CN114014698A - 一种片状银色光泽陶瓷岩板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种片状银色光泽陶瓷岩板及制备方法。所述制备方法包括以下步骤：在砖坯表面施面釉；在施面釉后的砖坯表面喷墨打印图案；在喷墨打印图案后的砖坯表面布撒主要物相组成为四方晶系氧化锆的锆片；在布撒锆片后的砖坯表面施透明釉；将施透明釉后的砖坯烧成以及抛光至至少部分锆片露出透明釉层表面，获得所述片状银色光泽陶瓷岩板。所述方法将特定物相组成的高折射率氧化锆制备成锆片的形式并将其布撒在砖坯表面，借助锆片与透明釉烧成后形成的玻璃相之间的折射率差值促使在锆片装饰部位的釉面具有反光效果，无需强光条件照射，在自然光线条件下即可看到釉面具有银色反光光泽。

Description

一种片状银色光泽陶瓷岩板及制备方法
技术领域
本发明涉及一种片状银色光泽陶瓷岩板及制备方法，属于陶瓷砖生产制造技术领域。
背景技术
市场的釉面闪光砖以仿古砖居多。也有厂家通过在釉层中形成以硅酸锆晶体为主的结晶物来制备釉面闪光抛釉砖。但是硅酸锆晶体存在一定的放射性。
中国专利CN110357668A公开一种具有颗粒状闪光装饰的全抛釉陶瓷砖及其制备方法，通过在透明釉层下方布撒一层金砂釉，实现闪光效果。中国专利CN109761649A公开一种具有钻石光泽效果的岩板陶瓷砖及其制备方法，通过布撒一层钻石干粒达到釉面闪光效果。上述专利都是通过在釉层中获取结晶物实现釉面闪光。
中国专利CN 111732453A公开一种具有金属光泽装饰效果的陶瓷砖及其制备方法。所述制备方法包括在施哑光抛釉后的砖坯上施高比重高折射率釉并烧成获得陶瓷砖。所述高比重高折射率釉的原料组成包括质量占比为39～42wt％的高比重高折射率熔块，高比重高折射率熔块的粒径在150～200目之间。所述高比重高折射率熔块的原料组成包括锆英石以及占锆英石2～3wt％的稀土氧化物CeO2和占锆英石6～8wt％的金属氧化物SnO2。通过使用氧化物CeO2和SnO2的高折射率物质减少对光线的散射透射损耗，增强反射光线。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种片状银色光泽陶瓷岩板及制备方法，所述方法将特定物相组成的高折射率氧化锆制备成锆片的形式并将其布撒在砖坯表面，借助锆片与透明釉烧成后形成的玻璃相之间的折射率差值促使在锆片装饰部位的釉面具有反光效果，无需强光条件照射，在自然光线条件下即可看到釉面具有银色反光光泽，从而实现使用无放射性材料达到釉面闪光装饰，不仅如此，所述方法获得的岩板釉面还具有高耐磨和高硬度。
第一方面，本发明提供一种片状银色光泽陶瓷岩板的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：
在砖坯表面施面釉；
在施面釉后的砖坯表面喷墨打印图案；
在喷墨打印图案后的砖坯表面布撒主要物相组成为四方晶系氧化锆的锆片；
在布撒锆片后的砖坯表面施透明釉；
将施透明釉后的砖坯烧成以及抛光至至少部分锆片露出透明釉层表面，获得所述片状银色光泽陶瓷岩板。
较佳地，所述锆片的厚度为0.1～0.4mm。
较佳地，所述锆片的对角线距离≤1.0mm。
较佳地，所述锆片的对角线距离为0.3～1.0mm。
较佳地，所述制备方法还包括：烧成前在布撒锆片后的砖坯表面限高以将布撒的锆片表面扫平的步骤。
较佳地，所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：49～51％、Al2O3：29～32％、碱土金属氧化物：0.7～2％、碱金属氧化物：7.2～8.9％、ZrO2：5.0～6.5％；优选地，所述面釉的施加方式为喷釉，比重为1.40～1.43g/cm3，施釉量为500～600g/m2。
较佳地，烧成周期为78～98min，最高烧成温度为1162～1167℃。
较佳地，所述透明釉包含的透明熔块的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：63～66％、Al2O3：10～14％、碱土金属氧化物：12～15％、碱金属氧化物：4.4～5.6％、ZnO：1.8～2.3％；优选地，所述透明釉的施加方式为淋釉，施釉量为900～1000g/m2。
较佳地，所述抛光为柔抛。
第二方面，本发明还提供上述任一项所述的制备方法获得的片状银色光泽陶瓷岩板。
附图说明
图1是锆片的XRD图谱；
图2是实施例1的片状银色光泽陶瓷岩板的砖面效果图以及光镜下锆片装饰部位的抛光效果图；
图3是对比例1的缺陷效果图；
图4是对比例2的缺陷效果图；
图5是对比例3的缺陷效果图。
具体实施方式
以下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片状银色光泽陶瓷岩板的制备方法。
将陶瓷基料压制为砖坯。陶瓷基料的化学组成不受限制，采用本领域常用的陶瓷基料配方即可。一些实施方式中，所述陶瓷基料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：62～67％、Al2O3：20～25％、碱土金属氧化物：0.2～2％、碱金属氧化物：4～7％。例如，所述陶瓷基料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：62～67％、Al2O3：20～25％、Fe2O3：0.06～0.10％、TiO2：0.1～0.5％、CaO：0.1～0.5％、MgO：0.1～1.0％、K2O：2.0～3.0％、Na2O：2.5～3.5％、烧失：4.5～6.5％。
可通过干压成型制备砖坯。砖坯可为平坯。
将砖坯干燥。可采用干燥窑干燥。干燥时间可为1～1.2h，干燥后坯体的水分控制在0.5wt％以内。
在干燥后的砖坯表面施面釉。面釉的作用是遮盖坯体底色和瑕疵，促进喷墨图案发色。所述面釉的化学组成不受限制，采用本领域常规的面釉组成即可。一些实施方式中，所述面釉的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：49～51％、Al2O3：29～32％、碱土金属氧化物：0.7～2％、碱金属氧化物：7.2～8.9％、ZrO2：5.0～6.5％。作为示例，所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计：烧失：3.00～4.00％、SiO2：49.98～50.78％、Al2O3：29.87～31.45％、Fe2O3：0.22～0.42％、TiO2：0.05～0.07％、CaO：0.65～0.97％、MgO：0.13～0.24％、K2O：4.78～5.52％、Na2O：2.58～3.34％、P2O5：0.26～0.45％、ZrO2：5.03～6.45％。
所述面釉的施加方式为喷釉。一些实施方式中，面釉的比重为1.40～1.43g/cm3，施釉量为500～600g/m2。如果面釉的施加量过多，气体排出面釉层的时间被延迟，而且锆片具有较高熔点使得锆片遮挡住面釉层的排气，以上导致锆片附近聚集大量气体影响釉面装饰。
在施面釉后的砖坯表面喷墨打印图案。喷墨打印图案后的纹理和花色根据版面设计作出适应性变化。
制备主要物相组成为四方晶系氧化锆的锆片(也可以称为氧化锆微薄片)。可通过流延的方式制备锆片。例如将具有合适粘度和流动性的浆料通过流延法将氧化锆制成片状。将刮刀设置合适的高度，然后将浆料倾倒在流延机上，采用刮刀涂覆在膜带上，干燥、固化脱脂后得到生坯。将生坯按照所需尺寸、所需形状剪切处理后高温烧结制成锆片。该加工方式能够降低后期破碎的加工成本。
对锆片进行物相分析。从图1可以看出，锆片中四方氧化锆特征衍射峰较为强烈，表明该材料富含大量四方氧化锆晶体。
在喷墨打印图案后的砖坯表面布撒上述锆片。现有技术通常使用氧化锡、氧化铈等高折射率物质并利用其与玻璃相的折射率差值达到闪光效果。但是，如将氧化锡、氧化铈等高折射率物质制备成干粒或者片状施加在砖坯表面，氧化铈在高温状态下呈现黄色，氧化锡乳浊度较高，这会严重限制版面搭配协调性和花色开发。本发明采取片状氧化锆进行银色光泽装饰，装饰效果更为灵活，同时本发明所述锆片具有较好透明度(例如厚度0.25mm的锆片的透光性可达70％)，利于开发一系列高端岩板产品。并且在同等条件下，氧化锆的折射率高于氧化铈和氧化锡，对光线反射更为强烈。
所述锆片中四方晶系氧化锆作为高折射率氧化物能够达到光线反射的目的。所述锆片的折射率为2.1～2.2。透明釉在烧成抛光后，主要物相为玻璃相的透明釉层折射率在1.50～1.53之间，经抛光后整个釉面处于较为平整状态，锆片与玻璃相的折射率差值促使锆片装饰的釉面在不同角度下具有反光效果。根据镜面反射原理，当光线在一定范围内从不同角度照射到锆片时，聚光发生在折射率较高的锆片上，反射光沿着入射光平行方向反射回去实现釉面反光，经过抛光后对光线形成镜面反射，使得锆片装饰位置在一定角度下呈现银色金属反光效果。
在实验中也曾尝试使用六方晶系氧化锆作为高折射率物质，在同等条件下，六方晶系氧化锆密度更高，硬度更大，不利于后期釉面抛光，同时与透明釉层结合性较差，经抛光会出现脱落。
可根据需求对氧化锆微薄片的几何形状进行调整。例如氧化锆微薄片的形状包括但不限于长条、方形以及其他不规则的异形等。
所述锆片的厚度为0.1～0.4mm。将锆片的厚度控制在上述范围，可以有效地控制锆片被顺利抛光裸露在釉层表面来达到镜面反射效果。若锆片的厚度低于0.1mm，锆片被完全包裹在釉层中即使抛光也无法将其露出，进而无法通过镜面反射并对光线造成漫反射后实现金属闪光。若锆片的厚度高于0.4mm，导致锆片和透明釉层的结合性差使其在抛光过程中容易被抛掉而在原来位置形成凹坑。
所述锆片的对角线距离≤1.0mm。锆片的对角线距离即锆片的连接两个不相邻顶点的线段的长度。若锆片的对角线距离超过1.0mm，会导致锆片与釉层的层间结合性差，周边出现缝隙。
所述锆片的对角线距离为0.3～1.0mm，将锆片的对角线距离控制在上述范围可以保证具有明显的金属闪光效果，同时锆片与釉层具有较高的结合性。若锆片的对角线距离低于0.3mm，锆片对光线的反射不明显，仅产生星星点点的装饰。若锆片的对角线距离高于1.0mm，会导致布撒困难，同时易造成周边存在缝隙的缺陷。
可以通过振筛将锆片布撒在喷墨打印图案上。部分锆片在布撒的下落过程中存在倾斜，导致布撒后砖面分布的锆片表面不平整。一些实施方式中，在布撒锆片后的砖坯表面限高以将布撒的锆片表面扫平。例如，在布撒锆片后的砖坯表面设置限高装置，如此得以将不平整的锆片表面扫平，避免有些相互穿插的锆片抛光后脱落。所述限高装置可为挡板。
在布撒锆片后的砖坯表面施透明釉。透明釉的作用是增加釉面透感以及保护喷墨图案。
所述透明釉优选为熟料透明釉(也可以称为熔块透明釉)。相比于生料透明釉，熟料透明釉在烧成过程中形成的釉层气泡少，利于提高釉层整体透感，减少釉面缺陷的产生。一些实施方式中，所述透明釉包含的透明熔块的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：63～66％、Al2O3：10～14％、碱土金属氧化物：12～15％、碱金属氧化物：4.4～5.6％、ZnO：1.8～2.3％。作为示例，所述透明釉包含的透明熔块的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：0.23～0.25％、SiO2：63.50～65.90％、Al2O3：10.50～13.45％、CaO：11.00～13.00％、Fe2O3：0.05～0.20％、TiO2：0.05～0.10％、MgO：1.00～2.00％、K2O：4.21～5.10％、Na2O：0.27～0.36％、ZnO：1.80～2.30％。
上述透明釉的始融温度为920～1030℃。
所述透明釉包含的透明熔块的粒径为80～250目。
除了透明熔块以外，所述透明釉还包括水和釉用胶水。一些实施方式中，所述透明釉包括：以重量份计，透明熔块45～52份，水8～12份，釉用胶水38～43份。
所述透明釉的施加方式可为淋釉。所述透明釉的施釉量为900～1000g/m2。通过施加大量透明釉，高厚度的透明釉层覆盖并包裹锆片，抛光后锆片露出并与周围的玻璃相形成对比，这利于片状银色金属光泽的呈现。
将施透明釉后的砖坯干燥。可采用电窑干燥。干燥温度为110～120℃，干燥后砖坯水分控制在0.3wt％以内。
烧成。例如进入辊道窑低温快烧。例如，烧成周期为78～98min，最高烧成温度为1162～1167℃。
抛光。为了使釉面光泽对比更加强烈，还可以在烧成后设置柔抛工艺，将釉面光泽度控制在30～45度之间。烧成后透明釉层厚度大约在0.2～0.6mm，经过抛光后的透明釉层厚度优选在0.2～0.25mm之间，即抛光后的锆片与透明釉面在同一水平高度，釉面经过抛光形成镜面，光线对锆片和釉面形成不同的反射。在透明釉层过厚的情况下，不仅不利于气泡及时排出导致气泡被包裹在釉层中形成缺陷，而且过厚的透明釉层将锆片包裹导致需要抛掉大量的透明釉层才可以将包裹的锆片裸露，使得人工成本和材料成本均大幅提高。
本发明所述片状银色光泽陶瓷岩板的制备方法区别于获取釉面结晶物达到闪光，而是使用不具有放射性的锆片并控制锆片的组成和参数来调控反光，从而在减少釉面缺陷的基础上，借助锆片与透明釉烧成后形成的玻璃相之间的折射率差值促使在锆片装饰部位的釉面于具有反光效果，从而形成片状银色金属光泽装饰。
另外，本发明所述锆片的莫氏硬度级别在6.5～7.5之间。相较于传统抛釉釉面(莫氏硬度级别在3.5～4.0)，本发明所述制备方法将锆片布撒于透明抛釉层的下层，经抛光后至少部分锆片裸露在釉层表面，有助于提高釉面硬度以及耐磨性能。本发明所述片状颜色光泽的陶瓷岩板在锆片装饰部位的莫氏硬度级别可达5.0～6.0。
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
片状银色光泽陶瓷岩板的制备方法包括以下步骤：
步骤1.将普通陶瓷基料压制为砖坯；
步骤2.将砖坯在干燥窑中干燥，干燥时间1～1.2h，干燥坯水分控制在0.5wt％以内；
步骤3.在砖坯表面喷面釉；面釉的化学组成包括：以质量百分比计：烧失：3.00～4.00％、SiO2：49.98～50.78％、Al2O3：29.87～31.45％、Fe2O3：0.22～0.42％、TiO2：0.05～0.07％、CaO：0.65～0.97％、MgO：0.13～0.24％、K2O：4.78～5.52％、Na2O：2.58～3.34％、P2O5：0.26～0.45％、ZrO2：5.03～6.45％；面釉的比重为1.40～1.43g/cm3，施釉量为500～600g/m2；
步骤4.在施面釉后的砖坯表面喷墨打印图案；
步骤5.在喷墨打印图案后的砖坯表面布撒主要物相组成为四方晶系氧化锆的锆片；
步骤6.在布撒锆片后的砖坯表面淋透明釉；所述透明釉包含的透明熔块的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：0.23～0.25％、SiO2：63.50～65.90％、Al2O3：10.50～13.45％、CaO：11.00～13.00％、Fe2O3：0.05～0.20％、TiO2：0.05～0.10％、MgO：1.00～2.00％、K2O：4.21～5.10％、Na2O：0.27～0.36％、ZnO：1.80～2.30％；透明釉的施釉量为900～1000g/m2；
步骤7.将淋透明釉后的砖坯干燥，干燥温度110～120℃，干燥后砖坯水分控制在0.3wt％以内；
步骤8.入辊道窑低温快烧，烧成周期78～98min，最高烧成温度1162～1167℃，获得所述片状银色光泽陶瓷岩板。
图2是实施例1的片状银色光泽陶瓷岩板的砖面效果图以及光镜下锆片装饰部位的抛光效果图。左图的光晕附近亮点是锆片反射光线的效果。
对比例1
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述锆片的物相以六方晶相氧化锆为主。锆片缺乏透感，经DRTG-81分体式透光率测试仪测定，透光率仅有17％。如图3所示，抛光后锆片被抛掉形成凹坑，且锆片装饰部位呈现乳浊，与喷墨图案搭配较为突兀。
对比例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：
步骤5.在喷墨打印图案后的砖坯表面布撒主要物相组成为四方晶系氧化锆的氧化锆圆形颗粒。如图4所示，氧化锆圆形颗粒的堆积严重，同时氧化锆圆形颗粒的与透明釉层的结合性差，出现剥落、缺釉。
对比例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述锆片的对角线距离为0.2mm且将锆片布撒在透明釉层上方。如图5所示，锆片与透明釉层不兼容，经过抛光后形成凹坑，甚至出现穿插。

Claims (10)

1.一种片状银色光泽陶瓷岩板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
在砖坯表面施面釉；
在施面釉后的砖坯表面喷墨打印图案；
在喷墨打印图案后的砖坯表面布撒主要物相组成为四方晶系氧化锆的锆片；
在布撒锆片后的砖坯表面施透明釉；
将施透明釉后的砖坯烧成以及抛光至至少部分锆片露出透明釉层表面，获得所述片状银色光泽陶瓷岩板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锆片的厚度为0.1～0.4mm。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锆片的对角线距离≤1.0mm。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锆片的对角线距离为0.3～1.0mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：烧成前在布撒锆片后的砖坯表面限高以将布撒的锆片表面扫平的步骤。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述面釉的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：49～51%、Al2O3：29～32%、碱土金属氧化物：0.7～2%、碱金属氧化物：7.2～8.9%、ZrO2：5.0～6.5%；优选地，所述面釉的施加方式为喷釉，比重为1.40～1.43g/cm3，施釉量为500～600g/m2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，烧成周期为78～98min，最高烧成温度为1162～1167℃。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述透明釉包含的透明熔块的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：63～66%、Al2O3：10～14%、碱土金属氧化物：12～15%、碱金属氧化物：4.4～5.6%、ZnO：1.8～2.3%；优选地，所述透明釉的施加方式为淋釉，施釉量为900～1000g/m2。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述抛光为柔抛。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制备方法获得的片状银色光泽陶瓷岩板。
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