CN113433017A - 一种检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于陶瓷产品性能检测技术领域，具体公开了一种检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法与应用，检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，包括以下步骤：(1)采用相同的研磨方式对多块待测釉面砖的表面进行分别研磨，得多块具有磨坑的待测样；(2)测定并计算每块所述待测样的磨坑体积，通过磨坑体积的大小评价多块所述釉面砖的相对表面耐磨性。本发明采用先对多块待测釉面砖进行相同条件下研磨，然后精确测量每块釉面砖研磨所形成的磨坑体积，通过磨坑体积的数值评价各相应釉面砖的相对耐磨性，该检测方法，不受陶瓷砖的颜色、光泽度和表面粗糙程度影响，也不受人为主观判断影响，可更精确客观地反映釉面砖的相对耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷产品性能检测技术领域，尤其涉及有釉陶瓷砖表面耐磨性能检测技术领域，具体涉及一种检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法与应用。
背景技术
对陶瓷砖而言，其表面耐磨性是衡量产品性能的重要指标，如何提高传统陶瓷产品耐磨性能也是行业待解决的核心问题之一，而准确的耐磨性能测试方法是解决该问题的基础和重要手段。
目前，采用的有釉砖表面耐磨性能检测方法是通过耐磨试验机，将研磨介质放置于釉面上并旋转研磨，将待观察的样品放置于观察箱中，箱内刷有自然灰色，并在待观察样品上放置荧光灯。选择3人或3人以上在距离箱体2m、高度1.65m处肉眼观察试样的形貌，以形貌发生改变时的研磨圈数表征样品耐磨性能。至少3人看到同样结果，其结果才能生效。这种检测方法由于通过人肉眼判断是否有磨痕作为测试结果，会在较大程度上受到颜色的影响。较深颜色的釉面砖对比度大，在磨削程度较低的情况下就能看到磨痕，较浅颜色的砖较难观察到磨痕；表面光泽度高的样品较容易观察到磨痕，表面粗糙度大的样品磨痕没有那么明显。同时考虑到不同人对颜色、图像的感受能力及眼睛视力影响，所以用该方法测定釉面的耐磨性能，即使是同样的釉，由于坯体表面的颜色和表面光泽度不同，也会得到差异很大的检测结果。
因此，亟需研发一种可减少人为主观因素，并准确测量的检测方法，以衡量陶瓷砖的表面耐磨性。
发明内容
本发明提出一种检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法与应用，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为克服上述技术问题，本发明的第一个方面是提供了一种检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法：
具体地，一种检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，包括以下步骤：
(1)采用相同的研磨方式对多块待测釉面砖的表面进行研磨，得多块具有磨坑的待测样；
(2)测定并计算每块所述待测样的磨坑体积，通过磨坑体积的大小评价多块所述待测样的相对表面耐磨性。
本发明检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法适用于检测多块陶瓷砖的相对耐磨性，通过先对多块釉面砖进行相同研磨方式的研磨，减少其他因素的影响；然后精确测量每块釉面砖研磨所形成的磨坑体积，再根据各磨坑体积的数值评价各相应釉面砖的耐磨性。磨坑体积值越大，说明被研磨的程度更深，则耐磨性相对更差；相反，磨坑体积值越小，说明被研磨的程度更浅，则耐磨性相对更优。该检测方法，不受陶瓷砖的颜色、光泽度和表面粗糙程度影响，也不受人为主观判断影响，可更精确客观地反映釉面砖的耐磨性。
作为上述方案的进一步改进，所述待测样的测试面尺寸是边长为100-200mm的正方形，该尺寸主要是为了适应研磨设备的需要。
作为上述方案的进一步改进，所述研磨采用耐磨试验机进行，优选为LM-8耐磨试验机。耐磨试验机的研磨步骤为：将待测釉面砖釉面朝上放入耐磨试验机内，并用带橡胶密封的夹具固定；再从夹具上方加入一定颗粒级配的研磨介质和定量的蒸馏水，盖上上盖压板防止研磨介质损失，预调转数为某一固定转数；达到预调转数后，取下试样，即得具有磨坑的待测样。
进一步的，所述耐磨试验机的研磨介质为：直径为5mm的钢球70.0g，3mm的钢球52.5g，直径为2mm的钢球43.75g，直径为1mm的钢球8.75g，F80的刚玉磨料3.0g。具体地，不同材质不同粒径的研磨介质，可快速有效地实现对釉面砖的研磨。
优选地，所述研磨介质的使用次数为小于200次，多次使用后的研磨介质，存在一定程度的磨损，为保证研磨的有效性和相对准确性，在使用超过200次，则需更换研磨介质。
优选地，所述耐磨测试机的研磨转数为750、1500、2100、6000、12000中任一种。可据不同耐磨性能的釉面砖，选择不同的研磨转数，选择的基准是，相对耐磨性越高，研磨转数越大，以研磨足够深度的磨坑，有利于后续磨坑体积的更准确测量。
作为上述方案的进一步改进，所述磨坑体积通过三维表面轮廓仪测定并计算。具体地，三维表面轮廓仪是在传统双光束干涉技术的基础上，基于白光干涉的典型方法，通过定位表面各点的零光程差位置来获得各点相对高度，并建立表面3D图像，通过系统软件对样品表面3D图像进行数据处理与分析，从而实现样品表面形貌的3D测量，适用于大范围、高精度、不连续表面的3D测量，本发明借助三维表面轮廓仪测定并计算待测样的磨坑体积，可实现精准测量，从而实现陶瓷砖耐磨性的精准评价。相对于，通过天平测量研磨前后釉面砖的质量微量变化，采用三维表面轮廓仪测定磨坑体积更为精确与可行。
进一步地，所述三维表面轮廓仪的分辨率为0.1nm。
优选地，所述三维表面轮廓仪的测试条件为室温23±5℃，相对湿度60-65％，并无振动环境中进行。在相对恒定的温度、湿度及平静环境下进行测量，可进一步保障检测的稳定性与可靠性。
作为上述方案的进一步改进，步骤(1)中还包括对所述待测样进行清洗、烘干的步骤。
进一步的，所述清洗的溶剂选自无水乙醇或水，主要用于洗净陶瓷砖表面粉尘，有助于检测的准确性；优选地，所述清洗的溶剂为无水乙醇，主要是利用了无水乙醇具有挥发快、易干燥的特点。
进一步的，所述烘干的温度为50-70℃，烘干的时间为3-5小时。
本发明的第二个方面是提供了一种检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性方法的应用：
具体地，检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法在陶瓷领域中的应用。
本发明的上述技术方案相对于现有技术，至少具有如下技术效果或优点：
本发明采用先对多块待测釉面砖进行相同条件下研磨，然后精确测量每块釉面砖研磨所形成的磨坑体积，通过磨坑体积的数值评价各相应釉面砖的相对耐磨性，该检测方法，不受陶瓷砖的颜色、光泽度和表面粗糙程度影响，也不受人为主观判断影响，可更精确客观地反映釉面砖的相对耐磨性。
本发明检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，测量精度高，不受釉面砖的表面特性和测量者的主观因素影响，具有测量速度快，重复性好，稳定可靠的特点。
附图说明
图1为耐磨试验机的俯视图；
图2为耐磨试验机的A-A剖面图；
图3为耐磨试验机的试样夹具示意图；
图4为三维轮廓仪的原理示意图。
图中：100.水平支承盘；200.钢壳；300.试验装置；400.试样夹具；410.橡胶密封条；420.压板；430.容置腔；500.待测样；600.磨坑。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解，有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围，同时，下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品，未详细提及的工艺步骤或制备方法均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
实施例1
选取釉面砖A和釉面砖B作为待测釉面砖，其中釉面砖B的釉面原料组成相对于釉面砖A多添加了2％的超细Al2O3，且釉面砖A和釉面砖B的制备工艺相同。
先对釉面砖A的相对表面耐磨性进行测试，具体步骤如下：
将釉面砖A裁切成100mm×100mm的正方形，然后采用无水乙醇对釉面砖A进行清洗，再将其放于60℃烘箱干燥5小时；
采用耐磨试验机对釉面砖A的表面进行研磨，如图1-3所示，耐磨试验机包括由内装电机驱动的水平支承盘100，水平支撑盘100转动时产生偏心距，支承盘100外周设有钢壳200，支承盘100上同一圆周半径上均匀设置有多个试验装置300，试验装置300内设有试样夹具400，试样夹具400两侧设有橡胶密封条410，试样夹具400上方设有压板420，待测样500固定于试样夹具400底部，待测样500、橡胶密封条410与压板420共同围成一密闭的容置腔430。
耐磨试验机对釉面砖A的表面进行研磨的步骤为：先将釉面砖A釉面朝上放置于试验装置300内，并固定于试样夹具400底部，然后向容置腔430中加入研磨介质和定量的蒸馏水，盖上压板420，将研磨介质密封于容置腔430内，调节耐磨试验机的转数为1500转，启动耐磨试验机进行研磨，研磨结束后，取下釉面砖A，得具有磨坑的釉面砖A，最后用蒸馏水将其清洗干净，并在110℃的干燥箱内烘干，得具有磨坑的待测釉面砖A。其中：研磨介质，包括直径为5mm的钢球70.0g，3mm的钢球52.5g，直径为2mm的钢球43.75g，直径为1mm的钢球8.75g，F80的刚玉磨料3.0g。
采用三维表面轮廓仪测定并计算待测釉面砖A的磨坑体积，如图4所示，通过三维表面轮廓仪精确测量磨坑600的半径r和深度Δh，根据体积公式V＝πr2Δh，计算出磨坑体积为0.927立方毫米。
采用上述相同的检测方法，对釉面砖B的相对表面耐磨性进行测试，并计算出磨坑体积为0.850立方毫米。
对比釉面砖A和釉面砖B的磨坑体积值可知：釉面砖B的磨坑体积小于釉面砖A的磨坑体积，即釉面砖B的表面耐磨性优于釉面砖A。
对比例1
将实施例1的釉面砖A和釉面砖B，采用GB/T3810.7-2016《陶瓷有釉砖表面耐磨性测定》的规定进行检测，釉面砖A和釉面砖B的耐磨级别均为4级，无法进行相对表面耐磨性比较。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用相同的研磨方式对多块待测釉面砖的表面进行研磨，得多块具有磨坑的待测样；
(2)测定并计算每块所述待测样的磨坑体积，通过磨坑体积的大小评价多块所述待测样的相对表面耐磨性。
2.根据权利要求1所述的检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，所述待测样的测试面尺寸是边长为100-200mm的正方形。
3.根据权利要求1所述的检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，所述研磨采用耐磨试验机。
4.根据权利要求3所述的检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，所述耐磨试验机的研磨介质为：直径为5mm的钢球70.0g、3mm的钢球52.5g、直径为2mm的钢球43.75g、直径为1mm的钢球8.75g、F80的刚玉磨料3.0g；
优选地，所述研磨介质的使用次数为小于200次；
优选地，所述耐磨测试机的研磨转数为750、1500、2100、6000、12000中任一种。
5.根据权利要求1所述的检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，所述磨坑体积通过三维表面轮廓仪测定并计算。
6.根据权利要求5所述的检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，所述三维表面轮廓仪的分辨率为0.1nm；优选地，所述三维表面轮廓仪的测试条件为室温23±5℃，相对温度60-65％，无振动环境。
7.根据权利要求1所述的检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，步骤(1)中还包括对所述待测样进行清洗、烘干的步骤。
8.根据权利要求7所述的检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，所述清洗的溶剂选自无水乙醇或水。
9.根据权利要求7所述的检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法，其特征在于，所述烘干的温度为50-70℃，烘干的时间为3-5小时。
10.权利要求1至9任意一项所述检测有釉陶瓷砖相对表面耐磨性的方法在陶瓷领域中的应用。
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