比例下可以抑制氧化锡释放远红外，但是这种抑制效果随着温度的降低而显著减弱，因此加入氧化锑可以使得瓷砖在20～35℃的温度下几乎不具有释放远红外的功能，而在5～15℃的较低温度下，由于氧化锑对于氧化锡的抑制作用减弱，从而瓷砖的释放远红外的功能增强。
本发明中，所述釉料可配合具有热量储存功能的坯体，当环境温度较高时，由于上述釉料几乎不具有释放远红外的功能，坯体储存的热量向外部释放较慢，当温度较低时，釉料释放远红外的功能增强，通过远红外波促进热量向空间散发，从而使瓷砖起到自适应发热的作用。还可以与如地暖等外部热源配合，当环境温度较高时，釉料几乎不释放远红外，此时瓷砖仅起到导热的作用；当环境温度降低时，瓷砖表面温度降低，此时釉料释放远红外波，可以促进外部热源的热量向环境散发，促进环境升温。
作为本发明优选的技术方案，所述纳米氧化锡的重量份为5～10份，如5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份或9.5份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述纳米氧化铈的重量份为2～8份，如3份、4份、5份、6份或7份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述氧化锑的重量份为1～3份，如1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份或2.8份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述钾长石的重量份为20～30份，如21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份或29份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述钠长石的重量份为10～20份，如11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或29份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述釉料的原料包括钾长石、钠长石、石英粉、煅烧氧化铝、高岭土、滑石粉、碳酸钡、白刚玉、硅灰石、氧化锌、硅酸锆、纳米氧化锡、纳米氧化铈以及氧化锑。
作为本发明优选的技术方案，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石20～30份、钠长石10～20份、石英粉2～8份、煅烧氧化铝5～10份、高岭土10～15份、滑石粉1～3份、碳酸钡5～10份、白刚玉1～5份、硅灰石1～5份、氧化锌1～3份、硅酸锆10～20份、纳米氧化锡5～10份、纳米氧化铈2～8份以及氧化锑1～3份。
其中，石英粉粉的重量份可以是3份、4份、5份、6份或7份等，煅烧氧化铝的重量份可以是5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份或9.5份等，高岭土的重量份可以是10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份或14.5份等，滑石粉的重量份可以是1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份或2.8份等，碳酸钡的重量份可以是5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份或9.5份等，白刚玉的重量份可以是1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份等，硅灰石的重量份可以是1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份等，氧化锌的重量份可以是1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份或2.8份等，硅酸锆的重量份可以是11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或29份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石25～28份、钠长石12～15份、石英粉5～7份、煅烧氧化铝5～7份、高岭土11～13份、滑石粉2～3份、碳酸钡8～10份、白刚玉3～5份、硅灰石3～5份、氧化锌1～2份、硅酸锆12～15份、纳米氧化锡6～8份、纳米氧化铈3～5份以及氧化锑2～3份。
作为本发明优选的技术方案，所述釉料的烧成温度为1050～1150℃，如1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1100℃、1110℃、1120℃、1130℃或1140℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供一种自适应传热釉料，所述釉料在与热源配合的条件下，可以根据环境温度调节瓷砖的发热量，且具有优异的力学性能。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种自适应传热釉料，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石20份、钠长石10份、石英粉2份、煅烧氧化铝5份、高岭土10份、滑石粉1份、碳酸钡5份、白刚玉1份、硅灰石1份、氧化锌1份、硅酸锆10份、纳米氧化锡5份、纳米氧化铈2份以及氧化锑1份。
实施例2
本实施例提供一种自适应传热釉料，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石30份、钠长石20份、石英粉8份、煅烧氧化铝10份、高岭土15份、滑石粉3份、碳酸钡10份、白刚玉5份、硅灰石5份、氧化锌3份、硅酸锆20份、纳米氧化锡10份、纳米氧化铈8份以及氧化锑3份。
实施例3
本实施例提供一种自适应传热釉料，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石25份、钠长石12份、石英粉5份、煅烧氧化铝5份、高岭土11份、滑石粉2份、碳酸钡8份、白刚玉3份、硅灰石3份、氧化锌1份、硅酸锆12份、纳米氧化锡6份、纳米氧化铈3份以及氧化锑2份。
实施例4
本实施例提供一种自适应传热釉料，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石28份、钠长石15份、石英粉7份、煅烧氧化铝7份、高岭土13份、滑石粉3份、碳酸钡10份、白刚玉5份、硅灰石5份、氧化锌2份、硅酸锆15份、纳米氧化锡8份、纳米氧化铈5份以及氧化锑3份。
实施例5
本实施例提供一种自适应传热釉料，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石26份、钠长石15份、石英粉5份、煅烧氧化铝6份、高岭土12份、滑石粉2.6份、碳酸钡8.5份、白刚玉3.5份、硅灰石3.5份、氧化锌1.8份、硅酸锆15份、纳米氧化锡7份、纳米氧化铈4份以及氧化锑1.5份。
对比例1
本对比例除了不添加氧化锑，纳米氧化锡为8份，纳米氧化铈为4.5份外，其余条件均与实施例5相同。
对比例2
本对比例除了不添加纳米氧化铈，纳米氧化锡为11份外，其余条件均与实施例5相同。
对比例3
本对比例除了不添加纳米氧化锡，纳米氧化铈为11份外，其余条件均与实施例5相同。
本发明实施例1-5以及对比例1-3提供的釉料需在坯体上制备以用于后续的性能测试。使用的坯体的组成为水磨料3.0份、高岭土20.0份、水磨砂38.5份、超白球土3.0份、烧滑石2.5份、公田砂15.0份、高温砂9.5份、膨润土1.2份以及彭泥1.5份。坯体厚度为5mm，面釉层厚度为1mm。
坯体的制作工艺参数如下：
制粉工艺：泥浆比重：1.69～1.71g/ml
球磨细度：0.8～1.0％(250目筛余)
颗粒级配：30目上(含30目)：5～20％
30～60目(不含30目，含60目)：≥64％
60～80目(不含60目，含80目)：≤12％
80目下(不含80目)：≤6％
粉料水分：7.0～7.5％
成型工艺：压机机型：PH3000
成型压力：360bar
压制周期：5.4次/min(600×600mm规格)
干燥工艺：干燥温度：140℃
干燥时间：60min
干燥坯体水分：≤0.5％。
釉料层的制作工艺参数如下：
砖坯表面淋水量：3～8g/盘(托盘规格为200×600mm，下同)
面釉比重：1.57～1.65；喷釉重量：100～105g/盘。
施釉完成后，将所得的坯体烧成，烧成工艺可以为：
烧成窑炉：辊道窑；
最高烧成温度：1100～1150℃；
烧成周期：50～60min。
使用SKZ抗折抗压检测仪对带有坯体的面釉的抗折强度进行测试，使用GB/T30127-2013对釉料的远红外发射率进行测试，测试分别在环境温度25℃以及5℃下进行，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003077724130000071
Figure BDA0003077724130000081
从表1的测试结果可以看出，本发明实施例1-5提供的釉料，在环境温度5℃下其远红外发射率高达90％以上，而当环境温度升高至25℃时，其远红外发射率显著降低至15％以下，可见本发明提供的釉料的远红外发射性能随温度变化显著。且本发明提供的釉料结合坯体，具有优异的力学性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应传热釉料，其特征在于，所述釉料的原料包括钾长石，钠长石，纳米氧化锡、纳米氧化铈以及氧化锑。
2.根据权利要求1所述的釉料，其特征在于，所述纳米氧化锡的重量份为5～10份。
3.根据权利要求1或2所述的釉料，其特征在于，所述纳米氧化铈的重量份为2～8份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的釉料，其特征在于，所述氧化锑的重量份为1～3份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的釉料，其特征在于，所述钾长石的重量份为20～30份。
6.根据权利要求1-5任一项所述的釉料，其特征在于，所述钠长石的重量份为10～20份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的釉料，其特征在于，所述釉料的原料包括钾长石、钠长石、石英粉、煅烧氧化铝、高岭土、滑石粉、碳酸钡、白刚玉、硅灰石、氧化锌、硅酸锆、纳米氧化锡、纳米氧化铈以及氧化锑。
8.根据权利要求7所述的釉料，其特征在于，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石20～30份、钠长石10～20份、石英粉2～8份、煅烧氧化铝5～10份、高岭土10～15份、滑石粉1～3份、碳酸钡5～10份、白刚玉1～5份、硅灰石1～5份、氧化锌1～3份、硅酸锆10～20份、纳米氧化锡5～10份、纳米氧化铈2～8份以及氧化锑1～3份。
9.根据权利要求7所述的釉料，其特征在于，按照重量份计所述釉料的原料包括钾长石25～28份、钠长石12～15份、石英粉5～7份、煅烧氧化铝5～7份、高岭土11～13份、滑石粉2～3份、碳酸钡8～10份、白刚玉3～5份、硅灰石3～5份、氧化锌1～2份、硅酸锆12～15份、纳米氧化锡6～8份、纳米氧化铈3～5份以及氧化锑2～3份。
10.根据权利要求1-9任一项所述的釉料，其特征在于，所述釉料的烧成温度为1050～1150℃。
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