CN115611620A - 一种瓷砖坯体及其制备工艺、快烧陶瓷砖及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶瓷砖技术领域，尤其涉及一种瓷砖坯体及其制备工艺、快烧陶瓷砖及其制备工艺，瓷砖坯体按质量百分比计，按质量百分比计，其化学组成包括：SiO260‑69％、Al2O314‑20％、Fe2O30.5‑3％、CaO2‑4％、MgO0.5‑1.5％、K2O2‑4％、Na2O0.5‑2％和L.O.I3‑7％；所述CaO至少部分由硅灰石引入，且所述硅灰石占原料总质量的5‑7％。本方案在坯体原料中引入含量较低的硅灰石，便可以实现降低烧成温度，缩短烧成周期，降低了陶瓷砖的生产成本，还可以保证厚砖的内部烧制均匀，不存在夹层现象。同时确定合理的钙含量以及钾钠含量配比，使制得的陶瓷砖具有低吸水率的特性。

Description

一种瓷砖坯体及其制备工艺、快烧陶瓷砖及其制备工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷砖技术领域，尤其涉及一种瓷砖坯体及其制备工艺、快烧陶瓷砖及其制备工艺。
背景技术
仿古砖产品由于花色丰富，规格厚度多种多样，在装饰和建筑领域使用的较为广泛。
但现有的仿古砖一般为瓷质，需要经过长时间的高温烧成，耗费了大量燃料，实际生产中，厚砖(20mm左右)的烧成周期一般为110-130分钟，普通厚度(10mm左右)的瓷质砖烧成周期在45-50分钟，以上均为0.1％以下吸水率产品。由于瓷质砖的坯料和釉料均采用传统配方，在不做技术调整的前提下直接缩短烧成周期，会导致瓷质砖氧化不足，坯体出现夹层、密集针孔等缺陷，同时也会导致瓷质砖产品的断裂模数不达标、吸水率高等缺陷。而提升最高温度，延长瓷质砖在高温区的烧成时间，则会导致成本大幅度提高。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种瓷砖坯体及其制备工艺、快烧陶瓷砖及其制备工艺，旨在改善现有的陶瓷砖烧成周期长，生产成本较大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种瓷砖坯体，按质量百分比计，其化学组成包括：SiO260-69％、Al2O314-20％、Fe2O30.5-3％、CaO2-4％、MgO0.5-1.5％、K2O2-4％、Na2O0.5-2％和L.O.I3-7％，所述CaO至少部分由硅灰石引入，且所述硅灰石占原料总质量的5-7％。
本发明主要通过调整瓷砖坯体的配方，保证缩短烧成周期后，不会使陶瓷砖产生内部缺陷和表面缺陷，烧成过程中的窑炉及其他设备不需要做出大的调整。
现有技术中，钙长石价格较高且钙含量低，一般陶瓷生产不直接采用，而是用硅灰石或石灰石引入钙，但加入石灰石，在烧成时将产生大量的气体，对一次烧成的陶瓷砖造成表面缺陷；而引入硅灰石则不存在上述问题，硅灰石本身不含水和碳酸根等任何挥发份，烧成过程中不产生气体，大大降低了陶瓷烧成体产生气孔缺陷的可能性，可明显提高陶瓷砖的质量。在配方中加入5-7％的硅灰石后，首先，可以降低烧成温度，缩短烧成周期。传统的硅酸盐陶瓷主要使用石英、长石、高岭石、滑石等Si－Al体系原料，高温烧成后生成的结晶物相主要是莫来石，而加入硅灰石则可以构成Si－Al－Ca低共熔体系，生成的物相主要是钙长石，在较低温度下就可实现烧结。这其中，引入的硅灰石主要发挥助熔和降低烧成温度的作用。其次，硅灰石的引入还可以减少烧成收缩和制品缺陷，高岭石转变成莫来石和方石英时，体积收缩率为20％左右，加入硅灰石后，烧制过程中其与高岭石反应生成钙长石和方石英，体积收缩率仅0.1％～0.2％，既可以保证制品尺寸的稳定性，又可防止陶瓷体的变形。由于硅灰石本身不吸水，可避免瓷砖坯体的吸湿膨胀。同时，硅灰石的热膨胀系数小且呈线性膨胀低，可降低烧成过程中坯体的热膨胀，避免产生膨胀裂纹。最后，通过硅灰石的添加，还可以提高瓷砖的机械强度，硅灰石针状晶体杂乱无章的排列形成交织结构，被部分熔融产生的熔体所固结，可以增强烧结体的结构稳定性和机械强度。
优选地，按质量百分比计，其化学组成包括：SiO260-65％、Al2O317.5-18.5％、Fe2O31-3％、CaO2.5-3.5％、MgO0.8-1.2％、K2O3-3.5％、Na2O1-1.5％和L.O.I4-8.5％。通过上述化学组成的进一步限定，确定合理的钙含量以及钾钠含量配比，可使制得的陶瓷砖具有低吸水率的特性，同时可以保证厚砖的内部烧制均匀，不存在黑夹层现象。
优选地，按质量百分比计，包括如下原料：黑泥6-10％、中温砂28-32％、膨润土4-6％、高钾砂22-26％、滑石2-4％、硅灰石5-7％和陶瓷废料23-27％。
本方案的原料配方中无需添加低温砂，添加的中温砂比例也较少，在坯体引入硅灰石，利用硅灰石在1100℃和黑泥中的高岭石反应产生钙长石，同时促使坯体莫来石的产生，从而实现降低烧成温度这一作用。而陶瓷废料主要来源于陶瓷厂磨边抛光后经压滤的尾料，由于陶瓷废料经过筛压滤，其粒径为100目筛余少于2％。实际生产中，中温砂可采用大诚中温砂和清南中温砂，高钾砂可为豪进高钾砂，上述原料也可由其他地域所生产。
除此之外，本发明还提出一种瓷砖坯体的制备工艺，制备得到如上述任一项所述的瓷砖坯体，包括以下步骤：按质量百分比称取上述原料，混合球磨后过筛、除铁；陈腐后压制成型，干燥后得到所述瓷砖坯体。
上述原料在球磨机中混匀，再经过筛、除铁后去除原料中的铁类杂质，陈腐后制得粉料，再进行一次陈腐后，压制成型，干燥后即制得瓷砖坯体。上述过筛、陈腐和压制成型过程都可以采用现有技术中坯体制备时的常规参数。
优选地，所述瓷砖坯体的厚度≥20mm时，干燥周期为65-70min，干燥温度为170-200℃；所述瓷砖坯体的厚度≤10mm时，干燥周期为45-50min，干燥温度为150-190℃；所述瓷砖坯体的厚度为10-20mm时，干燥周期为53-65min，干燥温度为165-200℃。由于本方案中的硅灰石晶形为针柱状，可为坯体中的水分快速逸散提供通道，从而加快干燥速率，缩短干燥周期，进一步提高生产效率，不同厚度的坯体干燥温度范围为150-200℃。
优选地，球磨时间为9-11h，球磨后，浆料的含水率为34-37％，比重为1.65-1.70。原料经球磨后，达到适宜的细度，具体的球磨参数为250目细度：1.0-1.2％，针对不同瓷砖的需求可以适应性进行调整。球磨后的原料含有部分水分，具体含水率为34-37％，后续再进行干燥工序。
除此之外，本发明还提出一种快烧陶瓷砖的制备工艺，包括如下步骤：在上述任一项所述的瓷砖坯体上施釉，经喷墨印花后烧成，得到所述快烧陶瓷砖。快烧陶瓷砖在实际生产中，可以在制得的瓷砖坯体上施加釉料如底釉、面釉或保护釉等，施釉完成后在表面继续进行喷墨印花，烧制成型后，对陶瓷砖进行修边、抛光和包装等得到快烧陶瓷砖成品。当然，针对不同类型的快烧陶瓷砖，还可以增加其他工艺步骤，适应性的进行调整。
优选地，所述瓷砖坯体的厚度≥20mm时，烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃，烧成时间为80-90min；
所述瓷砖坯体的厚度≤10mm时，烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃，烧成时间为40-50min；
所述瓷砖坯体的厚度为10-20mm时，烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃，烧成时间为65-78min。
本方案中的化学组成特别适用于厚砖(厚度≥20mm)的烧成，在缩短了烧成周期前提下，还可以保证厚砖的内部完全烧透，不产生夹层现象。除去可适用于厚砖的烧成外，本方案同样适用于薄砖(厚度≤10mm)的生产，降低了烧成温度，缩短了烧成时间。
优选地，烧成时，窑炉的传动电机频率为45-54HZ。
本发明还提出一种快烧陶瓷砖，由上述任一项所述的快烧陶瓷砖的制备工艺制备得到。该快烧陶瓷砖由上述的快烧陶瓷砖的制备工艺制备得到，兼具上述快烧陶瓷砖的制备工艺的有益效果，在此不再一一赘述。
本发明的技术方案具有以下有益效果：本方案在坯体原料中引入含量较低的硅灰石，便可以实现降低烧成温度，缩短烧成周期，降低了陶瓷砖的生产成本。同时引入的硅灰石在烧成过程中不产生气体，降低了陶瓷烧成体产生气孔缺陷的可能性，还可以降低烧成过程中坯体的热膨胀，避免产生膨胀裂纹，明显提高陶瓷砖的质量，还可以保证厚砖的内部烧制均匀，不存在夹层现象。此外，本方案除使用较少的硅灰石外，还进一步限定钙含量以及钾钠的含量配比，使制得的陶瓷砖同时具有低吸水率的特性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
一种瓷砖坯体的制备工艺，包括以下步骤：
按质量百分比称取以下原料：黑泥6-10％、中温砂28-32％、膨润土4-6％、高钾砂22-26％、滑石2-4％、硅灰石5-7％和陶瓷废料23-27％，混合球磨后过筛、除铁，其中，球磨时间为9-11h，球磨后，浆料的含水率为34-37％，比重为1.65-1.70；
陈腐后压制成型，干燥后得到所述瓷砖坯体，其中，所述瓷砖坯体的厚度≥20mm时，干燥周期为65-70min；所述瓷砖坯体的厚度≤10mm时，干燥周期为45-50min；所述瓷砖坯体的厚度为10-20mm时，干燥周期为53-65min。
按质量百分比计，瓷砖坯体的化学组成包括：SiO260-69％、Al2O314-20％、Fe2O30.5-3％、CaO2-4％、MgO0.5-1.5％、K2O2-4％、Na2O0.5-2％和L.O.I3-7％，所述CaO和所述SiO2至少部分由硅灰石引入；或，瓷砖坯体的化学组成包括：SiO260-65％、Al2O317.5-18.5％、Fe2O31-3％、CaO2.5-3.5％、MgO0.8-1.2％、K2O3-3.5％、Na2O1-1.5％和L.O.I4-8.5％。
一种快烧陶瓷砖的制备工艺，包括如下步骤：在上述瓷砖坯体上施釉，经喷墨印花后烧成，得到所述快烧陶瓷砖，所述瓷砖坯体的厚度≥20mm时，烧成参数为：烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃，烧成时间为80-90min；所述瓷砖坯体的厚度≤10mm时，烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃，烧成时间为40-50min；所述瓷砖坯体的厚度为10-20mm时，烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃，烧成时间为65-78min。窑炉转速为45-54HZ。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在此，提供快烧陶瓷砖原料的部分化学组成，以下数据是根据GB/T4734-1996【陶瓷材料及制品化学分析方法】得到的测量结果，全分析总量介于100±0.5％，按质量百分比计，如下表所示：
Figure BDA0003896221110000051
Figure BDA0003896221110000061
其中，陶瓷废料经过筛压滤的，其粒径为100目筛余少于2％。上述化学组成并不用于限定上述原料，仅用于提供其中一种可实现的具体方案，在其他实施例中，上述原料及化学组成可以适应性调整。
实施例1
一种快烧陶瓷砖的制备工艺，包括如下步骤：
制备瓷砖坯体，包括以下步骤：按质量百分比称取以下原料：陶瓷废料9％、硅灰石5％、高温砂21％、膨润土8％、生铝矾土3％、中温钾砂14％、黑泥8％、镁质泥2％、中温石粉14％、砂膏16％；提供上述原料的部分化学组成，同样也是根据GB/T4734-1996【陶瓷材料及制品化学分析方法】得到的全分析测量结果。
SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> TiO<sub>2</sub> CaO MgO K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O L.O.I
中温石粉 75.06 14.53 0.64 0.07 0.16 0.12 4.85 2.38 2.10
陶瓷废料 61.09 21.04 0.74 0.27 4.35 1.31 3.25 2.28 5.49
镁质泥 0.60 0.14 1.24 24.30 14.58
中温钾砂 70.88 17.48 1.22 0.24 0.18 0.27 5.53 0.39 3.69
砂膏 51.18 32.02 2.40 0.23 0.06 0.16 1.58 0.24 11.52
生铝矾土 31.81 46.98 2.42 1.56 0.67 0.68 1.21 0.28 14.13
原矿黑坭 61.73 23.89 1.21 0.44 0.23 0.23 1.76 0.31 10.19
膨潤土 68.75 18.66 1.75 0.18 0.52 0.90 0.82 0.39 7.94
高温砂 71.87 18.16 0.95 0.11 0.02 0.04 3.20 0.24 5.39
硅灰石 54.70 36.93 5.96
其中，瓷砖坯体的化学组成包括(少量其余氧化物杂质未示出)：SiO263.33％、Al2O319.99％、Fe2O31.23％、CaO2.4％、MgO0.8％、K2O2.91％、Na2O0.75％和L.O.I6.74％，混合球磨后过筛、除铁，其中，球磨时间为9h，球磨后，浆料的含水率为35％，比重为1.70；
浆料经喷雾干燥成粒，陈腐后压制成型，干燥后得到所述瓷砖坯体；
其中，所述瓷砖坯体的厚度为10mm，干燥周期为41min，干燥温度为182℃；
在上述瓷砖坯体上施釉，经喷墨印花后烧成，得到所述快烧陶瓷砖；
所述瓷砖坯体的厚度为10mm，烧成时高温区的面温为1158℃，底温为1160℃，烧成时间为38min。
实施例2
一种快烧陶瓷砖的制备工艺，包括如下步骤：
制备瓷砖坯体，包括以下步骤：按质量百分比称取以下原料：黑泥8％、中温砂29％、膨润土5％、高钾砂24％、滑石2％、硅灰石5％和陶瓷废料27％，其中，瓷砖坯体的化学组成包括：SiO2 68.58％、Al2O3 16.49％、Fe2O3 1.32％、CaO 2.75％、MgO 1.24％、K2O3.29％、Na2O 1.49％和L.O.I 4.69％，混合球磨后过筛、除铁，其中，球磨时间为10.5h，球磨后，浆料的含水率为37％，比重为1.65；
浆料经喷雾干燥成粒，陈腐后压制成型，干燥后得到所述瓷砖坯体；
其中，所述瓷砖坯体的厚度为20mm，干燥周期为58min，干燥温度为195℃；
在上述瓷砖坯体上施釉，经喷墨印花后烧成，得到所述快烧陶瓷砖；
烧成时高温区的面温为1162℃，底温为1165℃，烧成时间为84min。
实施例3
一种快烧陶瓷砖的制备工艺，包括如下步骤：
制备瓷砖坯体，包括以下步骤：按质量百分比称取以下原料：黑泥6％、中温砂31％、膨润土5％、高钾砂26％、滑石1.5％、硅灰石6.8％和陶瓷废料23.7％。
其中，瓷砖坯体的化学组成包括SiO266.08％、Al2O317.15％、Fe2O31.02％、CaO3.81％、MgO0.96％、K2O3.65％、Na2O1.02％和L.O.I4.84％，混合球磨后过筛、除铁，其中，球磨时间为11h，球磨后，浆料的含水率为36％，比重为1.66；
浆料经喷雾干燥成粒，陈腐后压制成型，干燥后得到所述瓷砖坯体；
其中，所述瓷砖坯体的厚度为15mm，干燥周期为55min，干燥温度为191℃；
在上述瓷砖坯体上施釉，经喷墨印花后烧成，得到所述快烧陶瓷砖；
烧成时高温区的面温为1160℃，底温为1163℃，烧成时间为84min。
对比例1
本对比例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于：本对比例中采用石灰石替代硅灰石，此时烧成参数需要调整为：烧成时间90min，烧成温度1162℃。若采用原烧成参数，则会导致容易出现石灰石中温排气导致坯体产生气孔问题。
对比例2
本对比例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于：本对比例中将硅灰石的加入量调整为10％，即，按质量百分比计原料包括：黑泥8％、中温砂26％、膨润土5％、高钾砂24％、滑石2％、硅灰石10％和陶瓷废料25％。制得的陶瓷砖存在过烧、波浪纹等缺陷。
对比例3
本对比例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于：本对比例中将硅灰石的加入量调整为2％，即，按质量百分比计原料包括：黑泥8％、中温砂30％、低温砂4％、膨润土5％、高钾砂24％、滑石2％、硅灰石2％和陶瓷废料25％。陶瓷砖会产生返变(返变指瓷砖坯体因存在较多气孔产生吸湿膨胀，导致瓷砖的边弯曲度和中心弯曲度发生变化)的一系列问题。
对比例4
本对比例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于：本对比例中将原料调整为：陶瓷废料27％、中温砂31％、膨润土5％、钾砂24％、黑泥8％、镁质泥2％，硅灰石3％。上述原料的化学组成与实施例1一致。
此时，瓷砖坯体的化学组成包括：SiO267.4％、Al2O317.74％、Fe2O31.06％、CaO1.34％、MgO1.04％、K2O4.04％、Na2O1.86％和L.O.I5.27％。
将实施例1-3及对比例1-4制得的陶瓷砖进行性能检测，其中，吸水率应用GB/T3810.3-2006进行检测，干坯破坏强度、干坯断裂模数和断裂模数应用GB/T 3810.4-2006进行检测，陶瓷砖缺陷则直接由肉眼观测所得，首先观察陶瓷砖的表面是否存在缺陷，再对瓷砖的断面进行观测，观测陶瓷砖的内部是否存在缺陷。具体的检测结果如下表所示：
表1
Figure BDA0003896221110000081
Figure BDA0003896221110000091
本方案中陶瓷砖薄砖(厚度≤10mm)的吸水率可控制在0.03-0.04％的范围内，断裂模数为50-54MPa，烧成收缩为8.9-9％，干坯(瓷砖坯体)破坏强度为85-110N，干坯断裂模数为1.3-1.5MPa，陶瓷砖表面质量较佳；陶瓷砖厚度为10-20mm时的吸水率可控制在0.02-0.05％的范围内，断裂模数为47-51MPa，烧成收缩为8.7-8.8％，干坯(瓷砖坯体)破坏强度为210-250N，干坯断裂模数为1.3-1.8MPa；陶瓷砖厚砖(厚度≥20mm)的吸水率可控制在0.02-0.03％的范围内，断裂模数为46-50MPa，烧成收缩为8.7-9％，干坯(瓷砖坯体)破坏强度为570-695N，干坯断裂模数为1.4-1.8MPa。本方案在瓷砖坯体中引入了部分硅灰石，可使烧成周期缩短，烧成温度可控制在较低的范围内，获得的陶瓷砖的性能并不会降低，表面缺陷较少；此外，本方案还通过控制氧化钙、氧化钾和氧化钠的含量，使陶瓷砖的吸水率维持在较低的范围内。
如上表1的检测数据，由对比例1的检测数据可知，本方案中的氧化钙由石灰石引入时，吸水率有所增高，且断裂模数和破坏强度均降低，制得的陶瓷砖内部存在部分小气孔。由对比例2的检测结果可知，本方案中的硅灰石添加量过多时，陶瓷砖的表面质量较差，干坯的破坏强度和断裂模数均降低，且烧成收缩率增大。由对比例3的检测结果可知，本方案中的硅灰石添加量过少时，吸水率有所增高，断裂模数和破坏强度降低。由对比例4的检测结果可知，除需限制硅灰石的添加量以外，还需要限制瓷砖坯体中氧化钙、氧化钾和氧化钠的含量，否则陶瓷砖的吸水率也会大幅增加，断裂模数和破坏强度降低，烧成收缩率增大。
实施例4
本实施例中各项条件与实施例1相同，不同之处在于，原料调整为：黑泥8％、中温砂30％、膨润土5％、高钾砂24％、滑石2％、硅灰石6％和陶瓷废料25％，按质量百分比，制得的瓷砖坯体的化学组成包括：SiO262.78％、Al2O317.74％、Fe2O31.06％、CaO2.93％、MgO1.04％、K2O3.24％、Na2O1.36％和L.O.I5.02％。
实施例5
本实施例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于：干燥时间为68min，干燥温度为185℃。
实施例6
本实施例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于：烧成时高温区的面温为1155℃，底温为1164℃，烧成时间为85min。
实施例7
本实施例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于：采用优选的原料、干燥参数和烧成参数。原料为黑泥8％、中温砂30％、膨润土5％、高钾砂24％、滑石2％、硅灰石6％和陶瓷废料25％，干燥时间为68min，干燥温度为185℃；烧成时高温区的面温为1155℃，底温为1164℃，烧成时间为85min；瓷砖坯体的厚度为25mm。
对比例5
本对比例中各项条件与实施例7相同，不同之处在于：本对比例采用一般(非优选)原料和烧成参数：陶瓷废料9％、硅灰石5％、高温砂21％、膨润土8％、生铝矾土3％、中温钾砂14％、黑泥8％、镁质泥2％、中温石粉14％和砂膏16％；烧成时间为80min，瓷砖坯体的厚度为25mm。
将实施例4-7及对比例5制得的陶瓷砖进行性能检测，具体的检测结果如下表所示：
表2
Figure BDA0003896221110000101
Figure BDA0003896221110000111
由上表2可知，实施例4在调整至优选原料后，得到的瓷砖性能有所改善。由实施例5的检测结果可知，在调整瓷砖坯体至优选的干燥参数后，瓷砖性能也有所改善，具体的，优选干燥参数为：瓷砖坯体的厚度≥20mm时，干燥周期为65-70min，干燥温度为170-200℃；瓷砖坯体的厚度为10-20mm时，干燥周期为53-65min，干燥温度为170-200℃；瓷砖坯体的厚度≤10mm时，干燥周期为45-48min，干燥温度为160-190℃。由实施例6的检测结果可知，在调整至陶瓷砖的优选烧成参数后，同样的，瓷砖性能也能得到进一步的改善，优选烧成参数为：瓷砖坯体的厚度≥20mm时，烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃，烧成时间为83-88min；瓷砖坯体的厚度为10-20mm时，烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃，烧成时间为67-85min；瓷砖坯体的厚度≤10mm时，烧成时间为40-45min。
如实施例7的检测结果所示，本方案在限定好原料组成、干燥参数及烧成制度后，也能较好的适应于超厚砖的制备—指厚度为20-25mm甚至更厚的陶瓷砖，经本方案的工艺制得的陶瓷砖(超厚砖)内部不存在夹层现象，且陶瓷砖的力学性能较好，整体质量较佳。当采用常规的原料及工艺制备超厚砖时，获得的陶瓷砖干坯破坏强度下降，且陶瓷砖的内部存在夹层，质量较差。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种瓷砖坯体，其特征在于，按质量百分比计，其化学组成包括：SiO260-69％、Al2O314-20％、Fe2O30.5-3％、CaO2-4％、MgO0.5-1.5％、K2O2-4％、Na2O0.5-2％和L.O.I3-7％；
所述CaO至少部分由硅灰石引入，且所述硅灰石占原料总质量的5-7％。
2.根据权利要求1所述的瓷砖坯体，其特征在于，按质量百分比计，其化学组成包括：SiO260-65％、Al2O317.5-18.5％、Fe2O31-3％、CaO2.5-3.5％、MgO0.8-1.2％、K2O3-3.5％、Na2O1-1.5％和L.O.I4-8.5％。
3.根据权利要求1所述的瓷砖坯体，其特征在于，按质量百分比计，其包括如下原料：黑泥6-10％、中温砂28-32％、膨润土4-6％、高钾砂22-26％、滑石2-4％、硅灰石5-7％和陶瓷废料23-27％。
4.一种瓷砖坯体的制备工艺，其特征在于，制备得到如权利要求1-3任一项所述的瓷砖坯体，包括以下步骤：
按质量百分比称取上述原料，混合球磨后过筛、除铁；
陈腐后压制成型，干燥后得到所述瓷砖坯体。
5.根据权利要求4所述的瓷砖坯体的制备工艺，其特征在于，所述瓷砖坯体的厚度≥20mm时，干燥周期为65-70min，干燥温度为170-200℃；所述瓷砖坯体的厚度≤10mm时，干燥周期为45-50min，干燥温度为150-190℃；所述瓷砖坯体的厚度为10-20mm时，干燥周期为53-65min，干燥温度为165-200℃。
6.根据权利要求4所述的瓷砖坯体的制备工艺，其特征在于，球磨时间为9-11h，球磨后，浆料的含水率为34-37％，比重为1.65-1.70。
7.一种快烧陶瓷砖的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：在权利要求1-3任一项所述的瓷砖坯体上施釉，经喷墨印花后烧成，得到所述快烧陶瓷砖。
8.根据权利要求7所述的快烧陶瓷砖的制备工艺，其特征在于，烧成时高温区的面温为1150-1165℃，底温为1153-1167℃；
所述瓷砖坯体的厚度≥20mm时，烧成时间为80-90min；
所述瓷砖坯体的厚度≤10mm时，烧成时间为40-50min；
所述瓷砖坯体的厚度为10-20mm时，烧成时间为65-78min。
9.根据权利要求7所述的快烧陶瓷砖的制备工艺，其特征在于，烧成时，窑炉的传动电机频率为45-54HZ。
10.一种快烧陶瓷砖，其特征在于，由权利要求7-9任一项所述的快烧陶瓷砖的制备工艺制备得到。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030050180A1 (en) * 2001-09-11 2003-03-13 Cerabo Japan Ltd. Thin board of sintered product and its manufacturing method
JP2006131489A (ja) * 2004-10-04 2006-05-25 Inax Corp タイル、その製造方法及びタイル原料
CN103693942A (zh) * 2013-11-27 2014-04-02 广东家美陶瓷有限公司 低温快速烧成陶瓷砖及生产工艺
CN111533544A (zh) * 2020-05-13 2020-08-14 广东永航新材料实业股份有限公司 一种低温快烧的瓷质砖胚体及该瓷质砖的制备方法
CN112830768A (zh) * 2021-01-18 2021-05-25 广东清远蒙娜丽莎建陶有限公司 低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030050180A1 (en) * 2001-09-11 2003-03-13 Cerabo Japan Ltd. Thin board of sintered product and its manufacturing method
JP2006131489A (ja) * 2004-10-04 2006-05-25 Inax Corp タイル、その製造方法及びタイル原料
CN103693942A (zh) * 2013-11-27 2014-04-02 广东家美陶瓷有限公司 低温快速烧成陶瓷砖及生产工艺
CN111533544A (zh) * 2020-05-13 2020-08-14 广东永航新材料实业股份有限公司 一种低温快烧的瓷质砖胚体及该瓷质砖的制备方法
CN112830768A (zh) * 2021-01-18 2021-05-25 广东清远蒙娜丽莎建陶有限公司 低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖

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