CN114349340A - 一种晶钻闪光的陶瓷岩板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于陶瓷砖制造技术领域领域，具体涉及一种晶钻闪光的陶瓷岩板及其制备方法。该陶瓷岩板，包括坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；底釉层包括硅酸锆、含铅陶瓷废料，闪光釉层包括锆英砂。本发明在底釉层中引入含铅陶瓷废料，利用铅对射线的吸收特性，可有效减少因为釉面加入大量天然锆英砂带来的辐照，同时含铅陶瓷废料稳定性好，不影响底釉层的底釉白度，从而确保底釉层的反光率，使得反射到闪光层的光线得到保证，从而使得陶瓷岩板的闪光效果得到保证。使得制得的晶钻闪光的陶瓷岩板的底釉层的底釉白度大于90，内照指数低于0.4，外照指数小于等于0.5。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷砖制造技术领域领域，具体涉及一种晶钻闪光的陶瓷岩板及其制备方法。
背景技术
随着仿天然石材效果的陶瓷岩板迅猛发展，具有晶钻闪光效果的陶瓷岩板，深受终端市场的青睐。晶钻闪光岩板主要是釉层中引入了特殊大颗粒锆英砂作为闪光点，借助光照在锆英砂多晶面上的反射或折射形成闪光效果。为了增强闪光效果，一般锆英砂的添加量较大，由于天然锆英砂伴生铀、钍等放射性元素，锆英砂的大量加入会增加产品的放射性。同时，晶钻闪光岩板的底釉层为了达到相应的白度也使用了大量的硅酸锆。然而，随着天然石材开采管控收严，天然石材开采的成本一直在上升。
而且，通过添加吸收辐射物质于底釉层吸收锆英砂或硅酸锆的辐射可能会导致晶钻闪光陶瓷岩板的底釉层白度降低，从而降低底釉层的反光率，使得反射到闪光层的光线减少，从而降低陶瓷岩板的闪光效果。
因此，提供一种能够减少晶钻闪光陶瓷岩板辐射的同时保证陶瓷岩板的闪光效果的陶瓷岩板及其制备方法显得尤为重要。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种晶钻闪光的陶瓷岩板及其制备方法；该方法能够保持晶钻闪光的陶瓷岩板的底釉层的底釉白度从而保证陶瓷的闪光效果的同时，利用铅吸收辐射的特性，减少晶钻闪光的陶瓷岩板的辐射。
本发明的发明构思为：压电陶瓷材料大多具有高白度和耐高温的特性，将含铅陶瓷废料引入陶瓷底釉层中，即可减少底釉层中硅酸锆的含量，减少底釉的放射性，也可利用铅吸收辐射的特性，吸收底釉层的辐射以及吸收闪光层向底釉层发散的辐射，达到减少底釉层自身向外散发的辐射以及经底釉层反射的闪光层散发的辐射，从而减少晶钻闪光的陶瓷岩板的辐射。
本发明的第一方面提供一种陶瓷岩板，包括坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；所述底釉层包括硅酸锆、含铅陶瓷废料，所述闪光釉层包括锆英砂。
相对于现有技术，该第一方面提供的陶瓷岩板的有益效果如下：本发明在底釉层中引入含铅陶瓷废料，利用铅对射线的吸收特性，可有效减少因为釉面加入大量天然锆英砂带来的辐照，同时含铅陶瓷废料稳定性好，不影响底釉层的底釉白度，从而确保底釉层的反光率，使得反射到闪光层的光线得到保证，从而使得陶瓷岩板的闪光效果得到保证。本发明在底釉层中引入含铅陶瓷废料，由于含铅陶瓷废料具有高的白度，可减少硅酸锆的加入量，降低原料成本。最终，使得陶瓷岩板的底釉层的底釉白度大于90，底釉层细腻程度高，内照指数低于0.4，外照指数小于等于0.5。
优选的，所述陶瓷岩板的结构自下而上为坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；所述底釉层包括硅酸锆、含铅陶瓷废料，所述闪光釉层包括锆英砂。
优选的，含铅陶瓷废料为PbZrO3、PbTiO3、Pb(Zr,Ti)O3、Pb(In,Nb)O3、Pb(Hf,Ti)O3、Pb(Zn,Nb)O3、Pb(Mg,Nb)O3、Pb(In,Nb)O3、Pb(Zr,Sn,Ti)O3、(Pb,Sr)Nb2O6中的至少一种。
优选的，所述底釉层中，所述含铅陶瓷废料的含量为所述底釉层重量的为0.1％-20％；进一步优选的，所述含铅陶瓷废料含量，按底釉层重量计，为1％-5％。
优选的，所述含铅陶瓷废料的粒径为10-1000目；进一步优选的，所述含铅陶瓷废料的粒径为100-500目。
优选的，所述硅酸锆的含量为所述底釉层重量的为0.1％-20％；进一步优选的，所述硅酸锆的含量为所述底釉层重量的为7％-9％。
优选的，所述硅酸锆的粒径为10-1000目；进一步优选的，所述硅酸锆的粒径为100-500目。
优选的，所述底釉层还包括透明熔块。
优选的，所述透明熔块的化学成分，包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O。
优选的，所述透明熔块的化学成分，按重量百分比计，包括45-60％SiO2、10-20％Al2O3、0.1-0.5％Fe2O3、0.1-0.5％TiO2、5-10％CaO、1-10％MgO、1-10％K2O、1-10％Na2O，烧失量为7-9％。
优选的，所述透明熔块的化学成分，按重量百分比计，包括46.58-57.54％SiO2、15.04-18.58％Al2O3、0.20-0.24％Fe2O3、0.25-0.30％TiO2、6.56-8.11％CaO、3.71-4.59％MgO、2.96-3.65％K2O、2.67-3.30％Na2O，烧失量为7.03-8.69％。
优选的，所述透明熔块的粒径为10-1000目；进一步优选的，所述透明熔块的粒径为100-500目。
优选的，所述底釉层白度大于90。
优选的，所述底釉层的厚度占所述陶瓷岩板厚度的1％-20％。
本发明的第二方面提供一种上述陶瓷岩板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所述透明熔块、所述硅酸锆、所述含铅陶瓷废料球磨成底釉；
(2)在坯体上依次布施所述底釉、喷墨打印图案、布施保护釉、布施闪光釉，烧结，制得所述陶瓷岩板。
优选的，所述底釉的含水率为20-40％；进一步优选的，所述底釉的含水率为32-35％。
优选的，步骤(1)中，所述底釉还经过过筛，所述过筛的目数为10-1000目；进一步优选的，所述过筛的目数为100-500目；更进一步优选的，所述过筛的目数为325目。
优选的，步骤(2)中，所述闪光釉包括锆英砂、高岭土、钠长石、钾长石、方解石。
优选的，步骤(2)中，所述烧结的温度为1100-1400℃；进一步优选的，所述烧结的温度为1200-1220℃。
优选的，步骤(2)中，所述烧结的烧成周期为45-60min；进一步优选的，所述烧结的烧成周期为50-55min。
优选的，步骤(2)中，所述陶瓷岩板还经过包括磨边、抛光或打蜡中的至少一种工艺。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
(1)本发明在底釉层中引入含铅陶瓷废料，利用铅对射线的吸收特性，可有效减少因为釉面加入大量天然锆英砂带来的辐照，同时含铅陶瓷废料稳定性好，不影响底釉层的底釉白度，从而确保底釉层的反光率，使得反射到闪光层的光线得到保证，从而使得陶瓷岩板的闪光效果得到保证。本发明在底釉中引入含铅陶瓷废料，由于含铅陶瓷废料具有高的白度，可减少硅酸锆的加入量，降低原料成本。使得陶瓷岩板的底釉层的底釉白度大于90，底釉层细腻程度高，内照指数低于0.4，外照指数小于等于0.5。
(3)本发明在底釉层中引入含铅陶瓷废料，铅陶瓷废料作为一种有害固废，经高温烧成，铅陶瓷废料被夹在坯体和保护釉层、闪光釉层之中，没有溶出危害。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的晶钻闪光的陶瓷岩板在灯光下的闪光效果图；
图2为本发明对比例1制得的晶钻闪光的陶瓷岩板在灯光下的闪光效果图；
图3为本发明对比例2制得的晶钻闪光的陶瓷岩板在灯光下的闪光效果图。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
晶钻闪光的陶瓷岩板结构自下而上为坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；底釉层包括透明熔块、硅酸锆、含铅陶瓷废料，闪光釉层包括锆英砂。含铅陶瓷废料为PbZrO3，含铅陶瓷废料PbZrO3的纯度大于90％。含铅陶瓷废料含量按底釉层重量计，为5％。硅酸锆含量按底釉层重量计，为7％。透明熔块的化学成分，按重量百分比计，包括54.80％SiO2、17.69％Al2O3、0.23％Fe2O3、0.29％TiO2、7.72％CaO、4.37％MgO、3.48％K2O、3.14％Na2O，8.28％烧失量。含铅陶瓷废料、硅酸锆和透明熔块均经过325目筛。
晶钻闪光的陶瓷岩板制备方法，包括以下步骤：
(1)将透明熔块、硅酸锆、含铅陶瓷废料(PbZrO3)加水混合，球磨，制得含水率为32％的底釉，过325目筛。
(2)在坯体上依次布施底釉、喷墨打印图案、布施保护釉、布施闪光釉，1220℃烧结、烧成周期为50min，制得晶钻闪光的陶瓷岩板。
(3)将晶钻闪光的陶瓷岩板进一步进行磨边、抛光、打蜡工艺。
实施例1晶钻闪光的陶瓷岩板的表面效果、底釉层的底釉白度、内照指数、外照指数见下表1。
图1为本发明实施例1制得的晶钻闪光的陶瓷岩板在灯光下的闪光效果图，从图中可以看出，本发明制得的晶钻闪光的陶瓷岩板的底釉层细腻，同时由于其底釉层的白度没有降低，底釉层能够充分地反射灯光光线到闪光层，使得晶钻闪光效果明显。实施例1制得的晶钻闪光的陶瓷岩板其内照指数和外照指数分别为0.2、0.4。
实施例2
晶钻闪光的陶瓷岩板结构自下而上为坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；底釉层包括透明熔块、硅酸锆、含铅陶瓷废料，闪光釉层包括锆英砂。含铅陶瓷废料为PbTiO3，含铅陶瓷废料PbTiO3的纯度大于90％。含铅陶瓷废料含量按底釉层重量计，为3％。硅酸锆含量按底釉层重量计，为9％。透明熔块的化学成分，按重量百分比计，包括54.80％SiO2、17.69％Al2O3、0.23％Fe2O3、0.29％TiO2、7.72％CaO、4.37％MgO、3.48％K2O、3.14％Na2O，8.28％烧失量。含铅陶瓷废料、硅酸锆和透明熔块均经过325目筛。
晶钻闪光的陶瓷岩板制备方法：
(1)将透明熔块、硅酸锆、含铅陶瓷废料(PbTiO3)加水混合，球磨，制得含水率为35％的底釉，过325目筛。
(2)在坯体上依次布施底釉、喷墨打印图案、布施保护釉、布施闪光釉，1200℃烧结、烧成周期为55min，制得晶钻闪光的陶瓷岩板。
(3)将晶钻闪光的陶瓷岩板进一步进行磨边、抛光、打蜡工艺。
实施例2晶钻闪光的陶瓷岩板的表面效果、底釉层的底釉白度、内照指数、外照指数见下表1。
实施例3
晶钻闪光的陶瓷岩板结构自下而上为坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；底釉层包括透明熔块、硅酸锆、含铅陶瓷废料，闪光釉层包括锆英砂。三种含铅陶瓷废料分别为PbTiO3、Pb(Zr,Ti)O3和Pb(Zr,Sn,Ti)O3，三种含铅陶瓷废料PbTiO3、Pb(Zr,Ti)O3和Pb(Zr,Sn,Ti)O3的纯度均大于90％。三种含铅陶瓷废料按底釉层重量计，PbTiO3含量为1％，Pb(Zr,Ti)O3含量为2％，Pb(Zr,Sn,Ti)O3含量为1％。硅酸锆含量按底釉层重量计，为8％。透明熔块的化学成分，按重量百分比计，包括54.80％SiO2、17.69％Al2O3、0.23％Fe2O3、0.29％TiO2、7.72％CaO、4.37％MgO、3.48％K2O、3.14％Na2O，8.28％烧失量。三种含铅陶瓷废料、硅酸锆和透明熔块均经过325目筛。
晶钻闪光的陶瓷岩板制备方法：
(1)将透明熔块、硅酸锆、三种含铅陶瓷废料(PbTiO3、Pb(Zr,Ti)O3和Pb(Zr,Sn,Ti)O3)加水混合，球磨，制得含水率为33％的底釉，过325目筛。
(2)在坯体上依次布施底釉、喷墨打印图案、布施保护釉、布施闪光釉，1220℃烧结、烧成周期为52min，制得晶钻闪光的陶瓷岩板。
(3)将晶钻闪光的陶瓷岩板进一步进行磨边、抛光、打蜡工艺。
实施例3晶钻闪光的陶瓷岩板的表面效果、底釉层的底釉白度、内照指数、外照指数见下表1。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于，对比例1的晶钻闪光的陶瓷岩板的底釉层不含含铅陶瓷废料。
晶钻闪光的陶瓷岩板结构自下而上为坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；底釉层包括透明熔块、硅酸锆，闪光釉层包括锆英砂。硅酸锆含量按底釉层重量计，为7％。透明熔块的化学成分，按重量百分比计，包括54.80％SiO2、17.69％Al2O3、0.23％Fe2O3、0.29％TiO2、7.72％CaO、4.37％MgO、3.48％K2O、3.14％Na2O，8.28％烧失量。硅酸锆和透明熔块均经过325目筛。
晶钻闪光的陶瓷岩板制备方法：
(1)将透明熔块、硅酸锆加水混合，球磨，制得含水率为32％的底釉，过325目筛。
(2)在坯体上依次布施底釉、喷墨打印图案、布施保护釉、布施闪光釉，1220℃烧结、烧成周期为50min，制得晶钻闪光的陶瓷岩板。
(3)将晶钻闪光的陶瓷岩板进一步进行磨边、抛光、打蜡工艺。
对比例1晶钻闪光的陶瓷岩板的表面效果、底釉层的底釉白度、内照指数、外照指数见下表1。
图2为本发明对比例1制得的晶钻闪光的陶瓷岩板在灯光下的闪光效果图，从图中可以看出，对比例1制得的晶钻闪光的陶瓷岩板的底釉层细腻程度与实施例1的晶钻闪光陶瓷岩板相比较差。虽然其底釉层的白度没有降低，但是底釉层不够细腻，因此不能够充分地反射灯光光线到闪光层，使得晶钻闪光效果与实施例1相比较差，闪光不明显。对比例1制得的晶钻闪光的陶瓷岩板其内照指数和外照指数分别为0.7、0.9，晶钻闪光的陶瓷岩板的辐射远超实施例1。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于，对比例2的晶钻闪光的陶瓷岩板的底釉层用硅酸锆代替含铅陶瓷废料。
晶钻闪光的陶瓷岩板结构自下而上为坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；底釉层包括透明熔块、硅酸锆，闪光釉层包括锆英砂。硅酸锆含量按底釉层重量计，为12％。透明熔块的化学成分，按重量百分比计，包括54.80％SiO2、17.69％Al2O3、0.23％Fe2O3、0.29％TiO2、7.72％CaO、4.37％MgO、3.48％K2O、3.14％Na2O，8.28％烧失量。硅酸锆和透明熔块均经过325目筛。
晶钻闪光的陶瓷岩板制备方法：
(1)将透明熔块、硅酸锆加水混合，球磨，制得含水率为32％的底釉，过325目筛。
(2)在坯体上依次布施底釉、喷墨打印图案、布施保护釉、布施闪光釉，1220℃烧结、烧成周期为50min，制得晶钻闪光的陶瓷岩板。
(3)将晶钻闪光的陶瓷岩板进一步进行磨边、抛光、打蜡工艺。
对比例2晶钻闪光的陶瓷岩板的表面效果、底釉层的底釉白度、内照指数、外照指数见下表1。
图3为本发明对比例2制得的晶钻闪光的陶瓷岩板在灯光下的闪光效果图，从图中可以看出，对比例2制得的晶钻闪光的陶瓷岩板的底釉层细腻，底釉层的白度没有降低，底釉层能够充分地反射灯光光线到闪光层，使得晶钻闪光效果明显。但是对比例2制得的晶钻闪光的陶瓷岩板其内照指数和外照指数分别为0.9、1.0，晶钻闪光的陶瓷岩板的辐射远超实施例1。
性能测试
将上述实施例1-3和对比例1-2所得晶钻闪光的陶瓷岩板根据国标GB/T5950-2008《建筑材料与非金属矿产白度测量方法》和GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》要求，分别进行相关性能测试，其测试结果如下表1所示。
表1性能测试结果
| 测试样 | 表面效果 | 底釉白度 | 内照指数 | 外照指数 |
| 实施例1 | 表面无缺陷，闪光效果好 | 92 | 0.2 | 0.4 |
| 实施例2 | 表面无缺陷，闪光效果好 | 91 | 0.3 | 0.5 |
| 实施例3 | 表面无缺陷，闪光效果好 | 92 | 0.3 | 0.5 |
| 对比例1 | 表面无缺陷，闪光效果好 | 91 | 0.7 | 0.9 |
| 对比例2 | 表面无缺陷，闪光效果好 | 93 | 0.9 | 1.0 |
可见，本发明实施例1-3制得的晶钻闪光的陶瓷岩板通过在底釉层添加含铅陶瓷废料，能够降低含硅酸锆的晶钻闪光的陶瓷岩板的辐射强度。同时，添加含铅陶瓷废料后并没有影响晶钻闪光的陶瓷岩板的底釉层的底釉白度，从而保证晶钻闪光的陶瓷岩板的闪光效果不降低。
Claims (10)
1.一种陶瓷岩板，其特征在于，包括坯体层、底釉层、图案层、保护釉层、闪光釉层；所述底釉层包括硅酸锆、含铅陶瓷废料，所述闪光釉层包括锆英砂。
2.根据权利要求1所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述含铅陶瓷废料为PbZrO3、PbTiO3、Pb(Zr,Ti)O3、Pb(In,Nb)O3、Pb(Hf,Ti)O3、Pb(Zn,Nb)O3、Pb(Mg,Nb)O3、Pb(In,Nb)O3、Pb(Zr,Sn,Ti)O3、(Pb,Sr)Nb2O6中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述底釉层中，所述含铅陶瓷废料的含量为所述底釉层重量的为0.1％-20％。
4.根据权利要求1所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述硅酸锆的含量为所述底釉层重量的为0.1％-20％。
5.根据权利要求1所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述底釉层还包括透明熔块，所述透明熔块的化学成分，按重量百分比计，包括45-60％SiO2、10-20％Al2O3、0.1-0.5％Fe2O3、0.1-0.5％TiO2、5-10％CaO、1-10％MgO、1-10％K2O、1-10％Na2O，烧失量为7-9％。
6.一种权利要求1-5任一所述的陶瓷岩板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述透明熔块、所述硅酸锆、所述含铅陶瓷废料球磨成底釉；
(2)在坯体上依次布施所述底釉、喷墨打印图案、布施保护釉、布施闪光釉，烧结，制得所述陶瓷岩板。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为1100-1400℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的烧成周期为45-60min。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述闪光釉包括锆英砂、高岭土、钠长石、钾长石、方解石。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，制得的所述陶瓷岩板还经过包括磨边、抛光或打蜡中的至少一种工艺。
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