CN113354447A - 一种微晶玻璃陶瓷复合砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微晶玻璃陶瓷复合砖及其制备方法,陶瓷坯体的表面施布有微晶玻璃熔块,陶瓷喷墨图案层喷印在微晶玻璃熔块的表面,陶瓷喷墨图案层的上面覆盖一层透明熔块干粒,微晶玻璃熔块是以硅灰石为主微晶相的CaO‑SiO2体系的微晶玻璃熔块,本发明制得的微晶玻璃陶瓷复合砖不仅具有较高的强度、硬度和韧性等优异的物理性能,而且图案色彩丰富、纹理自然,可以替代天然石材广泛地应用于建筑物的地面、墙面等地方,具有较高的艺术美学价值,同时,微晶玻璃陶瓷复合砖在生产时结合喷墨打印技术一次性完成,具有高效、节能、操作简单等优势。
Description
技术领域
本发明涉及建材技术领域,尤其涉及一种微晶玻璃陶瓷复合砖及其制备方法。
背景技术
目前,近几年来,陶瓷喷墨打印技术在国内快速发展,喷墨打印技术不仅可以获得随机变化的图案和高度清晰的纹理,而且操作简单易行,结合其他的专业配套技术,陶瓷喷墨打印技术已经广泛应用于陶瓷抛釉砖、仿石砖、内墙砖等诸多陶瓷产品,并获得了市场和消费者的认可。陶瓷喷墨打印技术的优势非常明显,经过多年的进步,目前已经成为了陶瓷生产行业十分成熟的技术。
微晶玻璃陶瓷复合砖在经过多年的创新和发展后,产品在纹理和颜色的丰富方面遇到了一些瓶颈。主要有两个方面的不足:一方面是,通过布料设备布出的纹理不够细腻,微晶熔块在高温烧结的状态下会产生扩散和流动,使得产品纹理不受控制;另一方面是,颜色不够丰富,微晶熔块的金属离子着色无法呈现出鲜艳的红色、橙色、黄色等多种颜色。这些不足大大限制了产品的装饰效果,为了突破目前的局限,现急需研发一种新的微晶玻璃陶瓷复合砖生产工艺。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的之一在于提供一种微晶玻璃陶瓷复合砖,在于引入陶瓷喷墨打印技术,并将它应用于微晶玻璃陶瓷复合砖的表面,使得微晶玻璃陶瓷复合砖的表面装饰美学效果大幅提升,产品的纹理可以与天然石材媲美,产品的颜色也可以丰富多彩,从而满足消费者的需求。
本发明的目的之二在于提供一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法。
本发明的目的之一采用以下技术方案实现:
一种微晶玻璃陶瓷复合砖,包括陶瓷坯体,陶瓷坯体表面施布有微晶玻璃熔块,所述微晶玻璃熔块上喷印陶瓷喷墨图案层,所述陶瓷喷墨图案层的上面覆盖一层透明熔块干粒,所述微晶玻璃熔块是以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块。
进一步的,所述微晶玻璃熔块包括按质量百分比计的组分,如下:
进一步的,所述透明熔块干粒包括按质量百分比计的组分,如下:
进一步的,所述着色金属氧化物为TiO2、CeO、NiO、Mn2O3、Cr2O3和CoO中的一种或两种以上的组合物。
进一步的,所述微晶玻璃熔块在所述陶瓷坯体的表面施布有两层,第一层为10-30目的微晶玻璃熔块颗粒,重量为6-7Kg/m2,第二层为30-80目的微晶玻璃熔块颗粒,重量为3-4Kg/m2。
进一步的,所述透明熔块干粒的粒度为40-80目,重量为1.2-2Kg/m2。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现:
一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,包括以下的步骤:
步骤S1:将微晶玻璃熔块分两次均匀地施布在陶瓷坯体的表面,第一层微晶玻璃熔块颗粒的粒度为10-30目,重量为6-7Kg/m2;第二层微晶玻璃熔块颗粒的粒度为30-80目,重量3-4Kg/m2;
步骤S2:将微晶玻璃熔块在陶瓷坯体的表面辗压平整,利用陶瓷喷墨打印机在第二层微晶玻璃熔块上喷墨打印预先设计好的图案和纹理;
步骤S3:利用布料机在步骤S2制得的喷墨打印层上布一层透明熔块干粒,得到复合坯体;
步骤S4:将步骤S3制得的复合坯体送入窑炉中烧制,之后经过抛光和切边工艺,制得具有喷墨打印图案纹理的微晶玻璃陶瓷复合砖。
进一步的,在所述步骤S4之前,还包括:在步骤S3制得的复合坯体上喷洒固定液,所述固定液的喷洒量为80-100g/m2。
进一步的,在所述步骤S1中,所述微晶玻璃熔块为一种或多种颜色。
进一步的,在所述步骤S3中,所述透明熔块干粒的粒度为40-80目,重量为1.2-2Kg/m2。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明的微晶玻璃陶瓷复合砖,将喷墨打印技术在微晶玻璃陶瓷复合砖上得到应用,使微晶玻璃陶瓷复合砖的装饰艺术效果得到较大的提升,本发明制得的微晶玻璃陶瓷复合砖不仅具有较高的强度、硬度和韧性等优异的物理性能,而且图案色彩丰富、纹理自然,可以替代天然石材广泛地应用于建筑物的地面、墙面等地方,具有较高的艺术美学价值。
本发明的微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,在生产时结合喷墨打印技术一次性完成,具有高效、节能、操作简单等优势。
附图说明
图1是本发明微晶玻璃陶瓷复合砖制备方法的流程图。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供一种微晶玻璃陶瓷复合砖,包括陶瓷坯体,陶瓷坯体的表面施布有微晶玻璃熔块,陶瓷喷墨图案层喷印在微晶玻璃熔块的表面,陶瓷喷墨图案层的上面覆盖一层透明熔块干粒,微晶玻璃熔块是以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块,微晶玻璃熔块形态为微晶玻璃熔块颗粒状。
陶瓷喷墨图案层作为装饰层,附着在微晶玻璃陶瓷复合砖的表层,陶瓷喷墨图案层表面施布一层透明的透明熔块,对陶瓷喷墨图案层形成保护作用。
本发明一种实施方式的微晶玻璃熔块包括如下的化学组分,按质量百分比计:SiO2:55-70%、Al2O3:5.5-7.6%、CaO:13-18%、ZnO:3-5%、BaO:3-5%、Na2O:2-4%、B2O3:0.1-3%、着色金属氧化物:0-5%。
一些实施方式中,着色金属氧化物的含量为0,当微晶玻璃熔块不含有着色金属氧化物时,制得的微晶玻璃陶瓷复合砖表面呈类似鱼肚白大理石纹理;为了使复合砖表面的色彩更加丰富,微晶玻璃熔块的成分中加入不同种类的着色金属氧化物,以制备出不同颜色的微晶玻璃熔块。例如,着色金属氧化物可以为TiO2、CeO、NiO、Mn2O3和CoO中的一种或两种以上的组合物,采用不同成分的透明玻璃熔块配方来制备不同颜色的透明熔块干粒,通过与陶瓷喷墨打印的不同颜色和纹理搭配,形成独特的具有喷墨打印图案的微晶玻璃陶瓷复合砖产品。
微晶玻璃熔块在陶瓷坯体的表面布有两层,第一层微晶玻璃熔块颗粒的粒度大于第二层微晶玻璃熔块颗粒的粒度,在陶瓷坯体上施布两层,能够充分地利用微晶玻璃熔块颗粒,其中,第一层较粗的微晶玻璃熔块颗粒在下层起到支撑的作用,第二层较细的微晶玻璃熔块颗粒布在第一层微晶玻璃熔块颗粒的上面,使得坯体表面更加平整,便于处理,有利于表面的喷墨图案更加清晰。
具体的,第一层为10-30目的微晶玻璃熔块颗粒,施布重量为6-7Kg/m2,第二层为30-80目的微晶玻璃熔块颗粒,施布重量为3-4Kg/m2。
本发明的一种实施方式的透明熔块干粒包括如下的化学组分,按质量百分比计:SiO2:50-70%、Al2O3:2.5-7%、K2O:0.5-3%、Na2O:5-8%、CaO:3-6%、ZnO:3-8%、BaO:3-6%、B2O3:8-12%、着色金属氧化物:0-3%。透明熔块干粒的粒度小于微晶玻璃熔块颗粒的粒度,具体的,透明熔块干粒的粒度为40-80目,施布重量为1.2-2Kg/m2。
一些实施方式中,着色金属氧化物的含量为0,当透明熔块干粒不含有着色金属氧化物时,制得的透明熔块干粒呈米白色;为了使复合砖表面的色彩更加丰富,透明熔块干粒的成分中加入不同种类的着色金属氧化物,以制备出不同颜色的透明熔块干粒。例如,着色金属氧化物可以为CeO、Cr2O3和CoO中的一种或两种以上的组合物,采用不同成分的透明熔块干粒配方来制备不同颜色的透明熔块干粒。
结合上述,本发明还提供一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,包括上述的微晶玻璃陶瓷复合砖,还包括以下的制备步骤:
首先,压制陶瓷坯体,形成坯体层,备用;
制备以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块颗粒,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:55-70%、Al2O3:5.5-7.6%、CaO:13-18%、ZnO:3-5%、BaO:3-5%、Na2O:2-4%、B2O3:0.1-3%、着色金属氧化物:0-5%;将上述微晶玻璃熔块颗粒,加工为10-30目和30-80目两种规格,备用;
制备包括以下重量百分含量成分的透明熔块干粒,SiO2:50-70%、Al2O3:2.5-7%、K2O:0.5-3%、Na2O:5-8%、CaO:3-6%、ZnO:3-8%、BaO:3-6%、B2O3:8-12%、着色金属氧化物:0-3%;将上述透明熔块干粒加工为40-80目的颗粒,备用;
其次,将两种规格的微晶玻璃熔块分两次均匀地施布在陶瓷坯体的表面,保证第一层微晶玻璃熔块颗粒的粒度大于第二层微晶玻璃熔块颗粒的粒度,控制第一层布为10-30目的微晶玻璃熔块颗粒,施布重量为6-7Kg/m2,第一层布为30-80目的微晶玻璃熔块颗粒,施布重量为3-4Kg/m2。微晶玻璃熔块的总施布重量为9-11Kg/m2。
布完两层微晶玻璃熔块之后,使用辊筒将微晶玻璃熔块在陶瓷坯体的表面辗压平整,送至陶瓷喷墨打印机的下方,利用陶瓷喷墨打印机在第二层微晶玻璃熔块上喷墨打印,在微晶玻璃熔块表面形成预先设计好的图案和纹理;
然后,将上述备用的40-80目的透明熔块干粒,通过布料机均匀地施布于已经喷墨打印的微晶熔块干粒表面,保证全覆盖,得到复合坯体;在所得的复合坯体表面喷洒固定液,控制固定液的喷洒量为80-100g/m2。固定液的成分优选为甲基纤维素水溶液,甲基纤维素的百分含量为0.1-0.2克/升水。
最后,将上述制得的复合坯体送入辊道窑炉中烧制,成品后,经过抛光和切边工艺,制得具有喷墨打印图案纹理的微晶玻璃陶瓷复合砖。
需要说明的是,上述中透明熔块干粒的烧结温度和微晶玻璃熔块的烧结温度相匹配,透明熔块干粒中引入了ZnO,使得复合坯体的烧结温度保持在1120-1150℃。
实施例1
一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1:压制陶瓷坯体,备用;制备以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块颗粒,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:65.5%、Al2O3:7.6%、CaO:15.8%、ZnO:4.2%、BaO:3.3%、Na2O:2.4%、B2O3:1.2%,上述组分的质量百分比之和为100%;将上述微晶玻璃熔块颗粒,加工为10-30目和30-80目两种规格,备用;
将上述两种规格的微晶玻璃熔块通过布料机分两次均匀地施布在陶瓷坯体的表面,控制第一层布为10-30目的微晶玻璃熔块颗粒,施布重量为6-7Kg/m2,第一层布为30-80目的微晶玻璃熔块颗粒,施布重量为3-4Kg/m2。微晶玻璃熔块的总施布重量为9-11Kg/m2。
步骤S2:布完两层微晶玻璃熔块之后,使用辊筒将微晶玻璃熔块在陶瓷坯体的表面辗压平整,送至陶瓷喷墨打印机的下方,利用陶瓷喷墨打印机在微晶玻璃熔块上喷墨打印,在微晶熔块的表面形成预先设计好的与鱼肚白大理石相似的图案和纹理。
步骤S3:制备包括以下重量百分含量成分的透明熔块干粒,SiO2:62.5%、Al2O3:3.4%、K2O:2.7%、Na2O:6.7%、CaO:4.9%、ZnO:5.8%、BaO:4.4%、B2O3:9.6%,上述组分的质量百分比之和为100%;将上述透明熔块干粒加工为40-80目的颗粒,备用;
将上述备用的40-80目的透明熔块干粒,通过布料机均匀地施布于已经喷墨打印的微晶熔块干粒表面,保证全覆盖,得到复合坯体。
步骤S4:在所得的复合坯体表面喷洒固定液,控制固定液的喷洒量为80-100g/m2。固定液的成分优选为甲基纤维素水溶液,甲基纤维素的百分含量为0.1-0.2克/升水。
步骤S5:将上述制得的复合坯体送入辊道窑炉中烧制,成品后,经过抛光和切边工艺,制得具有喷墨打印图案的类似鱼肚白大理石纹理的微晶玻璃陶瓷复合砖。
实施例2
本实施例的一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,与实施例1的不同之处在于:
以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块颗粒呈米白色,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:68.2%、Al2O3:5.6%、CaO:14.2%、Na2O:3.2%、ZnO:4.2%、BaO:3.3%、B2O3:0.8%、着色金属氧化物TiO2:0.5%,上述组分的质量百分比之和为100%。
本实施例的透明熔块干粒呈透明无色,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:65%、Al2O3:3.5%、K2O:2.1%、Na2O:5.8%、CaO:5.4%、ZnO:3.9%、BaO:4.8%、B2O3:9.5%,上述组分的质量百分比之和为100%。
实施例3
本实施例的一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,与实施例1的不同之处在于:
本实施例的以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块颗粒呈深黄色,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:60.3%、Al2O3:5.8%、CaO:16.3%、Na2O:3.6%、ZnO:4.7%、BaO:4.5%、B2O3:1.5%、着色金属氧化物CeO:3.2%、着色金属氧化物NiO:0.1%,上述组分的质量百分比之和为100%。
本实施例的透明熔块干粒呈浅黄色,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:59%、Al2O3:4.5%、K2O:2.8%、Na2O:6.4%、CaO:5.0%、ZnO:5.7%、BaO:3.4%、B2O3:10.7%、着色金属氧化物CeO:2.5%,上述组分的质量百分比之和为100%。
实施例4
本实施例的一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,与实施例1的不同之处在于:
本实施例的以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块颗粒呈棕色,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:62.4%、Al2O3:6.2%、CaO:15.1%、Na2O:3.8%、ZnO:3.8%、BaO:4.2%、B2O3:2.2%、着色金属氧化物Mn2O3:2.0%、着色金属氧化物NiO:0.3%,上述组分的质量百分比之和为100%。
本实施例的透明熔块干粒呈浅绿色,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:57%、Al2O3:5.5%、K2O:2.6%、Na2O:7.2%、CaO:4.2%、ZnO:6.4%、BaO:5.4%、B2O3:11.2%、着色金属氧化物Cr2O3:0.5%,上述组分的质量百分比之和为100%。
实施例5
本实施例的一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,与实施例1的不同之处在于:
本实施例的以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块颗粒呈蓝色,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:64.2%、Al2O3:6.8%、CaO:16.7%、Na2O:3.5%、ZnO:3.5%、BaO:3.2%、B2O3:1.9%、着色金属氧化物CoO:0.2%,上述组分的质量百分比之和为100%。
本实施例的透明熔块干粒呈浅蓝色,其化学成分的重量百分比含量为:SiO2:62%、Al2O3:6.5%、K2O:1.6%、Na2O:6.8%、CaO:3.6%、ZnO:7.2%、BaO:3.8%、B2O3:8.4%、着色金属氧化物CoO:0.1%,上述组分的质量百分比之和为100%。
上述实施例2-5中微晶玻璃熔块化学成分的重量百分比含量如下表:
上述实施例2-5中透明熔块干粒化学成分的重量百分比含量如下表:
利用不同种类的微晶玻璃熔块和透明熔块干粒,本发明制备出了各种各样的可与设计图案颜色相匹配的喷墨打印微晶玻璃陶瓷复合砖,此外,本发明可以利用两种或两种以上的微晶玻璃熔块和各种颜色的透明玻璃熔块来混色搭配,或者,利用丝网布料分区域来布出与喷墨打印图案相匹配的透明熔块层,形成类似于天然大理石纹理与图案的微晶玻璃复合砖产品,大大丰富了喷墨打印微晶玻璃陶瓷复合砖的花色品种,扩大了产品的应用范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等,均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微晶玻璃陶瓷复合砖,其特征在于,包括陶瓷坯体,陶瓷坯体表面施布有微晶玻璃熔块,所述微晶玻璃熔块上喷印陶瓷喷墨图案层,所述陶瓷喷墨图案层的上面覆盖一层透明熔块干粒,所述微晶玻璃熔块是以硅灰石为主微晶相的CaO-SiO2体系的微晶玻璃熔块。
4.根据权利要求2或3所述的一种微晶玻璃陶瓷复合砖,其特征在于,所述着色金属氧化物为TiO2、CeO、NiO、Mn2O3、Cr2O3和CoO中的一种或两种以上的组合物。
5.根据权利要求1所述的一种微晶玻璃陶瓷复合砖,其特征在于,所述微晶玻璃熔块在所述陶瓷坯体的表面施布有两层,第一层为10-30目的微晶玻璃熔块颗粒,重量为6-7Kg/m2,第二层为30-80目的微晶玻璃熔块颗粒,重量为3-4Kg/m2。
6.根据权利要求1所述的一种微晶玻璃陶瓷复合砖,其特征在于,所述透明熔块干粒的粒度为40-80目,重量为1.2-2Kg/m2。
7.一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,其特征在于,包括以下的步骤:
步骤S1:将微晶玻璃熔块分两次均匀地施布在陶瓷坯体的表面,第一层微晶玻璃熔块颗粒的粒度为10-30目,重量为6-7Kg/m2;第二层微晶玻璃熔块颗粒的粒度为30-80目,重量3-4Kg/m2;
步骤S2:将微晶玻璃熔块在陶瓷坯体的表面辗压平整,利用陶瓷喷墨打印机在第二层微晶玻璃熔块上喷墨打印预先设计好的图案和纹理;
步骤S3:利用布料机在步骤S2制得的喷墨打印层上布一层透明熔块干粒,得到复合坯体;
步骤S4:将步骤S3制得的复合坯体送入窑炉中烧制,之后经过抛光和切边工艺,制得具有喷墨打印图案纹理的微晶玻璃陶瓷复合砖。
8.根据权利要求7所述的一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,其特征在于,在所述步骤S4之前,还包括:在步骤S3制得的复合坯体上喷洒固定液,所述固定液的喷洒量为80-100g/m2。
9.根据权利要求7所述的一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述微晶玻璃熔块为一种或多种颜色。
10.根据权利要求7所述的一种微晶玻璃陶瓷复合砖的制备方法,其特征在于,在所述步骤S3中,所述透明熔块干粒的粒度为40-80目,重量为1.2-2Kg/m2。
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