CN114988848A - 一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑陶瓷技术领域，具体公开了一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖及其制备方法。该陶瓷砖包括砖体，砖体的底面设置有倒勾槽；制备砖体的坯体的弹性体积膨胀率为0.8‑1.0%；坯体的组分，按重量份计包括基础坯料75‑115份、膨润土3‑5份和埃洛石3‑5份。本发明利用特定组分坯体的弹性后效所产生的弹性体积膨胀，并通过控制粉料的流动性，结合特定成型工艺，以提高坯体的强度，减少因倒勾槽结构带来的产品破损，所制备的陶瓷砖，其28天粘结强度可达1.57MPa；生坯抗折强度可达0.95‑1.02MPa，坯体成型破损率为0.13‑0.16%，烧成后陶瓷砖的抗折强度达46.56‑48.73MPa。

Description

一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑陶瓷技术领域，具体涉及一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖及其制备方法。
背景技术
随着建筑陶瓷在建筑物墙面的广泛应用，尤其是低吸水率的瓷质砖在墙面上的使用，瓷质砖面临着在墙面铺贴空鼓的风险；降低这些风险的改善方式，通常是直接改变其铺贴方式，比如改善粘结剂，采用高粘结强度的瓷砖胶；比如采用粘结剂干挂瓷质砖。
为加强瓷质砖的应用效果、扩展瓷质砖的使用范围，也可从陶瓷砖自身的结构进行相应的改进。如通过在陶瓷砖的背纹部分形成具有保水效果的孔结构，提升粘结剂与陶瓷砖的粘结强度，但这种孔结构因其通过吸水率实现保水效果，相当于侧向提高粘结剂的粘结效果，陶瓷砖自身的结构改变不大，粘结效果提高并不显著。也有通过对陶瓷砖的背纹结构的改变，以提高粘结剂与陶瓷砖的机械啮合作用，如将陶瓷砖的背纹设计成具有不同倾斜角的凹槽，这种设计虽然可较好地提高陶瓷砖铺贴时的粘结强度，但凹槽结构也容易引起砖坯在压制成型时受力不均、脱模难等问题，从而导致生坯强度低，易破损等缺陷。
因此，需进一步改进现有陶瓷砖的背纹结构、配方组成和加工工艺，使其可有效提高陶瓷砖与粘结剂的粘结强度的同时，并不降低产品的强度和成品率。
发明内容
本发明提出一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖及其制备方法，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，本发明的第一方面提供了一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖。
具体地，一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，包括砖体，所述砖体的底面设置有倒勾槽；制备所述砖体的坯体的弹性体积膨胀率为0.8-1.0%；所述坯体的组分，按重量份计包括基础坯料75-115份、膨润土3-5份和埃洛石3-5份。
本发明陶瓷砖的底部设置有倒勾槽，在铺贴时，通过倒勾槽结构与粘结剂的啮合作用，可有效提高陶瓷砖与粘结剂的粘结强度。但同时具有倒勾槽结构的砖体在成型时，也将带来压制受力不均，脱模时勾槽部位易破损等技术问题。针对此，本发明通过调整坯体的组分，添加一定量的膨润土和埃洛石，以提高坯体的弹性后效，用于提高坯体的弹性体积膨胀率，并使其控制在0.8-1.0%，从而有效降低坯体脱模时的破损率。
弹性后效是指：粉料在成型过程中，颗粒不但有塑性变形，也有弹性变形，当压块除去压力或脱模后，由于弹性应力的释放，压块将发生弹性膨胀，体积增大，这种现象称为弹性后效。本发明弹性后效的大小以坯体的弹性体积膨胀率来表示，即粉料经压机压制成坯体，脱模后坯体的体积相对于模腔的体积增加的百分比。
弹性体积膨胀率采用如下公式表示：
Figure 324071DEST_PATH_IMAGE001
其中：α 表示弹性体积膨胀率，V1表示模腔内部的体积（即模腔的容置体积），V2表示脱模后坯体的体积。
本发明的陶瓷砖通过模具压制成坯体，当坯体从模腔内脱模后，因坯体在成型过程中出现弹性后效，这种弹性后效可使得具有倒勾槽结构的坯体脱模后，结构不被破坏。因此，提高坯体的弹性后效，适当增加坯体脱模后的体积膨胀率，有助于具有倒勾槽结构坯体的结构完整性，从而降低坯体脱模时的破损率。
本发明的坯体中添加的埃洛石的微观结构由无数个细小的管状或纤维状晶体组成，膨润土具有层状结构，并具有膨胀晶格，而埃洛石和膨润土的这些特殊结构一般处于亚微米甚至纳米尺度，大部分不会因湿法球磨受到破坏，在受压时将产生一定的塑性形变，泄压后又有恢复原状态的趋势，因此可有效提高坯体的弹性体积膨胀率。但膨润土和埃洛石的用量也不宜过大，否则将由于体积膨胀率过大，而使坯体内部产生微裂纹，引起烧结后产品强度的下降。研究发现，控制坯体的弹性体积膨胀率为0.8-1.0%，略高于普通坯体的弹性体积膨胀率（约为0.4-0.6%），最有利于坯体的完整性和强度。
作为上述方案的进一步改进，制备所述坯体的粉料的粒径分布为：大于20目的粉料占比0%；20-40目的粉料占比30-40wt%；40-60目的粉料占比40-50wt%；60-100目的粉料占比15-20wt%；小于100目的粉料占比<1wt%。
具体地，通过控制粉料的粒径主要在20-100目之间，同时调整粉体的颗粒级配，提高粉料的空隙率，为泄压后坯体的回弹提供适当的空间，形成整体膨胀，避免膨胀后的应力集中致使坯体变形和分层。
作为上述方案的进一步改进，所述粉料的含水率为6.8-7.8wt%；所述粉料的容重为0.85-0.9g/cm3。
具体地，通过控制粉料的含水率和容量，以提高粉料的流动性，使其在模具内可均匀流动，更好地进入到倒勾槽的边角位置进行填充。粉料过湿易粘附于模具内壁，导致脱模时坯体变形，粉料过干则坯体的可塑性下降、脱模时坯体易分层和开裂。
作为上述方案的进一步改进，所述基础坯料，按重量份计包括：球土25-28份、钾长石粉13-15份、钾砂3-5份、钾钠长石粉12-15份、钾钠砂5-10份、钠长石粉10-15份、石英砂1-5份、白滑石3-5份、铝矾土1-5份、水洗泥5-8份、羧甲基纤维素钠0.1-0.3份、木质素磺酸钠0.1-0.3份、三聚磷酸钠0.3-0.5份。
作为上述方案的进一步改进，所述粉料的化学组成，按重量百分比计包括：65-68%SiO2、18-21% Al2O3、Fe2O3≤ 0.4%、TiO2≤ 0.3%、0.5-1% CaO、1-2% MgO、3-5% K2O、2-4%Na2O、烧失量4-8%。
具体地，控制各原料间的最佳配比关系，原料间共同作用，一方面控制粉料的体积膨胀率在合适的范围内，另一方面有利于提高坯体的强度。
作为上述方案的进一步改进，所述倒勾槽的两侧壁均朝向同一侧倾斜向下延伸，以所述倒勾槽内远离所述倒勾槽中心方向倾斜向下延伸的一侧壁为出模侧，所述出模侧与所述砖体的底面之间为倒圆角结构，所述倒勾槽环绕所述砖体的中心延伸，所述倒勾槽的首端与所述倒勾槽的末端相互连接，所述倒勾槽在所述砖体的底面以沿远离所述砖体中心的方向等距排列有多个，以所述砖体的长边一侧长度为L，靠近所述砖体中心第一个的所述倒勾槽与所述砖体中心之间的距离不小于0.1L。
具体地，由于倒勾槽的两侧壁均朝向同一侧倾斜，当粘结剂固化后，既增大了粘结剂在倒勾槽内直接向下脱出的难度，又方便了在成型时坯体的脱模。倒圆角结构可使得出模侧的底侧过渡更加顺畅自然，进一步提高脱模的顺畅度，倒勾槽在砖体底面环绕砖体中心延伸，可增大倒勾槽的覆盖范围，并且结构分布更加均匀，提高产品强度。对于靠近砖体中心第一个的倒勾槽与砖体中心之间的距离不小于0.1L，在脱模时，由于坯体脱模后的弹性体积膨胀，离中心越远膨胀绝对值越大，脱模越容易，离中心越近膨胀的绝对值越小，但倒勾槽在各处的形状结构是固定的，为了防止脱模时倒勾结构被破坏，在中心不需要设计倒勾槽，如此从陶瓷砖结构本身出发，通过设计带有倒勾槽的背纹，可增大砖体与粘结剂的粘结强度，使得陶瓷砖在铺贴时更加牢固，不容易脱落，并且可方便脱模，实用性更强。
作为上述方案的进一步改进，所述砖体底面设置有加强脊，所述加强脊由所述砖体的边缘向所述砖体的中心方向延伸。
具体地，加强脊可加强砖体底面结构强度，以弥补倒勾槽过长时容易削弱砖体抗折强度的问题。
作为上述方案的进一步改进，以所述倒勾槽内靠近所述倒勾槽中心方向倾斜向下延伸的一侧壁为倒勾侧，所述倒勾侧沿水平方向偏移的长度为0.5-0.7mm，所述倒勾槽的高度为1.5-2.1mm。
具体地，粘结剂填充在高度为1.5-2.1mm的倒勾槽内，如脱出倒勾槽时，固态的粘结剂被倒勾侧所阻挡，即倒勾槽在水平方向偏移0.5-0.7mm，使得粘结剂不易直接脱出，倒勾槽的尺寸在此范围下，既可提高粘结剂与砖体结合的紧密度，又可减少对砖体抗折强度的影响。
本发明的第二方面提供了一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法。
具体地，一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法，所述制备方法用于制备本发明所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，包括以下步骤：
（1）将基础坯料、膨润土和埃洛石进行湿法球磨，得浆料；
（2）将所述浆料进行喷雾造粒，得粉料；
（3）采用多次加压并间隔排气的方式对所述粉料进行反向压制成型，经保压、脱模，得坯体；
（4）所述坯体经烧成后，得所述陶瓷砖。
喷雾造粒粉料为空心球状粉体，当其在模具腔体内受压时，粉体破碎，空气进入破碎的颗粒间隙中，而这些进入颗粒间隙的空气若是在粉体受压形成坯体致密化的过程中仍存在，就会出现以下情况：坯体的空隙率高而致使坯体致密化不够，最终因强度较低而使破损率升高；坯体中的空隙随着空气流动而集中在压力传递滞后的中间层，最终因中间层存在大片空隙而分层。这一现象对于普通背纹结构的陶瓷砖影响并不大，但对于具有倒勾槽背纹结构的陶瓷砖则影响较大，如不将空气及时排出，则将大幅增加坯体的破损率。因此，本发明利用模具以反向压制的方式使坯体成型，采用多次加压，并在加压完成后进行排气，最后一次加压后进行保压，通过多次加压排气，可达到脱模后的坯体致密化的目的，赋予具有倒勾槽的陶瓷砖更高的强度。
作为上述方案的进一步改进，所述多次加压并间隔排气包括四次加压和三次排气，具体为：
以35-45%的最大加压速度进行第一次加压0.8-1.2MPa，然后以45-50%的最大排气速度进行第一次排气500-700ms；
以45-50%的最大加压速度进行第二次加压2.5-3.5MPa，然后以45-50%的最大排气速度进行第二次排气500-700ms；
以45-50%的最大加压速度进行第三次加压4-5MPa，然后以20-30%的最大排气速度进行第三次排气800-1000ms；
以60-75%的最大加压速度进行第四次加压15-20MPa。
具体地，对粉料加压可使其致密化，并在加压完成后先排气，再进行下一次加压，经过多次加压并逐步增大施压压力，成型后的坯体更加密实，生坯强度更高。
作为上述方案的进一步改进，所述保压时间为300-400ms。
作为上述方案的进一步改进，所述脱模工艺为：先进行泄压，然后以10-20%的最大脱模速度将所述坯体顶出下模腔，静置300-500ms后，再以35-45%的最大脱模速度将上模脱离0.2-0.5mm，最后以最大脱模速度脱离所述上模。
具体地，用于坯体成型的模具包括上模和下模，脱模时，上模与下模共同上移先将坯体移出下模腔，脱模后坯体产生弹性后效，体积膨胀，此时坯体上表面的倒勾槽部分与上模对应成型的倒勾结构产生水平偏移、错位，可更易于脱模，降低脱模时对坯体损坏的风险。此外，在刚开始脱模的过程中先缓慢脱出倒勾槽0.2-0.5mm，此部分为倒勾槽较窄的部分，然后再快速脱模，既保证脱模质量，又可更好地提高脱模效率。
作为上述方案的进一步改进，所述浆料的粒径为250目筛余0.1-0.3wt%，通过降低浆料的粒径，有利于提高坯体的弹性体积膨胀率。
作为上述方案的进一步改进，所述烧成的周期为55-65min，所述烧成的最高烧成温度为1160-1210℃。该烧成温度和烧成周期，可实现砖坯的充分烧结。
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：
（1）本发明陶瓷砖的底部设置有倒勾槽，在铺贴时，通过倒勾槽结构与粘结剂的啮合作用，可有效提高陶瓷砖与粘结剂的粘结强度。同时，通过调整坯体的组分，添加一定量的膨润土和埃洛石，利用其特殊的晶体结构，以提高坯体的弹性后效，增加坯体的弹性体积膨胀率，并使弹性体积膨胀率控制在0.8-1.0%，从而有效降低因倒勾槽结构带来的坯体强度下降和脱模破损的问题。
（2）本发明在制备时采用多次逐步加压并间隔排气的方式对粉料进行反向压制成型，以达到脱模后的坯体致密化的目的，实现具有倒勾槽的陶瓷砖更高的力学性能。
（3）本发明制备的陶瓷砖，其28天粘结强度可达1.57MPa；生坯抗折强度可达0.95-1.02MPa，坯体成型破损率为0.13-0.16%，烧成后陶瓷砖的抗折强度达46.56-48.73MPa。
附图说明
图1为本发明的陶瓷砖经砖体中心线的竖向局部剖面结构示意图；
图2是本发明的陶瓷砖底面的结构示意图。
图中：100表示砖体、110表示倒勾槽、120表示出模侧、130表示倒勾侧、140表示加强脊。
具体实施方式
下面结合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，所属领域技术熟练人员，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为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
参照图1与图2，一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，包括砖体100，其底面设置有倒勾槽110，倒勾槽110内两侧壁均朝同一侧倾斜设置，亦即倒勾槽110内沿其长度延伸方向的一侧壁沿靠近所述倒勾槽110中心的方向倾斜向下延伸，而另一侧壁沿远离所述倒勾槽110中心的方向倾斜向下延伸。
砖体100的底面设置有倒勾槽110，由于倒勾槽110的侧壁倾斜延伸并对倒勾槽110的槽底面形成遮挡，形成了燕尾结构，因此亦称为燕尾背纹。铺贴时，位于砖体100底面的粘结剂可进入倒勾槽110内，当倒勾槽110的一侧壁在倾斜设计的情况下，可使得粘结剂不容易脱出，此时另一侧壁可为竖直设计，亦可同样沿靠近倒勾槽110中心的方向倾斜，而为了使得坯体易于脱模、不破坏倒勾槽110的结构，倒勾槽110的两侧壁均朝向同一侧倾斜，当粘结剂固化后，既增大了粘结剂在倒勾槽110内直接向下脱出的难度，又方便压制成型后的坯体脱模，并且倒圆角结构可使得出模侧120的底侧过渡更加顺畅自然，进一步提高脱模的顺畅度，如此从陶瓷砖结构本身出发，通过设计带有倒勾槽110的背纹，可增大砖体100与粘结剂的粘结强度，使得陶瓷砖在安装使用时更加牢固，不容易脱落，并且可方便脱模，实用性更强。
作为本发明优选的实施方式，为了更加方便脱模，本发明以倒勾槽110内远离倒勾槽110中心方向倾斜向下延伸的一侧壁为出模侧120，出模侧120与砖体100的底面之间为倒圆角结构。倒圆角结构可使得出模侧120的底侧过渡更加顺畅自然，进一步提高脱模的顺畅度。
作为本发明优选的实施方式，倒勾槽110在砖体100上延伸的结构有多种，如直接呈直线式或弧形的条状，倒勾槽110环绕砖体100的中心延伸，倒勾槽110的首端与倒勾槽110的末端相互连接，倒勾槽110在砖体100的底面以沿远离砖体100中心的方向等距排列有多个。倒勾槽110在砖体100底面环绕砖体100中心延伸，可增大倒勾槽110的覆盖范围，并且结构分布更加均匀，提高结构强度。在实际应用中，首尾相连的倒勾槽110，可呈回字形结构设计，亦可呈圆形、椭圆形等形状设计。
作为本发明优选的实施方式，为了减少对砖体100的结构损坏，以砖体100的长边一侧长度为L，靠近砖体100中心第一个倒勾槽110与砖体100中心之间的距离不小于0.1L。在脱模时，由于坯体脱模会有膨胀，离中心越远膨胀绝对值越大，脱模越容易，离中心越近膨胀的绝对值越小，但倒勾槽110在各处的形状结构是固定的，为了防止脱模时倒勾结构被破坏，在中心不需要设计倒勾槽110。
作为本发明优选的实施方式，砖体100底面设置有加强脊140，加强脊140由砖体100的边缘向砖体100的中心方向延伸，加强脊140还可设置有多个，多个加强脊140从砖体100的中心呈放射状延伸至砖体100的边缘。加强脊140可加强砖体100底面结构强度，以弥补倒勾槽110过长时容易削弱砖体100抗折强度的问题。
作为本发明优选的实施方式，以所述倒勾槽110内靠近所述倒勾槽110中心方向倾斜向下延伸的一侧壁为倒勾侧130，倒勾侧130沿水平方向偏移的长度为a，倒勾槽110的高度为b。当a=0.6mm、b=1.7mm时，粘结剂填充在高度为1.7mm的倒勾槽110内，如脱出倒勾槽110时，固态的粘结剂被倒勾侧130所阻挡。具体为，倒勾槽110在水平方向偏移0.6mm，使得粘结剂不易直接脱出，倒勾槽110的尺寸在此范围下，既可提高粘结剂与砖体100结合的紧密度，又可减少对砖体100结构强度的影响。
实施例1
一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，该陶瓷砖的坯体的组分，按重量份计包括基础坯料92份、膨润土3份和埃洛石5份。
其中：基础坯料，按重量份计包括：球土25份、钾长石粉15份、钾砂3份、钾钠长石粉15份、钾钠砂8份、钠长石粉10份、石英砂5份、白滑石5份、铝矾土1份、水洗泥5份、羧甲基纤维素钠0.1份、木质素磺酸钠0.3份、三聚磷酸钠0.3份。
坯体的化学组成，按重量百分比计包括：66.6% SiO2、20.3% Al2O3、0.4%Fe2O3、0.2%TiO2、0.6% CaO、1.2% MgO、3.8% K2O、2.5% Na2O、烧失量4.4%。
一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将基础坯料、膨润土和埃洛石进行湿法球磨，得浆料；浆料的粒径为250目的筛余0.21wt%。
（2）将步骤（1）制得的浆料进行喷雾造粒，得粉料。
其中：粉料的含水率为6.8wt%，容重为0.85g/cm3；
粉料的粒径分布为：大于20目的粉料占比为0%；20-40目的粉料占比为36.5wt%；40-60目的粉料占比为47.3wt%；60-100目的粉料占比为15.7wt%；小于100目的粉料占比0.5wt%。
（3）采用四次加压并间隔三次排气的方式对步骤（2）制得的粉料进行反向压制成型，经保压300ms、脱模，得本实施例的坯体样品；
其中：四次加压和三次排气，具体为：
以41%的最大加压速度进行第一次加压0.9MPa，然后以50%的最大排气速度进行第一次排气700ms；
以47%的最大加压速度进行第二次加压2.6MPa，然后以45%的最大排气速度进行第二次排气500ms；
以48%的最大加压速度进行第三次加压4.2MPa，然后以20%的最大排气速度进行第三次排气1000ms；
以68%的最大加压速度进行第四次加压17.5MPa。
脱模工艺为：先进行泄压，然后以10%的最大脱模速度将坯体顶出下模腔，静置300ms后，再以35%的最大脱模速度将上模脱离0.2mm，最后以最大脱模速度脱离上模。
（4）将步骤（3）制得的坯体入窑以最高烧成温度1184℃，烧成周期61min进行烧成后，得本实施例的陶瓷砖样品。
实施例2
一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，该陶瓷砖的坯体的组分，按重量份计包括基础坯料90份、膨润土5份和埃洛石5份。
其中：基础坯料，按重量份计包括：球土26份、钾长石粉14份、钾砂4份、钾钠长石粉13份、钾钠砂6份、钠长石粉13份、石英砂4份、白滑石4份、铝矾土2份、水洗泥6份、羧甲基纤维素钠0.2份、木质素磺酸钠0.2份、三聚磷酸钠0.4份。
坯体的化学组成，按重量百分比计包括：67.4% SiO2、19.4% Al2O3、0.2%Fe2O3、0.2%TiO2、0.7% CaO、1.1% MgO、3.3% K2O、2.4% Na2O、烧失量5.3%。
一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将基础坯料、膨润土和埃洛石进行湿法球磨后，得浆料；浆料的粒径为250目的筛余0.26wt%。
（2）将步骤（1）制得的浆料进行喷雾造粒，得粉料。
其中：粉料的含水率为7.2wt%，容重为0.88g/cm3。
粉料的粒径分布为：大于20目的粉料占比为0%；20-40目的粉料占比为35.6wt%；40-60目的粉料占比为46.8wt%；60-100目的粉料占比为17.2wt%；小于100目的粉料占比0.4wt%。
（3）采用四次加压并间隔三次排气的方式对步骤（2）制得的粉料进行反向压制成型，经保压350ms、脱模，得本实施例的坯体样品；
其中：四次加压和三次排气，具体为：
以38%的最大加压速度进行第一次加压1.0MPa，然后以49%的最大排气速度进行第一次排气650ms；
以46%的最大加压速度进行第二次加压3.0MPa，然后以47%的最大排气速度进行第二次排气600ms；
以46%的最大加压速度进行第三次加压4.5MPa，然后以25%的最大排气速度进行第三次排气800ms；
以65%的最大加压速度进行第四次加压18.6MPa。
脱模工艺为：先进行泄压，然后以15%的最大脱模速度将坯体顶出下模腔，静置400ms后，再以40%的最大脱模速度将上模脱离0.3mm，最后以最大脱模速度脱离上模。
（4）将步骤（3）制得的坯体入窑以最高烧成温度1200℃，烧成周期60min进行烧成后，得本实施例的陶瓷砖样品。
实施例3
一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，该陶瓷砖的坯体的组分，按重量份计包括基础坯料90份、膨润土5份和埃洛石5份。
其中：基础坯料，按重量份计包括：球土28份、钾长石粉13份、钾砂5份、钾钠长石粉12份、钾钠砂5份、钠长石粉15份、石英砂1份、白滑石3份、铝矾土2份、水洗泥6份、羧甲基纤维素钠0.3份、木质素磺酸钠0.1份、三聚磷酸钠0.5份。
坯体的化学组成，按重量百分比计包括：67.8% SiO2、18.2% Al2O3、0.1%Fe2O3、0.3%TiO2、0.8% CaO、2.0% MgO、4.8% K2O、2.0% Na2O、烧失量4%。
一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将基础坯料、膨润土和埃洛石进行湿法球磨，得浆料；浆料的粒径为250目的筛余0.15wt%。
（2）将步骤（1）制得的浆料进行喷雾造粒，得粉料。
其中：粉料的含水率为7.8wt%，容重为0.9g/cm3。
粉料的粒径分布为：大于20目的粉料占比为0%；20-40目的粉料占比为36.5wt%；40-60目的粉料占比为47.6wt%；60-100目的粉料占比为15.5wt%；小于100目的粉料占比0.4wt%。
（3）采用四次加压并间隔三次排气的方式对步骤（2）制得的粉料进行反向压制成型，经保压400ms、脱模，得本实施例的坯体样品；
其中：四次加压和三次排气，具体为：
以42%的最大加压速度进行第一次加压1.0MPa，然后以48%的最大排气速度进行第一次排气500ms；
以50%的最大加压速度进行第二次加压3.5MPa，然后以50%的最大排气速度进行第二次排气600ms；
以46%的最大加压速度进行第三次加压4.5MPa，然后以30%的最大排气速度进行第三次排气1000ms；
以70%的最大加压速度进行第四次加压20MPa。
脱模工艺为：先进行泄压，然后以20%的最大脱模速度将坯体顶出下模腔，静置400ms后，再以45%的最大脱模速度将上模脱离0.4mm，最后以最大脱模速度脱离上模。
（4）将步骤（3）制得的坯体入窑以最高烧成温度1210℃，烧成周期55min进行烧成后，得本实施例的陶瓷砖样品。
实施例4
实施例4与实施例1的区别仅在于，实施例4的粉料的含水率为8.1wt%，容重为0.95g/cm3。
实施例5
实施例5与实施例1的区别仅在于，实施例5的粉料的含水率为6.5wt%，容重为0.80g/cm3。
实施例6
实施例6与实施例1的区别仅在于，实施例6的粉料的粒径分布为大于20目的粉料占比为2.1%；20-40目的粉料占比为47.2wt%；40-60目的粉料占比为35.5wt%；60-100目的粉料占比为14.6wt%；小于100目的粉料占比0.6wt%。
实施例7
实施例7与实施例1的区别仅在于，实施例7的粉料的粒径分布为大于20目的粉料占比为0%；20-40目的粉料占比为26.9wt%；40-60目的粉料占比为51.3wt%；60-100目的粉料占比为20.8wt%；小于100目的粉料占比1.0wt%。
对比例1
对比例1与实施例1的区别仅在于，对比例1的粉料组成以等质量份的高岭土替代埃洛石。
对比例2
对比例2与实施例1的区别仅在于，对比例2的粉料组成以等质量份的叶蜡石替代膨润土。
对比例3
对比例3与实施例1的区别仅在于，对比例3在成型时采用一次加压，具体为：以68%的最大加压速度进行加压17.5MPa。
对比例4
普通无倒勾槽背纹的陶瓷砖。
性能测试
1. 粘结性能
采用标准JC/T 547-2017《陶瓷砖胶粘剂》对实施例1与对比例4的陶瓷砖样品与粘结剂的粘结强度进行测试，其测试结果如表1所示。
表1：实施例1与对比例4的粘结强度对比表
陶瓷砖样品 实施例1 对比例4
7天粘结强度（MPa） 0.83 0.27
14天粘结强度（MPa） 1.16 0.56
28天粘结强度（MPa） 1.57 0.79
由表1可知：本发明具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，其粘结强度较普通背纹的陶瓷砖得到了显著的提升。此外，本发明其他实施例的粘结强度均与实施例1相近。
2. 产品性能
将实施例1-7和对比例1-4所制得的坯体和陶瓷砖样品分别采用陶瓷砖（GB/T4100-2015）进行相关性能测试，其中：生坯抗折强度是指压制后未经干燥的坯体的抗折强度；坯体成型破损率按同一台压机压制的坯体样品进行统计计算；弹性体积膨胀率采用如下公式进行计算：
Figure 529400DEST_PATH_IMAGE002
其中：α 表示弹性体积膨胀率，V1表示模腔内部的体积（即模腔的容置体积），V2表示脱模后坯体的体积。
测试结果如表2和表3所示。
表2：实施例1-7和对比例1-4的性能测试对比表
Figure 343772DEST_PATH_IMAGE003
根据实施例1-3与对比例4的检测结果和有关数据分析可知：实施例1-3制得的陶瓷砖的生坯抗折强度可达0.95-1.02MPa，成型破损率为0.13-0.16%，烧成后陶瓷砖的抗折强度达46.56-48.73MPa，坯体成型破损率、生坯抗折强度和陶瓷砖抗折强度均与对比例4的普通陶瓷砖的水平相当。
实施例4和5的粉料相对于实施1，其含水率和容重更高或更低，影响粉料的流动性和塑性，生坯抗折强度及烧成后陶瓷砖的抗折强度均相较实施例1-3有所下降，且成型破损率也更高，说明粉料的含水率和容重对具有燕尾背纹结构的陶瓷砖具有较大的影响。
实施例 6和7的粉料相对于实施1，其粒径分布中粗颗粒或细颗粒相对更多，无法为泄压后坯体的回弹提供足够的空间，导致体积膨胀不均，因此，坯体和陶瓷砖的抗折强度相对于实施例1均显著下降。
对比例1和2分别采用其他粘土类原料高岭土和叶蜡石替代实施例1中的埃洛石和膨润土，由于晶体结构不同，无法达到实施例1的体积膨胀率，因此，坯体成型时破损严重。
对比例3采用常规的一次加压成型，坯体内的空气无法及时排出，导致坯体分层，从而影响坯体强度，同时增加成型破损率。
对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，其特征在于，包括砖体，所述砖体的底面设置有倒勾槽；制备所述砖体的坯体的弹性体积膨胀率为0.8-1.0%；所述坯体的组分，按重量份计包括基础坯料75-115份、膨润土3-5份和埃洛石3-5份。
2.根据权利要求1所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，其特征在于，制备所述坯体的粉料的粒径分布为：大于20目的粉料占比0%；20-40目的粉料占比30-40wt%；40-60目的粉料占比40-50wt%；60-100目的粉料占比15-20wt%；小于100目的粉料占比<1wt%。
3.根据权利要求2所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，其特征在于，所述粉料的含水率为6.8-7.8wt%；所述粉料的容重为0.85-0.9g/cm3。
4.根据权利要求1所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，其特征在于，所述基础坯料，按重量份计包括：球土25-28份、钾长石粉13-15份、钾砂3-5份、钾钠长石粉12-15份、钾钠砂5-10份、钠长石粉10-15份、石英砂1-5份、白滑石3-5份、铝矾土1-5份、水洗泥5-8份、羧甲基纤维素钠0.1-0.3份、木质素磺酸钠0.1-0.3份、三聚磷酸钠0.3-0.5份。
5.根据权利要求1所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，其特征在于，所述倒勾槽的两侧壁均朝向同一侧倾斜向下延伸，以所述倒勾槽内远离所述倒勾槽中心方向倾斜向下延伸的一侧壁为出模侧，所述出模侧与所述砖体的底面之间为倒圆角结构，所述倒勾槽环绕所述砖体的中心延伸，所述倒勾槽的首端与所述倒勾槽的末端相互连接，所述倒勾槽在所述砖体的底面以沿远离所述砖体中心的方向等距排列有多个，以所述砖体的长边一侧长度为L，靠近所述砖体中心第一个的所述倒勾槽与所述砖体中心之间的距离不小于0.1L。
6.根据权利要求5所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，其特征在于，所述砖体的底面设置有加强脊，所述加强脊由所述砖体的边缘向所述砖体的中心方向延伸；
以所述倒勾槽内靠近所述倒勾槽中心方向倾斜向下延伸的一侧壁为倒勾侧，所述倒勾侧沿水平方向偏移的长度为0.5-0.7mm，所述倒勾槽的高度为1.5-2.1mm。
7.一种具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备权利要求1到6任意一项所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖，包括以下步骤：
（1）将基础坯料、膨润土和埃洛石进行湿法球磨，得浆料；
（2）将所述浆料进行喷雾造粒，得粉料；
（3）采用多次加压并间隔排气的方式对所述粉料进行反向压制成型，经保压、脱模，得坯体；
（4）所述坯体经烧成后，得所述陶瓷砖。
8.根据权利要求7所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述多次加压并间隔排气包括四次加压和三次排气，具体为：
以35-45%的最大加压速度进行第一次加压0.8-1.2MPa，然后以45-50%的最大排气速度进行第一次排气500-700ms；
以45-50%的最大加压速度进行第二次加压2.5-3.5MPa，然后以45-50%的最大排气速度进行第二次排气500-700ms；
以45-50%的最大加压速度进行第三次加压4-5MPa，然后以20-30%的最大排气速度进行第三次排气800-1000ms；
以60-75%的最大加压速度进行第四次加压15-20MPa。
9.根据权利要求7所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述浆料的粒径为250目筛余0.1-0.3wt%；所述保压的时间为300-400ms。
10.根据权利要求7所述的具有燕尾背纹结构的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述烧成的周期为55-65min，所述烧成的最高烧成温度为1160-1210℃。
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