CN114380578A - 一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法 - Google Patents

一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114380578A
CN114380578A CN202011131155.0A CN202011131155A CN114380578A CN 114380578 A CN114380578 A CN 114380578A CN 202011131155 A CN202011131155 A CN 202011131155A CN 114380578 A CN114380578 A CN 114380578A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic plate
thin ceramic
elasticity
blank
corundum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011131155.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114380578B (zh
Inventor
刘一军
王贤超
汪陇军
杨元东
程科木
吴洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Monalisa Group Co Ltd
Original Assignee
Monalisa Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Monalisa Group Co Ltd filed Critical Monalisa Group Co Ltd
Priority to CN202011131155.0A priority Critical patent/CN114380578B/zh
Publication of CN114380578A publication Critical patent/CN114380578A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114380578B publication Critical patent/CN114380578B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • C04B2235/3472—Alkali metal alumino-silicates other than clay, e.g. spodumene, alkali feldspars such as albite or orthoclase, micas such as muscovite, zeolites such as natrolite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明公开一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法。所述高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成包括：以质量百分比计，刚玉类原料：40~46%，长石：21~33%，黏土：24~32%。本发明通过使用特定的高弹性薄型陶瓷板坯体配方可以大幅度提升薄型陶瓷板烧后的弹性变形性能，降低薄型陶瓷板在抛坯工艺中的成品破损率。该坯体配方尤其适用于厚度在3mm以下的高弹性薄型陶瓷板。

Description

一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法，属于陶瓷砖生产制造技术领域。
背景技术
建筑陶瓷薄板在国外的发展已经有30多年的历史，而我国是近十五年来才开始迈向这一领域，日本和西班牙等国家陶瓷薄板的生产技术已经达到非常成熟的阶段，但对我国实行了技术封锁。薄型陶瓷板在生产、物流、使用等过程中能节约资源、能源、减少排放，同时降低建筑装饰负重。薄型陶瓷板是一种低耗能、高科技、绿色环保的建筑装饰材料，相对于普通陶瓷砖(厚度为10～12mm)而言，可节省70％的原料，降低50％的能耗，低碳减排达到84％。因此，薄型陶瓷板既能解决资源、能源短缺与环境污染难题，又可以发挥建筑陶瓷材料性能与装饰优势，符合当前社会对节能、减排和环保的要求。在强调节能减排、绿色经济的今天，推广应用薄板技术有积极的社会意义和经济价值。但薄型陶瓷板由于规格大厚度小，不同于传统的建筑卫生陶瓷，普通的陶瓷砖配方和工艺技术应用在薄型陶瓷板上还需克服技术上的困难。我国的陶瓷企业和专家学者近些年也致力于陶瓷薄板方面的相关研究。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法，通过使用特定的高弹性薄型陶瓷板坯体配方大幅度提升薄型陶瓷板烧后的弹性变形性能，降低薄型陶瓷板在抛坯工艺中的成品破损率。
第一方面，本发明提供一种高弹性薄型陶瓷板坯体。所述高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成包括：以质量百分比计，刚玉类原料：40～46％，长石：21～33％，黏土：24～32％。本发明在薄型陶瓷板坯体中引入刚玉类原料并将刚玉类原料的质量百分含量限定在上述范围，不仅可提高薄型陶瓷板坯体的高温抗变形能力，而且大幅度提高烧后薄型陶瓷板坯体的弹性限量，降低薄型陶瓷板的抛光破损率。
较佳地，所述高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成还包括：以质量百分比计，氧化镁：1-3％。引入氧化镁的作用是降低烧成温度和进一步提高薄型陶瓷板坯体的弹性变形能力。
较佳地，所述刚玉类原料包括白刚玉、锆刚玉、棕刚玉、黑刚玉、铬刚玉中的一种或多种。在实际使用过程中根据坯体颜色可以适应性选择刚玉类原料的种类。例如使用铬刚玉粉可获得粉红色高弹性薄型陶瓷板坯体。
较佳地，所述高弹性薄型陶瓷板坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：30.0～36.0％、Al2O3：52.0～56.0％、K2O：2.0～3.0％、Na2O：2.0～3.5％、MgO：1.0～3.5％；优选地，所述高弹性薄型陶瓷板坯体的硅铝摩尔比为0.9～1.2。
第二方面，本发明提供一种高弹性薄型陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成形成高弹性坯体粉料，并将高弹性坯体粉料压制成形以制备上述任一项所述的高弹性薄型陶瓷板坯体；
(2)将高弹性薄型陶瓷板坯体烧成获得高弹性薄型陶瓷板。
较佳地，所述高弹性坯体粉料的水分含量为7.5～8.5wt％。
较佳地，所述高弹性坯体粉料的颗粒级配包括：以质量百分比计，30目以上：5～15％，30～60目：≥76％，60～80目：≤8％，80目以下：≤6％。
较佳地，最高烧成温度为1200～1240℃，所述烧成周期为40～80min。
较佳地，所述制备方法还包括烧成后对高弹性薄型陶瓷板的抛光步骤，这样可形成抛光面陶瓷板。优选地，所述抛光方式为湿法面接触柔性抛光。例如采用湿法面接触柔性抛光机，搭配低硬度高弹性模块，控制抛光气动压力范围和抛光速度。作为优选，抛光气动压力范围为0.05-0.1MPa，抛光速度为5.5-7.5m/min。另外，磨头对砖坯的压应力控制在0.3-0.4MPa为宜。如此可以极大程度地降低高弹性薄型陶瓷板的抛光破损率。
第三方面，本发明还提供上述任一项所述的制备方法获得的高弹性薄型陶瓷板。所述高弹性薄型陶瓷板的弹性限度为24mm以上。上述弹性限度可达到普通陶瓷薄板弹性限度的1.6倍以上。作为优选，所述高弹性薄型陶瓷板的厚度在3mm以下。
该高弹性薄型陶瓷板主要应用于规格宽600～1600mm×长900～3600mm×厚度3mm以下的薄型陶瓷板产品。
附图说明
图1为本发明一实施方式高弹性薄型陶瓷板的制备流程图。
具体实施方式
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高弹性薄型陶瓷板的制备方法。
制备坯体粉料。该坯体粉料也可以称为“高弹性坯体粉料”。所述坯体粉料的矿物组成可包括：以质量百分比计，刚玉类原料：40.0-46.0％，长石21.0-33.0％，黏土：24～32％。还可以在坯体中引入质量百分比1-3％的氧化镁粉原料，以进一步降低烧成温度和提高陶瓷弹性变形的能力。该处“坯体粉料的矿物组成”与前述“高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成”一致。
本发明通过引入高弹性模量的刚玉类原料替换坯体中低弹性模量的石英，从而大幅度提高薄型陶瓷板坯体的弹性变形能力。目前多数陶瓷薄板坯体配方中使用大量煅烧氧化铝，其煅烧温度低，在1400℃以下，属未烧结的轻烧型氧化铝，自身温度高，使用量超过35％煅烧氧化铝的坯体配方，在目前建筑陶瓷低温快烧很难烧结。同时低温轻烧的氧化铝中的ɑ-Al2O3转化率仅90％，远低于1950℃以上完全烧结的ɑ-Al2O3转化率达99％的刚玉类原料。鉴于煅烧氧化铝和刚玉类原料的特性，坯体配方可引入更多的完全烧结的ɑ-Al2O3转化率达99％的刚玉类原料，来大幅度提高坯体的弹性模量，增强抗变形能力，降低抛光破损率。在研发中曾尝试使用ɑ-Al2O3转化率90％的煅烧氧化铝，但烧后的刚玉相含量相对较低，坯体弹性的提高受限，依旧无法解决薄型陶瓷抛光破损率极高的难题。
当刚玉类原料的质量百分含量超出40.0-46.0％的范围，可能导致坯体在目前建筑陶瓷低温快烧制度下(1250℃以下)很难烧结，也无法实现坯体的高弹性。
一些实施方式中，所述坯体粉料的矿物组成可包括：以质量百分比计，钾长石12-18％，钠长石9-15％，刚玉类原料：40.0-46.0％，氧化镁粉：1-3％，高岭土：23-29％，膨润土：1-3％。作为示例，所述坯体粉料的矿物组成可包括：以质量百分比计，钾长石15％，钠长石12％，刚玉类原料：43％，氧化镁粉：2％，针状高岭土：26％，膨润土：2％。
陶瓷材料的化学键是介于离子键和共价键之间的混合键，键合牢固并有明显的方向性，在室温下表现为脆性材料，几乎不能产生滑移或位错运动，很难产生塑性变形，破坏方式为直接从弹性形变转移为断裂。为了提高陶瓷的弹性变形，总是希望尽可能提高陶瓷的弹性模量。而弹性模量与陶瓷材料的组成、健强、晶体结构及气孔率等有关。为提高陶瓷坯体中的弹性变形能力，本发明选用高弹性模量的材料来取代低弹性模量的材料，提高坯体烧后致密度，减少烧后气孔率的途径。陶瓷材料中石英的弹性模量仅为94GPa，而刚玉类原料的弹性模量达390GPa，氧化镁粉的弹性模量达250GPa，莫来石的弹性模量达145GPa。从材料的弹性模量来看，用刚玉类原料、氧化镁粉及莫来石取代石英，可明显提高坯体的弹性模量，从而达到提升陶瓷弹性变形的能力。同时，该弹性变形能力的提高，有利于降低高弹性薄型陶瓷板产品在抛光中的破损率，促进薄型陶瓷板抛光面产品的产业化。刚玉类原料常用于耐火材料、研磨领域，虽经1950℃高温烧结，但高温烧结的100％刚玉类原料在目前建筑陶瓷低温快烧(1250℃)条件下仍无法烧结，因其使用温度较高，很少在建筑陶瓷坯体中应用。薄型陶瓷板厚度极薄(3mm及以下)，烧成过程中易软化而变形，本发明引入刚玉类原料提高薄型陶瓷板的高温抗变形能力，避免出现批量性变形缺陷；同时也可赋予薄型陶瓷板常温下的高弹性，解决薄型陶瓷抛光破损率极高的难题，利于获得高弹性薄型抛光面陶瓷板。
所述高弹性薄型陶瓷板坯体的化学组成可包括：以质量百分比计，SiO2：30.0～36.0％、Al2O3：52.0～56.0％、K2O：2.0～3.0％、Na2O：2.0～3.5％、MgO：1.0～3.5％。引入大量刚玉类原料的薄型陶瓷板配方中，若熔剂(例如碱金属氧化物和/或碱土金属氧化物)的质量百分比例含量过多，容易出现批量性烧成变形扭曲，这极其不利于薄型陶瓷板的产业化。优选地，所述高弹性薄型陶瓷板坯体的硅铝摩尔比为0.9～1.2。该较高的Al2O3含量与大量刚玉类原料的引入有关。如前所述，若坯体配方中刚玉含量过多，在目前建筑陶瓷低温快烧(1250℃)工艺条件下无法烧结，会使薄型陶瓷板常温下的高弹性大幅度降低，也无法有效降低薄型陶瓷板的抛光破损。
一些实施方式中，所述坯体粉料的化学组成包括：以质量百分比计，烧失：2.5～4.0％、SiO2：30.0～36.0％、Al2O3：52.0～56.0％、Fe2O3：0.3～2.0％、TiO2：0.01～0.5％、CaO：0.01～0.5％、MgO：1.0～3.5％、K2O：2.0～3.0％、Na2O：2.0～3.5％、ZrO2：0～2.0％。
按照坯体粉料的矿物组成称量各原料，和水混匀制备高弹性坯体浆料。所述高弹性坯体浆料的固含量为65～70％。该高弹性坯体浆料通过不同种类的刚玉粉进行配色，也可以额外再加入其它的氧化物着色剂进行配色。优选形成高弹性坯体纯色浆料，此时获得高弹性纯色薄型陶瓷板浆料。浆料配制完成后经喷雾干燥塔制成坯体粉料。该坯体粉料的水分控制在7.5～8.5wt％为宜。一些实施方式中，所述高弹性坯体粉料的颗粒级配包括：以质量百分比计，30目以上：5～15％，30～60目：≥76％，60～80目：≤8％，80目以下：≤6％。将粉料颗粒级配控制在此范围内，既能赋予粉料极好的流动性，便于布料的均匀性，又能保证压制出来砖坯的平整度较高，还可避免压机分层缺陷。“以上”指的是高弹性坯体粉料在标准筛上筛分后留在筛上部分。“以下”指的是高弹性坯体粉料在标准筛上筛分后通过筛孔的部分。
将坯体粉料压制成形，获得高弹性薄型陶瓷板坯体。将砖坯干燥。干燥时间可为15～30min，干燥后的坯体水分控制在0.5wt％以内。
将干燥后的高弹性薄型陶瓷板坯体烧成，获得高弹性薄型陶瓷板。
在上述烧成过程中，最高烧成温度为1200～1240℃，所述烧成周期为40～80min。
一些实施方式中，所述高弹性薄型陶瓷板的烧后物相结构包括：以质量百分比计，38.0-44.0wt％的刚玉相，18-24wt％的莫来石相，3-9wt％的石英相和28-36wt％非晶相。该物相组成中的高刚玉相和低石英相，使得薄型陶瓷板具备高弹性限度。
薄型陶瓷板因厚度较薄，使用普通陶瓷砖配方及传统抛坯工艺，在抛光过程中破损率极高，导致采用传统抛坯工艺的陶瓷薄型陶瓷板无法批量性生产。本发明采用特定组成的坯体配方，获得高弹性薄型陶瓷板。一些实施方式中，高弹性薄型陶瓷板的弹性限度为24-35mm。
烧成后还可根据需要进行抛光、磨边打蜡和分级打包。
在抛光过程中发现，厚度在3mm及以下的薄型陶瓷板，相对常规陶瓷砖(厚度相对较高，例如厚度可为10～12mm)破坏强度较低。采用传统摆脚线“T”型磨块接触式抛光，薄型陶瓷板面同时承受三种压力：磨盘自重力、磨块摆动形成的接触力、磨盘转动使磨块在砖面上推磨产生的摩擦力。同时，由于磨块对砖面的接触面积小，模块对砖的压强增大，这种低转速、高压力的运转模式，使得磨块摩擦力大且陶瓷板容易随磨头单向旋转而摆动，继而导致薄型陶瓷板出现开裂破损。其原因是在传统摆脚线“T”型磨块接触式抛光过程中，薄型陶瓷板样品与工件表面是线接触，单位时间加工面积小，且该工艺抛光切削量少、低转速、高压力，对陶瓷板样品的破坏强度要求高，致使3mm及以下厚度薄型陶瓷板的破损极大，甚至高达80％，无法实现3mm以下厚度的薄型陶瓷板的产业化。
本发明将用于抛光打蜡的湿法面接触双环流抛光技术(例如高节能双环流抛光机)用于抛坯，搭配圆形低硬度高弹性磨块，通过精准控制抛光气动压力范围和抛光速度，使磨头对砖坯的压应力控制在恰当的范围。湿法面接触中的湿法指抛光接触面处喷洒有冷却液例如水。面接触指磨盘(磨头)与薄型陶瓷板是接触的而非隔离的。双环流指的是采用成对的磨头结构且磨头结构运作时成对的磨头结构以相反的方向运转，实现相互稳定地对陶瓷板进行抛光，而且薄型陶瓷板在抛光过程中不会左右移动，从而避免碰撞造成的崩角。
例如，该抛光机的磨盘采用公转+自转磨头形成类行星结构，使用直径120mm圆形粒状弹性磨块的磨盘，单独定向，抛光时整个磨块面接触砖面，接触面积大，小磨盘能自转且转速高达2890r/min，切削量可达到传统抛光机切削量的3倍。采用双环流设计的抛光机砖承受的压力只有磨头的自重力，对砖面的接触面积大，摩擦力小，切削量大，可有效降低对砖坯的压力，降低对砖坯破坏强度的要求，解决了薄型陶瓷砖抛光的破损难题。该抛光机抛光气动压力(除了本身磨头的压力，还包含气缸施加磨头的压力)范围为0.05-0.1MPa，抛光速度(也可以称为“抛光线速度”)为5.5-7.5m/min。又，磨头对砖坯的压应力控制0.3-0.4MPa为宜，磨头压力过高会增加抛光破损率，过低则会出现漏抛、抛光不均等缺陷。
高弹性磨块的目数可包括180目、240目、320目、400目、600目、800目、1000目、1500目、2000目、3000目。具体的目数和组数可根据产品实际所需抛光效果和抛光要求而定。高弹性磨块可以采用金刚砂和树脂材料复合而成。本发明在高弹性薄型陶瓷板坯体的基础上，使用双环流抛光技术，提高抛光镜面效果，将抛光破损率降低至≤0.5％，实现3mm及以下厚度薄型陶瓷板的产业化。
另外，烧成前可在干燥后的坯体表面施釉和/或喷墨打印设计图案，以丰富薄型陶瓷板的功能或装饰。
本发明将上述首创的高弹性薄型陶瓷板坯体配方结合湿法面接触柔性抛光技术，解决了陶瓷薄型陶瓷板在抛光过程中破损大无法生产的难题，还可以获得触感平滑细腻、高耐磨、防污性能优异的陶瓷薄型陶瓷板系列产品。
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
步骤一：制备浅黑色高弹性坯体粉料，干压成形获得浅黑色高弹性薄型陶瓷板坯体。浅黑色高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成包括：以质量百分比计，钾长石：12％，钠长石：15％，白刚玉：25％，黑刚玉粉：15％，氧化镁粉：1％，高岭土：29％，膨润土：3％。该浅黑色高弹性薄型陶瓷板坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：34.98％、Al2O3：52.21％、Fe2O3：1.38％、TiO2：0.04％、CaO：0.22％、MgO：1.21％、K2O：2.16％、Na2O：3.47％，Cr2O3：0.43％，MnO：0.52％，烧失：3.38％。
步骤二：将浅黑色高弹性薄型陶瓷板坯体干燥。干燥时间15～30min，干燥坯水分控制在0.5wt％以内。
步骤三：将干燥后的浅黑色高弹性薄型陶瓷板坯体在辊道窑快速烧成，形成浅黑色薄型陶瓷板。最高烧成温度1240℃，烧成周期40min。
根据《陶瓷板》GB/T23266-2009行业标准对实施例1的浅黑色薄型陶瓷板进行弹性限度测试，其弹性限度为26～28mm。
实施例2
步骤一：制备粉红色高弹性坯体粉料，干压成形获得粉红色高弹性薄型陶瓷板坯体。粉红色高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成包括：以质量百分比计，钾长石：15％，钠长石：12％，白刚玉：33％，铬刚玉粉：10％，氧化镁粉：2％，高岭土：26％，膨润土：2％。粉红色高弹性薄型陶瓷板坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：33.68％、Al2O3：53.05％、Fe2O3：0.45％、TiO2：0.09％、CaO：0.21％、MgO：2.18％、K2O：2.38％、Na2O：2.99％，Cr2O3：1.94％，烧失：3.00％。
步骤二：将粉红色高弹性薄型陶瓷板坯体干燥。干燥时间15～30min，干燥坯水分控制在0.5wt％以内。
步骤三：将干燥后的粉红色薄型陶瓷板在辊道窑快速烧成，形成粉红色薄型陶瓷板。最高烧成温度1220℃，烧成周期60min。
根据陶瓷板》GB/T23266-2009行业标准对实施例2的粉红色薄型陶瓷板进行弹性限度测试，其弹性限度为28～30mm。
实施例3
步骤一：制备咖啡色高弹性坯体粉料，干压成形获得咖啡色高弹性薄型陶瓷板坯体。咖啡色高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成包括：以质量百分比计，钾长石：18％，钠长石：9％，棕刚玉粉：40％，锆刚玉：6％，氧化镁粉：3％，针状高岭土：23％，膨润土：1％。咖啡色高弹性薄型陶瓷板坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：31.12％、Al2O3：54.78％、Fe2O3：1.05％、TiO2：0.09％、CaO：0.21％、MgO：3.07％、K2O：2.67％、Na2O：2.59％，Cr2O3：0.91％，ZrO2：0.79％，烧失：2.63％。
步骤二：将咖啡色高弹性薄型陶瓷板坯体干燥。干燥时间15～30min，干燥坯水分控制在0.5wt％以内。
步骤三：将干燥后的咖啡色高弹性薄型陶瓷板坯体在辊道窑快速烧成，形成咖啡色薄型陶瓷板。最高烧成温1200℃，烧成周期80min。
步骤四：将烧成后的咖啡色薄型陶瓷板采用湿法面接触环流柔性抛光进行抛坯处理。
步骤五：打蜡磨边，分级打包。
根据《陶瓷板》GB/T23266-2009行业标准对实施例3的咖啡色陶瓷薄型陶瓷板进行弹性限度测试，其弹性限度为31～33mm。
对比例1
与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤一使用普通陶瓷薄板坯体配方。普通陶瓷薄板坯体的矿物组成包括：以质量百分比计，钾长石：20％，钠长石：18％，高白钾砂：15％，高温砂：15％，高岭土：30％，膨润土：2％。该坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：66.20％、Al2O3：21.36％、Fe2O3：0.40％、TiO2：0.09％、CaO：0.33％、MgO：0.27％、K2O：3.91％、Na2O：2.73％，烧失：4.43％。
根据《陶瓷板》GB/T23266-2009行业标准对对比例1的普通陶瓷薄板进行弹性限度测试，其弹性限度为14～16mm。普通陶瓷薄板烧后的物相包含40～60％非晶相，25～35％石英相，15～25％莫来石相。可以看出，弹性模量低的石英相含量较高，这导致陶瓷薄板的弹性限度偏低，无法满足高弹性要求。
对比例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤一使用高铝陶瓷薄板坯体配方。高铝陶瓷薄板坯体的矿物组成包括：以质量百分比计，钾长石：13％，钠长石：25％，煅烧高岭土：30％，高岭土：30％，膨润土：2％。该坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：59.73％、Al2O3：30.14％、Fe2O3：0.39％、TiO2：0.17％、CaO：0.34％、MgO：0.27％、K2O：2.13％、Na2O：3.09％，烧失：3.60％。
根据《陶瓷板》GB/T23266-2009行业标准对对比例2的高铝陶瓷薄板进行弹性限度测试，其弹性限度为18mm左右。高铝陶瓷薄板坯体烧后的物相包含40～60％非晶相，15～25％石英相，25～35％莫来石相。常规的引入高铝方式虽然会一定程度减少石英相的含量，但是提高弹性限度的效果有限，依旧无法满足行业对高弹性薄型陶瓷板的要求。

Claims (10)

1.一种高弹性薄型陶瓷板坯体，其特征在于，所述高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成包括：以质量百分比计，刚玉类原料：40~46%，长石：21~33%，黏土：24~32%。
2.根据权利要求1所述的高弹性薄型陶瓷板坯体，其特征在于，所述高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成还包括：以质量百分比计，氧化镁：1~3%。
3.根据权利要求1或2所述的高弹性薄型陶瓷板坯体，其特征在于，所述刚玉类原料包括白刚玉、锆刚玉、棕刚玉、黑刚玉、铬刚玉中的一种或多种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的高弹性薄型陶瓷板坯体，其特征在于，所述高弹性薄型陶瓷板坯体的化学组成包括：以质量百分比计，SiO2：30.0~36.0%、Al2O3：52.0~56.0%、K2O：2.0~3.0%、Na2O：2.0~3.5%、MgO：1.0~3.5%；优选地，所述高弹性薄型陶瓷板坯体的硅铝摩尔比为0.9~1.2。
5.一种高弹性薄型陶瓷板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照高弹性薄型陶瓷板坯体的矿物组成形成高弹性坯体粉料，并将高弹性坯体粉料压制成型以制备权利要求1至4中任一项所述的高弹性薄型陶瓷板坯体；
（2）将高弹性薄型陶瓷板坯体烧成获得高弹性薄型陶瓷板。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述高弹性坯体粉料的水分含量为7.5~8.5wt%。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述高弹性坯体粉料的颗粒级配包括：以质量百分比计，30目以上：5~15%，30~60目：≥76%，60~80目：≤8%，80目以下：≤6%。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，最高烧成温度为1200~1240℃，所述烧成周期为40~80min。
9.根据权利要求5至8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后对高弹性薄型陶瓷板抛光的步骤；优选地，所述抛光方式为湿法面接触柔性抛光。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的制备方法获得的高弹性薄型陶瓷板，其特征在于，所述高弹性薄型陶瓷板的弹性限度为24mm以上。
CN202011131155.0A 2020-10-21 2020-10-21 一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法 Active CN114380578B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011131155.0A CN114380578B (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011131155.0A CN114380578B (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114380578A true CN114380578A (zh) 2022-04-22
CN114380578B CN114380578B (zh) 2022-11-18

Family

ID=81193530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011131155.0A Active CN114380578B (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114380578B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1472164A (zh) * 2003-07-09 2004-02-04 山东硅苑新材料科技股份有限公司 低温烧结复相耐磨陶瓷材料
CN101700973A (zh) * 2009-11-06 2010-05-05 上海美标陶瓷有限公司 精陶质陶瓷坯体及其制备与应用
WO2014166132A1 (zh) * 2013-04-11 2014-10-16 广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司 低温快烧轻质陶瓷保温板及其制备方法
CN106863101A (zh) * 2017-03-01 2017-06-20 广东工科机电有限公司 湿法面接触柔性高效抛光机
CN110981415A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 襄阳高铭矿业有限公司 一种高强高铝质陶瓷薄板的制备方法
CN111704441A (zh) * 2020-06-17 2020-09-25 蒙娜丽莎集团股份有限公司 一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1472164A (zh) * 2003-07-09 2004-02-04 山东硅苑新材料科技股份有限公司 低温烧结复相耐磨陶瓷材料
CN101700973A (zh) * 2009-11-06 2010-05-05 上海美标陶瓷有限公司 精陶质陶瓷坯体及其制备与应用
WO2014166132A1 (zh) * 2013-04-11 2014-10-16 广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司 低温快烧轻质陶瓷保温板及其制备方法
CN106863101A (zh) * 2017-03-01 2017-06-20 广东工科机电有限公司 湿法面接触柔性高效抛光机
CN110981415A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 襄阳高铭矿业有限公司 一种高强高铝质陶瓷薄板的制备方法
CN111704441A (zh) * 2020-06-17 2020-09-25 蒙娜丽莎集团股份有限公司 一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114380578B (zh) 2022-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101844910B (zh) 一种薄壁轻量化卫生陶瓷坯体及其制造方法
CN112592063B (zh) 高耐磨仿大理石瓷砖及其制备方法
CN102515703B (zh) 超平高晶石瓷砖的生产工艺
CN115010465B (zh) 一种低温快烧陶瓷岩板及其制备方法
CN111704441B (zh) 一种高强度薄型陶瓷板用坯体、高强度薄型陶瓷板及其制备方法
CN101671179B (zh) 高强度、高耐磨锆铝硅复合自释釉陶瓷材料及制造方法
CN100569695C (zh) 一种氧化锆增韧莫来石陶瓷材料及制备方法
CN108793966B (zh) 一种高透、高白、高强大型瓷板
CN108101558B (zh) 复合匣钵、制备方法及其应用
CN113800880B (zh) 一种低密度拉长石质瓷质陶瓷板及其制备方法
CN108706961B (zh) 一种实验台环保型陶瓷面板及其制备方法
CN109020481A (zh) 一种高强度耐污瓷砖及其制备方法
CN113400442B (zh) 采用实心粉料制作釉面砖的方法
CN114956565B (zh) 透明釉及日用陶瓷制品的制备方法
CN110963791B (zh) 自释釉诱发剂、自释釉陶瓷砖及其制备方法
CN112500125A (zh) 一种表面超平的陶瓷岩板及其制备方法和应用
CN102363288A (zh) 一种高速陶瓷微晶钢坯修磨砂轮及其制备方法
CN114671677B (zh) 一种节能高硬度瓷砖及其生产工艺
CN112759361A (zh) 一种高硅质高温强化日用瓷及其制备方法
CN114276019A (zh) 一种适合低温快烧的瓷质抛釉砖抛釉釉料及其制备方法
CN114380578B (zh) 一种高弹性薄型陶瓷板坯体、高弹性薄型陶瓷板及其制备方法
CN104860647A (zh) 一种高强薄胎瓷器的制造方法
CN108117381A (zh) 一种惰性复合承烧板及其制备方法
CN114804843B (zh) 一种高强度超薄岩板及其制备方法
CN114349479B (zh) 一种片状氧化铝增强建筑薄型陶瓷板及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant