CN117361882A - 一种高反射隔热陶瓷釉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高反射隔热陶瓷釉，涉及陶瓷技术领域。其中，按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块30％～50％、钛榍石粉10％～30％、钛白粉4％～7.5％。所述高反射隔热陶瓷釉可以烧制出钛榍石晶体质量含量为30％～45％的高反射隔热陶瓷釉层。按颗粒数量计，高反射隔热陶瓷釉层中15％～35％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在300～600nm、50％～70％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在600～900nm、5％～25％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在900～1200nm、2％～10％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在1200～1500nm、1％～5％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在1500～2000nm，钛榍石晶体分布与300～2500nm波长的太阳光相当，能够较好地反射全波段太阳光，从而达到良好的隔热效果。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，特别涉及一种高反射隔热陶瓷釉。
背景技术
夏季建筑物受太阳光强烈照射，室内温度较高，导致空调制冷能耗较大。建筑屋顶及外墙应用太阳光反射隔热陶瓷砖可以有效降低建筑物表面与周围空气温度，实现建筑物被动降温，从而减少制冷设备的电耗，达到节能环保的效果。太阳光反射隔热陶瓷砖的反射隔热性能主要取决于釉层对太阳光的反射。
现有技术中，有不少是通过在釉层中形成钛榍石晶体以使陶瓷釉对太阳光有高反射率，如公开号为CN106830684A、CN111499202B、CN111875414B等专利申请。以上专利申请中，公开号为CN106830684A的专利申请虽然公开了太阳光反射比，但是其太阳光反射比的数据是通过加权平均的方法所计算得到，无法充分说明对全波段太阳光都有高反射比，此外，其并未记载钛榍石晶体的含量和粒径分布情况，而这些参数正是影响反射全波段太阳光的关键因素；除了以上问题，该方案还存在釉层厚度大，导致生产制造难度大和生产成本高的问题。
而公开号为CN111499202B的专利申请虽然声称具有高反射率，但是对于波长大于600nm的太阳光的热反射率出现明显下降，这会导致釉层的隔热效果大打折扣。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种高反射隔热陶瓷釉，旨在提高陶瓷砖对全波段太阳光的反射隔热性能。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种高反射隔热陶瓷釉，按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块30％～50％、钛榍石粉10％～30％、钛白粉4％～7.5％。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其中，所述钛榍石粉的平均粒径为1～4μm。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其中，按质量百分数计，所述钛熔块中，10％≤TiO2≤15％，Al2O3≤6％。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其中，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料中，钛和钙的摩尔比为1:1～1:1.5。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其中，其制备原料还包括石英、钠长石、钾长石、氧化铝、方解石、高岭土、滑石、白云石、硅灰石、碳酸钡、碳酸锶、氧化锌中的一种或多种。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其中，按质量百分数计，其制备原料包括：钛熔块50％、钛榍石粉10％、钛白粉4％、高岭土8％、石英20％、方解石5％、滑石3％；所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60％、Al2O3 5％、CaO 17％、TiO2 13.5％、K2O 1％、Na2O 2.5％、MgO 0.8％、Fe2O3 0.2％。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其中，按质量百分数计，其制备原料包括：钛熔块40％、钛榍石粉20％、钛白粉7.5％、高岭土6％、石英12％、钾长石5％、白云石8％、碳酸锶1.5％；所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60.5％、Al2O3 5.5％、CaO 18％、TiO2 10％、K2O 2.3％、Na2O 3.1％、MgO 0.4％、Fe2O30.2％。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其中，按质量百分数计，其制备原料包括：钛熔块30％、钛榍石粉30％、钛白粉6％、高岭土6％、石英10％、钠长石5％、硅灰石12％、碳酸钡1％；所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60％、Al2O3 6％、CaO 18％、TiO2 10％、K2O 2.3％、Na2O3.1％、MgO 0.4％、Fe2O3 0.2％。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其中，按质量百分数计，其制备原料包括：钛熔块45％、钛榍石粉15％、钛白粉5％、高岭土9％、石英10％、方解石10％、滑石3％、氧化锌2％、氧化铝1％；所述钛熔块的化学组分包括：
SiO2 58％、Al2O3 4％、CaO 19％、TiO2 15％、K2O 1.5％、Na2O 2％、MgO 0.3％、
Fe2O3 0.2％。
所述的高反射隔热陶瓷釉，其烧成温度为1170℃～1230℃，烧成周期为30～90分钟。
有益效果：本发明提供了一种高反射隔热陶瓷釉，所述高反射隔热陶瓷釉包括特定含量的钛熔块、钛榍石粉以及钛白粉，烧制后形成的高反射隔热陶瓷釉层包含大量粒径分布在300～2000nm的钛榍石晶体。具体的，该钛榍石晶体中，按颗粒数量计，15％～35％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在300～600nm、50％～70％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在600～900nm、5％～25％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在900～1200nm、2％～10％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在1200～1500nm、1％～5％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在1500～2000nm，通过含有大量特定粒径的钛榍石晶体，所述高反射隔热陶瓷釉层对300～2500nm波长的太阳光具有较高的反射性能。
所述高反射隔热陶瓷釉还适用于采用一次烧成工艺，适用于当下建筑陶瓷砖的制备工艺和烧成制度，生产效率高，节能环保。
附图说明
图1为实施例1的XRD图；
图2为实施例1的SEM图；
图3为实施例1的反射率曲线图；
图4为对比例1的SEM图；
图5为对比例1的反射率曲线图。
具体实施方式
本发明提供一种高反射隔热陶瓷釉，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明第一方面提供了一种高反射隔热陶瓷釉层，按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉层中的钛榍石晶体含量为30％～45％；所述钛榍石晶体中，按颗粒数量计，15％～35％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在300～600nm、50％～70％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在600～900nm、5％～25％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在900～1200nm、2％～10％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在1200～1500nm、1％～5％的钛榍石晶体的粒径均匀分布在1500～2000nm。由太阳光能量分布特征可知，在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99％以上，在地面上观测的太阳辐射的波段范围大约为300～2500nm。陶瓷釉层是由玻璃相和晶相组成，太阳光到达釉层会发生透射、吸收、反射、散射等作用。在300～2500nm的范围内，釉层对于太阳光的透射和吸收作用很弱，反射和散射作用很强，从而获得高反射率。当颗粒尺寸与太阳辐射的波长相当时会产生米氏散射，从而获得强散射效果。米氏散射是指粒子尺寸接近或大于入射光波长的粒子散射现象，因此，虽然本发明的高反射隔热陶瓷釉层的钛榍石晶体的粒径仅分布在300～2000nm范围，但是依旧能够对应波长为300～2500nm的全波段太阳光具有较高的反射性能。
若粒子的尺寸远小于入射光的波长时，则会发生瑞利散射。瑞利散射的散射光强度与入射光的波长四次方成反比，因此，若釉层中钛榍石晶体的粒径分布范围与主要的太阳辐射波长相差甚远，则其在可见光区和近红外区的反射率远低于在中远红外波长区的反射率，无法对全波段太阳光具有高反射率。
与此同时，釉层中钛榍石晶体含量和釉层厚度对反射性能也有直接的影响。
本发明第二方面提供了一种高反射隔热陶瓷釉，所述高反射隔热陶瓷釉烧制后形成如上所述的高反射隔热陶瓷釉层，按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块30％～50％、钛榍石粉10％～30％、钛白粉4％～7.5％，余下为其他原料。高反射隔热陶瓷釉层中，钛熔块、钛白粉和钛榍石粉均是Ti的来源。快速烧成的过程中，釉料中的Ti、Si、Ca、O元素均参与反应生成钛榍石晶体，而不同来源的Ti参与反应的过程都不一样。钛熔块既是钛的来源也是共熔物的主要来源，钛熔块在高温下具有很强的熔融能力，可以将大部分钛白粉和钛榍石粉熔融，而未被熔融部分可作为晶核。钛白粉和钛榍石粉被熔融后与钛熔块原有的钛成分一起析出钛榍石晶体中小颗粒，部分钛榍石粉被熔融后以小于2μm的钛榍石晶体大颗粒存在釉层中。优选地，所述高反射隔热陶瓷釉的烧成温度为1170℃～1230℃。
当釉料的配方体系不合适时，烧制后，钛会以金红石的形式存在(相应的钛榍石的含量降低)，钛榍石为颗粒状，金红石为棒状。在同等TiO2含量和釉层厚度的情况下，以钛榍石为主的釉面的太阳光反射比高于以金红石为主的釉面，因此，当釉料的配方体系不合适时，所烧制得到的釉面的太阳光反射率低。此外，含有较多金红石的釉面还会呈黄色调，影响视觉效果。
在本发明的高反射隔热陶瓷釉的配方中，本发明根据钛熔块在高温下对晶体具有强溶解能力的特点，以钛熔块为主要钛源，引入钛榍石粉和钛白粉，使得釉料在快速烧成的条件下获得大量钛榍石晶体，并且钛榍石晶体的颗粒尺寸主要介于300～2000nm。
本高反射隔热陶瓷釉烧制后的釉面光泽度仅在3°～30°，有效避免了光反射带来的光污染，符合陶瓷砖在屋顶和外墙的应用要求。
具体的，高反射隔热陶瓷釉的制备原料中，所述其他原料可以选自粘土类原料、石英、钠长石、钾长石、氧化铝、方解石、高岭土、滑石、白云石、硅灰石、碳酸钡、碳酸锶、氧化锌等材料。
优选的，所述钛榍石粉的平均粒径为1～4μm。所述钛榍石粉的粒径不宜过大，也不宜过小，否则烧制后形成的钛榍石晶体过大或过小。
优选的，按质量百分数计，所述钛熔块中，10％≤TiO2≤15％，Al2O3≤6％。若钛熔块中TiO2含量过低，则不利于析出大量钛榍石；若钛熔块中Al2O3含量过高，则不利于析出大颗粒的钛榍石。
优选的，所述反射隔热陶瓷釉的制备原料中，钛和钙的摩尔比为1:1～1:1.5。
本发明第三方面提供了一种高反射隔热陶瓷砖，所述高反射隔热陶瓷砖包括依次设置的坯体层、底釉层和如上所述的高反射隔热陶瓷釉层。
优选的，所述坯体层的厚度为3～20mm；所述底釉层的厚度为0.1～0.2mm；所述高反射隔热陶瓷釉层的厚度为0.15～0.4mm。
本发明第四方面提供了一种陶瓷砖的制备方法，所述制备方法用于制备以上所述的高反射隔热陶瓷砖，包括如下步骤：
在坯体层上布施底釉，以在烧制后形成底釉层；
在底釉上布施以上所述的高反射隔热陶瓷釉，以在烧制后形成高反射隔热陶瓷釉层；具体的，可根据工艺要求在高反射隔热陶瓷釉里添加色料或在高反射隔热陶瓷釉表面打印图案；
烧制，烧成温度为1170℃～1230℃，烧成周期为30～90分钟。
优选的，按质量百分比计，所述底釉的化学组成包括：SiO2 60％～70％、Al2O320％～30％、Na2O 3％～5％、K2O 1％～3％、CaO 0.5％～1.5％、MgO 0.5％～1.5％、烧失量1％～3％。
实施例1
一种高反射隔热陶瓷砖，其制备方法，包括如下步骤：
S100.在坯体层上布施底釉，以在烧制后形成底釉层；
按质量百分数计，所述底釉的化学组成包括：SiO2 66％、Al2O3 23％、Na2O4％、K2O2.5％、CaO 1.5％、MgO 0.5％、烧失量2.5％；
S200.在底釉上布施以下所述的高反射隔热陶瓷釉，以在烧制后形成高反射隔热陶瓷釉层；
按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块50％、钛榍石粉10％、钛白粉4％、高岭土8％、石英20％、方解石5％、滑石3％；
具体的，所述钛榍石粉的平均粒径为2μm；
按质量百分数计，所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60％、Al2O3 5％、CaO 17％、TiO2 13.5％、K2O 1％、Na2O 2.5％、MgO 0.8％、Fe2O3 0.2％；
最终所述高反射隔热陶瓷釉中钛和钙的摩尔比为1:1.37；
S300.烧制，烧制时最高烧成温度为1230℃，烧成周期为30分钟；
烧制后测定高反射隔热陶瓷砖的各层厚度，其中，坯体层的厚度为10mm，底釉层的厚度为0.15mm，高反射隔热釉层的厚度为0.28mm。
实施例2
一种高反射隔热陶瓷砖，其制备方法，包括如下步骤：
S100.在坯体层上布施底釉，以在烧制后形成底釉层；
按质量百分数计，所述底釉的化学组成包括：SiO2 62％、Al2O3 30％、Na2O5％、K2O1％、CaO 0.5％、MgO 0.5％、烧失量1％；
S200.在底釉上布施以上所述的高反射隔热陶瓷釉，以在烧制后形成高反射隔热陶瓷釉层；
按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块40％、钛榍石粉20％、钛白粉7.5％、高岭土6％、石英12％、钾长石5％、白云石8％、碳酸锶1.5％；
具体的，所述钛榍石粉的平均粒径为3μm；
按质量百分数计，所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60.5％、Al2O3 5.5％、CaO18％、TiO2 10％、K2O 2.3％、Na2O 3.1％、MgO 0.4％、Fe2O3 0.2％；
最终所述高反射隔热陶瓷釉中钛和钙的摩尔比为1:1.12；
S300.烧制，烧制时最高烧成温度为1170℃，烧成周期为90分钟；
烧制后测定高反射隔热陶瓷砖的各层厚度，其中，坯体层的厚度为20mm，底釉层的厚度为0.13mm，高反射隔热釉层的厚度为0.4mm。
实施例3
一种高反射隔热陶瓷砖，其制备方法，包括如下步骤：
S100.在坯体层上布施底釉，以在烧制后形成底釉层；
按质量百分数计，所述底釉的化学组成包括：SiO2 61.5％、Al2O3 28.5％、Na2O4.5％、K2O 1.5％、CaO 1％、MgO 1.5％、烧失量1.5％；
S200.在底釉上布施以上所述的高反射隔热陶瓷釉，以在烧制后形成高反射隔热陶瓷釉层；
按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块30％、钛榍石粉30％、钛白粉6％、高岭土6％、石英10％、钠长石5％、硅灰石12％、碳酸钡1％；
具体的，所述钛榍石粉的平均粒径为4μm；
按质量百分数计，所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60％、Al2O3 6％、CaO 18％、TiO2 10％、K2O 2.3％、Na2O 3.1％、MgO 0.4％、Fe2O3 0.2％；
最终所述高反射隔热陶瓷釉中钛和钙的摩尔比为1:1.23；
S300.烧制，烧制时最高烧成温度为1200℃，烧成周期为50分钟；
烧制后测定高反射隔热陶瓷砖的各层厚度，其中，坯体层的厚度为3mm，底釉层的厚度为0.1mm，高反射隔热釉层的厚度为0.15mm。
实施例4
一种高反射隔热陶瓷砖，其制备方法，包括如下步骤：
S100.在坯体层上布施底釉，以在烧制后形成底釉层；
按质量百分数计，所述底釉的化学组成包括：SiO2 66％、Al2O3 23％、Na2O4％、K2O2.5％、CaO 1.5％、MgO 0.5％、烧失量2.5％；
S200.在底釉上布施以上所述的高反射隔热陶瓷釉，以在烧制后形成高反射隔热陶瓷釉层；
按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块45％、钛榍石粉15％、钛白粉5％、高岭土9％、石英10％、方解石10％、滑石3％、氧化锌2％、氧化铝1％；
具体的，所述钛榍石粉的平均粒径为1μm；
按质量百分数计，所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 58％、Al2O3 4％、CaO 19％、TiO2 15％、K2O 1.5％、Na2O 2％、MgO 0.3％、Fe2O3 0.2％；
最终所述高反射隔热陶瓷釉中钛和钙的摩尔比为1:1.47；
S300.烧制，烧制时最高烧成温度为1230℃，烧成周期为30分钟；
烧制后测定高反射隔热陶瓷砖的各层厚度，其中，坯体层的厚度为12mm，底釉层的厚度为0.2mm，高反射隔热釉层的厚度为0.3mm。
对比例1
一种陶瓷砖，其制备方法与实施例1的区别在于：高反射隔热陶瓷釉的制备原料不同；
按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块50％、钛白粉4％、高岭土8％、石英30％、方解石5％、滑石3％；
最终所述高反射隔热陶瓷釉中钛和钙的摩尔比为1:1.58；
烧制时最高烧成温度为1200℃，烧成周期为50分钟；
烧制后测定高反射隔热陶瓷砖的各层厚度，其中，坯体层的厚度为10mm，底釉层的厚度为0.14mm，高反射隔热釉层的厚度为0.29mm。
对比例2
一种陶瓷砖，其制备方法与实施例1的区别在于：钛熔块的化学组分不同；
按质量百分数计，所述钛熔块的化学组分包括：以质量百分比计算，SiO2 57.7％、Al2O3 9％、CaO 17.6％、TiO2 8％、K2O 2.5％、Na2O 3.5％、MgO 1.5％、Fe2O3 0.2％；
最终所述高反射隔热陶瓷釉中钛和钙的摩尔比为1:1.68；
烧制时最高烧成温度为1230℃，烧成周期为30分钟；
烧制后测定高反射隔热陶瓷砖的各层厚度，其中，坯体层的厚度为10mm，底釉层的厚度为0.15mm，高反射隔热釉层的厚度为0.28mm。
对比例3
一种陶瓷砖，其制备方法与实施例1的区别在于：所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料不同；
按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块20％、钛榍石粉40％、钛白粉6％、高岭土6％、石英10％、钠长石5％、硅灰石12％、碳酸钡1％；
其中，所述钛榍石粉的平均粒径为3μm；
按质量百分数计，所述钛熔块的化学组分包括：以质量百分比计算，SiO2 58％、Al2O3 4％、CaO 17％、TiO2 15％、K2O 1.9％、Na2O 2.7％、MgO 1.2％、Fe2O3 0.2％；
最终所述高反射隔热陶瓷釉中钛和钙的摩尔比为1:1.18；
烧制时最高烧成温度为1200℃，烧成周期为50分钟；
烧制后测定高反射隔热陶瓷砖的各层厚度，其中，坯体层的厚度为3mm，底釉层的厚度为0.1mm，高反射隔热釉层的厚度为0.15mm。
对比例4
一种陶瓷砖，其制备方法与实施例1的区别在于：所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料不同；
按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块60％、钛榍石粉10％、钛白粉2％、高岭土8％、石英12％、方解石5％、滑石3％；
最终所述高反射隔热陶瓷釉中钛和钙的摩尔比为1:1.58；
烧制时最高烧成温度为1230℃，烧成周期为30分钟；
烧制后测定高反射隔热陶瓷砖的各层厚度，其中，坯体层的厚度为10mm，底釉层的厚度为0.15mm，高反射隔热釉层的厚度为0.28mm。
测定实施例1-4以及对比例1-4的釉面明度、光泽度；
根据GB/T 31389-2015测试高反射隔热陶瓷釉层对全波段太阳光的反射性能；
通过X射线衍射仪分析高反射隔热陶瓷釉层的晶相组成；
通过电子扫描电镜分析高反射隔热陶瓷釉层中晶粒的大小，并通过NanoMeasurer软件进行粒径分布统计；
相应的测试结果如下：
| 钛榍石含量 | 太阳光反射比 | 可见光反射比 | 近红外反射比 | 明度L* | 光泽度 | |
| 实施例1 | 30％ | 0.93 | 0.93 | 0.94 | 95.8 | 10 |
| 实施例2 | 40％ | 0.95 | 0.95 | 0.96 | 96.3 | 3 |
| 实施例3 | 45％ | 0.90 | 0.91 | 0.90 | 95.2 | 30 |
| 实施例4 | 35％ | 0.92 | 0.93 | 0.91 | 95.6 | 18 |
| 对比例1 | 21％ | 0.83 | 0.86 | 0.8 | 93.6 | 25 |
| 对比例2 | 23％ | 0.84 | 0.87 | 0.83 | 93.8 | 8 |
| 对比例3 | 52％ | 0.85 | 0.88 | 0.82 | 94.1 | 2 |
| 对比例4 | 26％ | 0.85 | 0.88 | 0.82 | 94.2 | 50 |
根据以上测试结果可以看出，实施例1-4所制得的高反射隔热陶瓷砖对全波段的太阳光都具有高反射比，均在0.90以上，并且光泽度较低。图1为实施例1的XRD图，通过X射线衍射仪分析可以确定高反射隔热陶瓷釉层的晶相主要为颗粒状的钛榍石。图2为实施例1的SEM图，根据统计，钛榍石晶体的粒径分布为：粒径为300～600nm的钛榍石晶体约占28.5％、粒径为600～900nm的钛榍石晶体约占52.4％、粒径为900～1200nm的钛榍石晶体约占13.6％、粒径为1200～1500nm的钛榍石晶体约占3.8％、粒径为1500～2000nm的钛榍石晶体约占1.7％。图3为实施例1的反射率曲线图，从图中可以看出，高反射隔热陶瓷釉层对波长为300～2500nm的太阳光均有较高的反射率，根据公式计算(参见GB/T 31389-2015)，实施例1中太阳光反射比可达0.93，可见光反射比达0.93，近红外反射比达0.94。
另外，实施例2中钛榍石晶体的粒径分布为：粒径为300～600nm的钛榍石晶体约占21.3％、粒径为600～900nm的钛榍石晶体约占60.9％、粒径为900～1200nm的钛榍石晶体约占14.6％、粒径为1200～1500nm的钛榍石晶体约占2.1％、粒径为1500～2000nm的钛榍石晶体约占1.1％。
实施例3中钛榍石晶体的粒径分布为：粒径为300～600nm的钛榍石晶体约占16.3％、粒径为600～900nm的钛榍石晶体约占50.3％、粒径为900～1200nm的钛榍石晶体约占20.6％、粒径为1200～1500nm的钛榍石晶体约占8.3％、粒径为1500～2000nm的钛榍石晶体约占4.5％。
实施例4中钛榍石晶体的粒径分布为：粒径为300～600nm的钛榍石晶体约占27.6％、粒径为600～900nm的钛榍石晶体约占50.8％、粒径为900～1200nm的钛榍石晶体约占13.8％、粒径为1200～1500nm的钛榍石晶体约占5.3％、粒径为1500～2000nm的钛榍石晶体约占2.5％。
图4为对比例1的SEM图，从图中可以看出，对比例1的高反射隔热陶瓷釉层中，钛榍石晶体的粒径分布在100～500nm，其中粒径为100～300nm的钛榍石晶体的数量约占81.5％、粒径为300～500nm的钛榍石晶体的数量约占18.5％。图5为对比例1的反射率曲线图，从图中可以看出，对比例1的高反射隔热陶瓷釉层对波长小的太阳光具有较高的反射率，但是对于波长大于500nm的太阳光，其反射率较低，根据公式计算，对比例1中太阳光反射比仅有0.83，可见光反射比仅有0.86，近红外反射比仅有0.8，说明当钛榍石晶体含量少以及粒径范围过小时，会导致高反射隔热陶瓷釉层对部分波长的太阳光反射率比较低。而造成钛榍石晶体的粒径集中在100～500nm的原因是对比例1中没有使用钛榍石粉作为制备原料，导致釉层中缺少颗粒较大的钛榍石晶体。
对比例2中，其钛熔块的Al2O3含量大于本发明的保护范围，其TiO2含量小于本发明的保护范围，经分析，对比例2中钛榍石晶体的粒径分布在100～1000nm，其中粒径为100～300nm的钛榍石晶体的数量约占25.3％、粒径为300～600nm的钛榍石晶体的数量约占37.5％、粒径为600～1000nm的钛榍石晶体的数量约占37.2％。对于波长大于1000nm的太阳光，其反射率较低，并且其钛榍石含量只有23％，从而对比例2的太阳光反射比、可见光反射比以及近红外反射比均明显不如实施例1-4。从对比例2可以反映出，钛熔块中TiO2含量过低、Al2O3含量过高时，不利于析出大颗粒的钛榍石晶体。其原因是：钛熔块在高温下具有很强的熔融能力，可以将大部分钛白粉和钛榍石粉熔融，Ti在共熔物中与Ca、Si、O元素反应生成钛榍石晶体，若钛熔块中Al2O3的含量过高，会导致共熔物粘度过大，从而不利于钛榍石晶体的析出和长大。
对比例3中，钛熔块的含量小于本发明的保护范围，而钛榍石粉含量大于本发明的保护范围，经分析，对比例3的钛榍石含量均高于实施例1-4，对比例3中钛榍石晶体的粒径分布在500～4000nm，其中粒径为500～900nm的钛榍石晶体的数量约占23.5％、粒径为900～1200nm的钛榍石晶体的数量约占35.7％、粒径为1200～1500nm的钛榍石晶体的数量约占17.2％、粒径为1500～2000nm的钛榍石晶体的数量约占13.4％、粒径为2000～4000nm的钛榍石晶体的数量约占10.2％。这说明钛榍石粉的用量过多，且钛熔块的用量过少，会导致釉层中的大粒径钛榍石晶体过多，而小粒径的钛榍石晶体不足。其原因是：钛熔块的用量不足，共熔物的含量少、熔融能力弱，对钛榍石粉的熔融有限，导致釉层中钛榍石晶体粒径偏大。
对比例4中，钛熔块的含量大于本发明的保护范围，经分析，对比例4中钛榍石晶体的粒径分布在100～1000nm，其中粒径为100～300nm的钛榍石晶体的数量约占33.5％、粒径为300～600nm的钛榍石晶体的数量约占38.3％、粒径为600～1000nm的钛榍石晶体的数量约占28.2％。这说明当钛熔块的用量过多时，会导致析出的钛榍石晶体的粒径过小。其原因是：当钛熔块含量太高，共熔物的熔融能力强，从而不利于钛榍石晶体的长大。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，按质量百分数计，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料包括：钛熔块30％～50％、钛榍石粉10％～30％、钛白粉4％～7.5％。
2.根据权利要求1所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，所述钛榍石粉的平均粒径为1～4μm。
3.根据权利要求1所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，按质量百分数计，所述钛熔块中，10％≤TiO2≤15％，Al2O3≤6％。
4.根据权利要求1所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，所述高反射隔热陶瓷釉的制备原料中，钛和钙的摩尔比为1:1～1:1.5。
5.根据权利要求1所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，其制备原料还包括石英、钠长石、钾长石、氧化铝、方解石、高岭土、滑石、白云石、硅灰石、碳酸钡、碳酸锶、氧化锌中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，按质量百分数计，其制备原料包括：钛熔块50％、钛榍石粉10％、钛白粉4％、高岭土8％、石英20％、方解石5％、滑石3％；所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60％、Al2O3 5％、CaO 17％、TiO2 13.5％、K2O 1％、Na2O 2.5％、MgO 0.8％、Fe2O3 0.2％。
7.根据权利要求1所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，按质量百分数计，其制备原料包括：钛熔块40％、钛榍石粉20％、钛白粉7.5％、高岭土6％、石英12％、钾长石5％、白云石8％、碳酸锶1.5％；所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60.5％、Al2O3 5.5％、CaO 18％、TiO2 10％、K2O 2.3％、Na2O 3.1％、MgO 0.4％、Fe2O3 0.2％。
8.根据权利要求1所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，按质量百分数计，其制备原料包括：钛熔块30％、钛榍石粉30％、钛白粉6％、高岭土6％、石英10％、钠长石5％、硅灰石12％、碳酸钡1％；所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 60％、Al2O3 6％、CaO 18％、TiO210％、K2O 2.3％、Na2O 3.1％、MgO 0.4％、Fe2O3 0.2％。
9.根据权利要求1所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，按质量百分数计，其制备原料包括：钛熔块45％、钛榍石粉15％、钛白粉5％、高岭土9％、石英10％、方解石10％、滑石3％、氧化锌2％、氧化铝1％；所述钛熔块的化学组分包括：SiO2 58％、Al2O3 4％、CaO 19％、TiO2 15％、K2O 1.5％、Na2O 2％、MgO 0.3％、Fe2O3 0.2％。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高反射隔热陶瓷釉，其特征在于，其烧成温度为1170℃～1230℃，烧成周期为30～90分钟。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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