CN114249586B - 具有立体闪光效果的黑色瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有立体闪光效果的黑色瓷砖，其由砖坯经烧制、抛光后得到；所述砖坯包括坯体和釉层，所述釉层内设有多个云母片；所述坯体按照重量百分比计的化学成分包括：SiO2 50‑60％，Al2O3 15‑18％，K2O 1.5‑3％，Na2O 1‑2.5％，CaO 0.5‑3.5％，MgO 0.5‑3％，Fe2O3 7‑12％，TiO2 0.5‑3.5％，Cr2O3 1‑3％，V2O5 0.1‑0.5％，MnO2 0.5‑2.5％，LOI 4‑6％。相应的，本发明还公开了该具有立体闪光效果的黑色瓷砖的制备方法。本发明的瓷砖釉层中的闪光云母片呈立体交叠，从不同角度观察有不同的闪光、显色效果。具体的，本发明中的瓷砖可呈呈黑中带金色、银色、蓝色、绿色的闪光效果。

Description

具有立体闪光效果的黑色瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷砖技术领域，尤其涉及一种具有立体闪光效果的黑色瓷砖及其制备方法。
背景技术
目前研究者对于陶瓷砖的研究多集中在装饰性能的改善，主要是对陶瓷砖光泽、花纹等进行研究。目前一种较为新颖的装饰方式是在釉面中混入具有反光作用的云母片，在烧结后云母片悬浮在釉料之中，进而得到类似满天繁星的装饰效果。然而，现有的这种类型的瓷砖，其表面装饰缺乏立体感，缺乏深邃的视觉效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有立体闪光效果的黑色瓷砖，其视觉效果深邃。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有立体闪光效果的黑色瓷砖，其由砖坯经烧制、抛光后得到；所述砖坯包括坯体和釉层，所述釉层内设有多个云母片；
所述坯体按照重量百分比计的化学成分包括：
SiO2 50-60％，Al2O3 15-18％，K2O 1.5-3％，Na2O 1-2.5％，CaO 0.5-3.5％，MgO0.5-3％，Fe2O3 7-12％，TiO2 0.5-3.5％，Cr2O3 1-3％，V2O5 0.1-0.5％，MnO2 0.5-2.5％，LOI 4-6％。
作为上述技术方案的改进，所述釉层按照重量百分比计的化学成分为：
SiO2 50-60wt％，Al2O3 7-13wt％，K2O+Na2O＝2.5-5wt％，CaO+MgO+ZnO+BaO+B2O3＝10～22wt％，BaO+ZnO/B2O3＝2～4，Fe2O3+TiO2≤15.5wt％，LOI≤8wt％。
作为上述技术方案的改进，所述釉层中所述云母片的含量为1.5-4wt％。
作为上述技术方案的改进，所述云母片的粒径为40-100目。
相应的，本发明还公开了一种上述的的具有立体闪光效果的黑色瓷砖的制备方法，其包括：
(1)将坯体原料经球磨、喷雾干燥、压制、干燥后得到坯体；
(2)将釉层原料球磨，得到第一浆料，在所述第一浆料中加入云母片后得到第二浆料；
(3)将所述第二浆料施加至所述坯体上，干燥后得到砖坯；
(4)将所述砖坯烧成、抛光，得到具有立体闪光效果的黑色瓷砖成品。
作为上述技术方案的改进，步骤(3)中，将所述第二浆料淋釉至所述坯体上，淋釉量为600-950g/m2；所述第二浆料的比重为1.72-1.88g/cm3，流速为25-45s。
作为上述技术方案的改进，步骤(4)中，烧成温度为1120-1220℃，烧成周期为30-90min。
作为上述技术方案的改进，所述坯体原料包括：黑泥、灰泥、泥膏、低温砂、中温砂、钒钛渣和磨边压榨料。
作为上述技术方案的改进，所述釉层原料包括：水洗土、钾长石、钠长石、方解石、硅灰石、石英、萤石、透明熔块、煅烧氧化锌和氧化铁。
作为上述技术方案的改进，所述第一浆料的细度为325目筛筛余为0.1-0.6g/比重杯。
实施本发明，具有如下有益效果：
1，本发明在釉层中引入了云母片，赋予了黑色瓷砖闪光效果；同时通过对坯体化学成分的控制，使得坯体整体呈深黑色，衬托了釉面的闪光效果，进而使得黑色瓷砖整体视觉效果更加深邃。
2，本发明釉层中的闪光云母片呈立体交叠，从不同角度观察有不同的闪光、显色效果。具体的，本发明的瓷砖可呈黑中带金色、银色、蓝色、绿色的闪光效果。
3，本发明的瓷砖，原料中引入了钒钛渣、磨边压榨料、泥膏等废弃物，有效降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例1所得黑色瓷砖的砖面图；
图2是本发明实施例1所得黑色瓷砖的另一砖面图；
图3是本发明对比例1所得瓷砖的砖面图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供一种具有立体闪光效果的黑色瓷砖，其由砖坯经烧制、抛光后得到；砖坯包括坯体和釉层，在釉层内设有多个云母片，由于云母片中含有一些金属元素，且云母片在烧成过程中不熔融，因此烧成后赋予了黑色瓷砖闪光效果。
其中，坯体按照重量百分比计的化学成分包括：
SiO2 50-60％，Al2O3 15-18％，K2O 1.5-3％，Na2O 1-2.5％，CaO 0.5-3.5％，MgO0.5-3％，Fe2O3 7-12％，TiO2 0.5-3.5％，Cr2O3 1-3％，V2O5 0.1-0.5％，MnO2 0.5-2.5％，LOI 4-6％。
本发明的坯体引入了Cr2O3和V2O5，其与Fe2O3协同作用，可使得坯体整体呈深黑色，从而有效衬托了釉层的闪光效果，使得整体的视觉效果更加深邃。此外，通过多种元素协同赋予坯体黑色，也可有效消除针孔、鼓包等缺陷。
其中，坯体中的Cr2O3、V2O5以及大部分Fe2O3由钒钛渣引入。钒钛渣按照重量百分比计的化学成分为：SiO2 10-20％，Al2O3 1-10％，K2O 0.1-1％，Na2O 3.0-5％，CaO 2-5％，MgO2-5％，Fe2O3 50-65％，TiO2 5-15％，Cr2O3 1.0-3％，V2O5 0.5-2％，MnO2 0.5-8％，LOI 0.5-2％。
坯体其余原料均为本领域常见的原料，如黑泥、白泥、灰泥、高温砂、中温砂、低温砂等，但不限于此。具体的，在本发明的一个实施例中，坯体主要由以下原料制成：
灰泥10-25％，黑泥0-10％，泥膏10-30％，中温砂30-45％，低温砂10-20％，钒钛渣5-30％，色料0-10％，磨边压榨料0-10％。
其中，灰泥、黑泥、泥膏均属于粘土类原料，灰泥与泥膏的塑性较差，黑泥的塑性较优。具体的，泥膏由砂类原料洗料过程中产生的污水压榨所得，属于废弃料。中温砂、低温砂是长石与石英的混合物，其主要起到助熔的作用。钒钛渣与色料主要起到赋予坯体黑色的作用，但钒钛渣的引入也会影响烧成反应，故需要控制烧成温度为1120-1220℃。磨边压榨料是瓷砖磨边产生的废水压榨而得的废料，其主要起到脊性料的作用。基于以上原料配方，可将本发明的坯体的化学成分控制在所需范围之内，从而起到衬托釉面闪光效果的作用，同时也保障烧成过程中不产生针孔、膨胀等缺陷。
优选的，在本发明的一个实施例之中，坯体原料中还包括云母片，以赋予坯体闪光效果。
具体的，在本发明中，釉层按照重量百分比计的化学成分为：
SiO2 50-60wt％，Al2O3 7-13wt％，K2O+Na2O＝2.5-5wt％，CaO+MgO+ZnO+BaO+B2O3＝10～22wt％，BaO+ZnO/B2O3＝0.8～2.5，Fe2O3+TiO2≤15.5wt％，LOI≤8wt％。
其中，SiO2和Al2O3形成了釉层的玻璃网络结构，通过控制其含量，可控制釉层的亮度、透明性以及其在高温下的粘度。具体的，当SiO2、Al2O3含量较低时，高温产生的玻璃相粘度较低，无法实现云母片的稳定悬浮，形成立体闪光效果；当SiO2、Al2O3含量较高时，一者釉面难以烧熟，二者会降低釉面透明性，影响闪光效果。故将SiO2含量控制为50-60wt％，Al2O3含量控制为7-13wt％。优选的，本发明将SiO2/Al2O3控制在4～6内，若其比例＞6，则高温玻璃相粘度较低，难以形成立体闪光效果。若其比例＜4，则釉面透明性较差。
其中，K2O和Na2O可融入玻璃网络结构，降低釉料熔融温度，提升釉料的透明度；但过高含量的K2O和Na2O会大幅降低高温玻璃相粘度。因此，控制K2O+Na2O＝2.5-5wt％。
其中，CaO、MgO、ZnO、BaO主要起到助熔的作用，同时也对釉面的透明性有较大的影响。此外，B2O3可掺入SiO2形成的玻璃网络中，大幅降低熔融温度。本发明将起助熔作用的各组分的含量控制为CaO+MgO+ZnO+BaO+B2O-3＝10～22wt％。
此外，ZnO、BaO、B2O3还对釉面发色有较大的影响，通过调节BaO+ZnO/B2O3＝2～4，可使得本发明中的瓷砖在不同角度观察时产生不同的显色效果。如采用同样的闪光粒子时，可呈现黑中带金色、银色、蓝色、绿色的闪光的效果。
总之，基于该化学成分的釉层，在1000℃左右开始熔融，烧成后透明度高，不影响云母片的反光效果。同时，该釉层在烧成过程中的高温粘度合理，便于云母片形成立体层叠的结构。此外，该釉层在熔融之前已完全排出气体，不会破坏云母片的结构。
釉层中云母片的含量为1.5-4wt％，优选的为1.5-3wt％。云母片的粒径为40-100目，优选的为40-80目，该粒径范围的云母片在高温烧成过程中可形成更好的层叠效果。
具体的，在本发明的一个实施例中，釉层主要由以下重量百分比的原料制成：
水洗土3-10％，钾长石10-15％，钠长石15-25％，方解石10-20％，硅灰石0-10％，石英粉10-20％，萤石粉0-8％，低温透明熔块10-20％，煅烧氧化锌0-10％，氧化铁粉8-15％。
其中，低温透明熔块可选用由淄博凯利陶瓷原料有限公司生产的型号为K-10的熔块，但不限于此。
相应地，本发明还公开了一种上述具有立体闪光效果的黑色瓷砖的制备方法，其包括以下步骤：
S1：将坯体原料经球磨、喷雾干燥、压制、干燥后得到坯体；
在本发明的一个实施例之中，坯体原料包括：
灰泥10-25％，黑泥0-10％，泥膏10-30％，中温砂30-45％，低温砂10-20％，钒钛渣5-30％，色料0-10％，磨边压榨料0-10％。
此外，坯体原料中还包括解胶剂，具体的，其选用佛山新友诚科技有限公司解胶剂003#，该解胶剂的解胶作用强。
具体的，将各种坯体原料混合，加水球磨至325目筛筛余为0.4-0.8g/比重杯，得到坯体浆料，坯体浆料的含水率为30-35％，坯体浆料中解胶剂的含量为0.2-1wt％。进而将坯体泥浆储存均化1-3天后喷雾干燥，得到含水率为5-7wt％的坯体粉料，然后将坯体粉料储存均化2-5天，然后将均化后的坯体粉料压制成型，并干燥后得到坯体。
S2：将釉层原料球磨，得到第一浆料，在所述第一浆料中加入云母片后得到第二浆料；
具体的，在本发明的一个实施例中，釉层主要由以下重量百分比的原料制成：
水洗土3-10％，钾长石10-15％，钠长石15-25％，方解石10-20％，硅灰石0-10％，石英粉10-20％，萤石粉0-8％，低温透明熔块10-20％，煅烧氧化锌0-10％，氧化铁粉8-15％。
具体的，将各种釉层原料混合，加水球磨至325目筛筛余为0.1-0.6g/比重杯，得到第一浆料，然后加入第一浆料干重的1.5-4wt％的云母片，搅拌均匀后得到第二浆料。第二浆料的比重为1.72-1.88g/cm3，流速为25-45s。
S3：将所述第二浆料施加至所述坯体上，干燥后得到砖坯；
其中，可通过淋釉、喷釉等方式将第二浆料施加到坯体上，但不限于此。优选的，采用淋釉工艺将第二浆料时间到坯体上。淋釉量为600-950g/m2，优选的为800-950g/m2。本发明的施釉量较大，有利于提升云母片的立体交叠效果。需要说明的是，本发明中的釉层与坯体配合后，可提升施釉量，若采用常规的透明釉料，则容易出现针孔、失光等缺陷。
S4：将砖坯烧成、抛光，得到具有立体闪光效果的黑色瓷砖成品。
其中，烧成温度为1120-1220℃，烧成周期为30-90min。
下面以具体实施例对本发明进行说明：
实施例1
本实施例提供一种具有立体闪光效果的黑色瓷砖，其由砖坯经烧制、抛光后得到；砖坯包括坯体和釉层，釉层内设有多个云母片；
坯体的化学成分为：
SiO2 55.3％，Al2O3 17.4％，K2O 2.6％，Na2O 1.5％，CaO 1％，MgO 2.3％，Fe2O310.4％，TiO2 2.1％，Cr2O3 1.1％，V2O5 0.2％，MnO2 0.6％，LOI 5.5％。
釉层的化学成分为：
SiO2 52.6％，Al2O3 11.4％，K2O+Na2O＝3.8％，CaO+MgO+ZnO+BaO+B2O-3＝14.9％，，BaO+ZnO/B2O3＝3.17，Fe2O3+TiO2 12.9％，LOI 4.4％。
该瓷砖的制备方法为：
(1)将坯体原料混合，加水球磨至325筛余为0.5g后得到坯体浆料(含水率34％)；
其中，坯体原料包括：
灰泥12.5％，黑泥5.5％，泥膏15％，中温砂33％，低温砂14％，钒钛渣15％，色料2％，磨边压榨料3％。
(2)将坯体浆料经喷雾干燥后得到含水率为6.5％的粉料，陈腐2天后压制，然后干燥，得到坯体；
(3)将釉层原料混合，加水球磨，得到第一浆料；
其中，釉层原料包括：
水洗土8.5％，钾长石12％，钠长石20％，方解石15％，硅灰石3％，石英粉15％，低温透明熔块13％，煅烧氧化锌3％，氧化铁10.5％。
第一浆料的含水率为35％，其细度为325目筛筛余0.3g。
(4)在第一浆料中加入云母片，混合均匀得到第二浆料；
其中，云母片的粒径为40-60目；其加入量为第一浆料干重的3wt％。
第二浆料的比重为1.82g/cm3，流速为37s。
(5)将第二浆料淋釉至坯体表面，干燥后得到砖坯；
其中，淋釉量为850g/m2。
(6)将砖坯烧成、抛光，即得成品。
其中，烧成温度为1160℃，烧成周期为35min。
参见图1、图2，其为实施例1得到的瓷砖表面的不同放大比例的图片，从图1来看，砖面有亮度较高的颗粒以及亮度较低的颗粒，这是由于各颗粒位于釉面不同深度导致的，表明本发明瓷砖形成了立体交叠的闪光结构。且从图1来看，瓷砖表面整体视觉效果与星空相似程度很高，富有深邃感。参考图2，在显色较暗的各中，在灰度模式下，左侧颗粒的灰度浅于右侧颗粒，这是由于左侧的颗粒明显呈黑中带金/银、蓝/绿的效果导致的。
对比例1
本对比例提供一种瓷砖，其由砖坯经烧制、抛光后得到；砖坯包括坯体和釉层，釉层内设有多个云母片；
坯体的化学成分为：
SiO2 60.9％，Al2O3 20.3％，K2O 5.8％，Na2O 2.3％，CaO 0.8％，MgO 1.1％，Fe2O30.3％，TiO2 0.1％，LOI 8.4％。
釉层的化学成分为：
SiO2 56.4％，Al2O3 15.5％，K2O 3.6％，Na2O 1.5％，CaO 5.4％，MgO 1.1％，Fe2O34.8％，TiO2 0.3％，SrO 3.2％，BaO 1.5％，ZnO 3.5％，LOI 3.2％。
该瓷砖的制备方法为：
(1)将坯体原料混合，加水球磨至250目筛筛余为0.5g后得到坯体浆料(含水率35％)；
其中，坯体原料包括：
黑泥10.5％，白泥17.5％，中温砂36.5％，低温砂21％，铝矾土12％，滑石2.5％。
(2)将坯体浆料经喷雾干燥后得到含水率为6.5％的粉料，陈腐2天后压制，然后干燥，得到坯体；
(3)将釉层原料混合，加水球磨，得到第一浆料；
其中，釉层原料包括：
高岭土12％，钾长石10％，钠长石8％，石英粉9％，方解石15％白云石10％，碳酸钡15％，碳酸锶7％，氧化锌8.5％，氧化铁10％。
第一浆料的含水率为35％，其细度为325目筛筛余0.2g。
(4)在第一浆料中加入云母片，混合均匀得到第二浆料；
其中，云母片的粒径为40-60目，其加入量为第一浆料干重的4wt％。
第二浆料的比重为1.80g/cm3，流速为37s。
(5)将第二浆料淋釉至坯体表面，干燥后得到砖坯；
其中，淋釉量为850g/m2。
(6)将砖坯烧成、抛光，即得成品。
其中，烧成温度为1180℃，烧成周期为68min。
参见图3，其为对比例1得到的瓷砖表面图，从图中来看，其表面颗粒亮度趋于一致，表面其并未形成立体交叠的闪光效果。
进一步的，对实施例1、对比例1中的黑色瓷砖做检测，具体的，将实施例、对比例烧成、抛光后得到的瓷砖成品进一步抛光，分别抛光0.1mm、0.3mm和0.5mm，观察其表面情况，具体结果如下：
Figure BDA0003345049500000081
从表中可以看出，本发明的黑色瓷砖，在抛光去除釉面厚度为0.1mm、0.3mm和0.5mm时，表面均存在闪光效果，这也充分说明，本发明形成了立体交叠的闪光效果。而在相应的对比例中，在抛光去除部分釉面之后，闪光效果即被消除。
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有立体闪光效果的黑色瓷砖，其特征在于，由砖坯经烧制、抛光后得到；所述砖坯包括坯体和釉层，所述釉层内设有多个云母片；
所述坯体按照重量百分比计的化学成分包括：
SiO2 50-60%，Al2O3 15-18%，K2O 1.5-3%，Na2O 1-2.5%，CaO 0.5-3.5%，MgO 0.5-3%，Fe2O3 7-12%，TiO2 0.5-3.5%，Cr2O3 1-3%，V2O5 0.1-0.5%，MnO2 0.5-2.5%，LOI 4-6%；
所述坯体原料包括：黑泥、灰泥、泥膏、低温砂、中温砂、钒钛渣和磨边压榨料；
所述釉层按照重量百分比计的化学成分为：
SiO2 50-60wt%，Al2O3 7-13wt%，K2O+Na2O=2.5-5wt%，CaO+MgO+ZnO+BaO+B2O3=10~22wt%，Fe2O3+TiO2≤15.5wt%，LOI≤8wt%，其中，（BaO+ZnO）/ B2O3=2~4；
所述釉层原料包括：水洗土、钾长石、钠长石、方解石、硅灰石、石英、萤石、透明熔块、煅烧氧化锌和氧化铁。
2.如权利要求1所述的具有立体闪光效果的黑色瓷砖，其特征在于，所述釉层中所述云母片的含量为1.5-4wt%。
3.如权利要求1或2所述的具有立体闪光效果的黑色瓷砖，其特征在于，所述云母片的粒径为40-100目。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的具有立体闪光效果的黑色瓷砖的制备方法，其特征在于，包括：
（1）将坯体原料经球磨、喷雾干燥、压制、干燥后得到坯体；
（2）将釉层原料球磨，得到第一浆料，在所述第一浆料中加入云母片后得到第二浆料；
（3）将所述第二浆料施加至所述坯体上，干燥后得到砖坯；
（4）将所述砖坯烧成、抛光，得到具有立体闪光效果的黑色瓷砖成品。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，将所述第二浆料淋釉至所述坯体上，淋釉量为600-950g/m2；所述第二浆料的比重为1.72-1.88g/cm3，流速为25-45s。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，烧成温度为1120-1220℃，烧成周期为30-90min。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一浆料的细度为325目筛筛余为0.1-0.6g/比重杯。
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