CN1524827A - 一种轻质陶瓷的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明“一种轻质陶瓷的制造方法”是将粉状玻璃料、粉状碱金属硅酸盐以及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成干基状态后，加入水分予以塑成所欲完成的形体，并经烘干部分水分后即可加温烧成，以由碱金属硅酸盐中的氧化物或氢氧化物来降低粉状玻璃料的软化点，而在粉状玻璃料呈半流体状态时，由碱金属硅酸盐所带入的空气及结晶水因高温膨胀而形成气泡，同时其水溶性高分子亦可在高温时转变成气体逸出而于成品的内部形成密闭性的气孔，以及于成品的表面形成通道式的开放性气孔，藉由封闭性气孔的形成，使成品具有质轻、隔热、防火、防水的特性。
Description
技术领域
本发明“一种轻质陶瓷的制造方法”旨在提供一制造具质轻、隔热、防火、防水特性的陶瓷成品的方法，以使其陶瓷成品得以广泛应用于建材的陶瓷砖料使用，甚至于可将成品再行粉碎加工以成为轻质骨材的应用。
背景技术
按，一建筑材料所使用的陶瓷砖料，其本身除了需具有高强度的结构特性外，更需要依其所铺设应用的场合，而具备有质轻、隔热、防火、防水等特性；由于，习有的陶瓷烧结技术虽然可以制作具隔热、防火、防水特性的陶瓷砖料，但却一直无法突破降低整体陶瓷砖料质量的技术，以致于所制作完成的陶瓷砖料因为质量过重，而降低其适用范围。
也因为陶瓷烧结技术一直无法突破降低成品质、质量的技术，而使得原本适合由陶瓷所替代的原料技术，不得不另寻其它出路，进而影响陶瓷产业的发展。
发明内容
本发明“一种轻质陶瓷的制造方法”即将粉状玻璃料、粉状碱金属硅酸盐以及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成干基状态后，加入水分予以塑成所欲完成的形体，并经烘干部份水分后即可加温烧成，以在加温烧成的过程中，利用碱金属硅酸盐的多孔性粉体将空气带入，并由碱金属硅酸盐中的氧化物或氢氧化物来降低粉状玻璃料的软化点。而在粉状玻璃料呈半流体状态时，由所带入的空气及结晶水因高温膨胀而形成气泡，同时其水溶性高分子可在高温时转变成气体逸出而于成品的内部形成密闭性的气孔，以及于成品的表面形成通道式的开放性气孔，藉由封闭性气孔的形成，使成品具有质轻、隔热、防火、防水的特性。
本发明“一种轻质陶瓷的制造方法”的另一目的是将粉状玻璃料、碱金属氢氧化物及水溶性高分子依固定的比例混合成干基状态后，加入水分予以塑成所欲完成的形体后，在加温的过程中，利用碱金属氢氧化物来降低粉状玻璃料的软化点而在粉状玻璃料形成半流体状态时，水溶性高分子所转换形成的气体逸出而于成品内部形成密闭性的气孔，以及于成品的表面形成通道式的开放性气孔，同样使成品达到质轻、隔热、防火、防水的特性。
附图说明
图1是本发明的陶瓷成品外观图。
图2是本发明的陶瓷成品剖视图。
图3是本发明以机械成型的制造流程图。
图4是本发明以手工成型的制造流程图。
图5是本发明另一实施例以机械成型的制造流程图。
图6是本发明另一实施例以手工成型的制造流程图。
附图中：
10陶瓷成品
11开放性气泡
12封闭性气泡
具体实施方式
为能使贵审查委员清楚本发明的内容，以及整体运作方式，兹配合图式说明如下：
本发明“一种轻质陶瓷的制造方法”其主要是用以制造如图1及图2所示的陶瓷成品10，其中，陶瓷成品10的表面是密布有呈通道式的开放性气孔11，而其内部则密布有封闭性气孔12，整体陶瓷成品10即藉由封闭性气孔12的形成，而具有质轻、隔热、防火、防水的特性。
至于，本发明“一种轻质陶瓮的制造方法”的整体制造流程如图3及图4所示，其中各原料比如下：
a.在粉状玻璃料为低温型下：
①粉状玻璃料(为50mesh以下的颗粒大小)：重量比90％
②粉状碱金属硅酸盐(可以为硅酸钠)：重量比10％
③外加水溶性高分子(可以为糊精)：重量比3％
b.在粉状玻璃料为高温型下：
①粉状玻璃料(为50mesh以下的颗粒大小)：重量比60％
②粉状碱金属硅酸盐(可以为硅酸钠)：重量比如40％
③外加水溶性高分子(可以为糊精)：重量比3％
而高温型与低温型的差别于：粉状玻璃料若烧至1000℃无变形为高温型，若变形则为低温型，其中，粉状玻璃料的大小差别在于高温状态下持温的时间长短，颗粒愈细持温时间愈短，且水溶性高分子(可以为糊精)的掺入量多寡只在于提供粉状玻璃料颗粒间的常温黏着力大小，并顺带提供部分气孔供应者的角色。
又依机械成型或手工成型的不同而包括有下列步骤：
A、先将粉状玻璃料、粉状碱金属硅酸盐以及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成干基状态，本案的实施例可以为粉状玻璃料是为50mesh的颗粉大小，其碱金属硅酸盐则是为含有氧化钠、氢氧化钠或氧化硅的硅酸钠，而其水溶性高分子则是为具高含碳量的糊精，并以低温型粉状玻璃料90％、硅酸钠10％、糊精3％(外加)的比例，或以高温型粉状玻璃料60％、硅酸钠40％、糊精3％(外加)的比例加以混合。
B、加入水分予以塑成所欲完成的形体，其水分的比例依机械成型或手工成型的不同而分别为6％与10％以下，并配合模具的使用将原料加以塑造定形，且依机械成型或手工成型的不同而分别以300kg/cm2与7kg/cm2的力量成形。
C、去除部份水分，以机械成型时是由110℃的温度烘干，而以手工成型时则是先行风干后再同样以110℃的温度烘干。
D、加温烧成，将原料加热至800℃后，即停止加热(此烧成温度视碱金属硅酸盐所占重量比多寡而调整)。
据以，即可在加温烧成的过程中，利用碱金属硅酸盐的多孔性粉体将空气带入，并由碱金属硅酸盐中的氧化物或氢氧化物来降低粉状玻璃料的软化点，而在粉状玻璃料呈半流体状态时，由外带入的空气及结晶水因高温膨胀而形成气泡，同时其水溶性高分子可在高温时转变成气体逸出而于成品的内部形成密闭性的气孔，以及于成品的表面形成通道式的开放性气孔，藉由封闭性气孔的形成，使成品具有质轻、隔热、防火、防水的特性，而可将陶瓷成品广泛应用于建材的陶瓷砖料使用，甚至于可将成品再行粉碎加工以成为轻质骨材的应用。
本发明“一种轻质陶瓷的制造方法”的另种实施例的原料及制造流程亦可如图5及图6所示，其中各原料如下：
①粉状玻璃料(为50mesh以下的颗粒大小)：95％
②碱金属氢氧化物(可以为氢氧化钠或氢氧化钾)：5％
③外加水溶性高分子(可以为糊精)：10％
又依机械成型或手工成型的不同而包括有下列步骤：
A、先将粉状玻璃料及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成干基状态，本案的实施例可以为粉状玻璃料是为200mesh的颗粒大小，其碱金属氢氧化物可以为氢氧化钠或氢氧化钾，而其水溶性高分子则是为具高含碳量的糊精，并以低温型粉状玻璃95％、氢氧化钠或氢氧化钾5％及糊精10％(外加)的比例加以混合。
B、加入水分予以塑成所欲完成的形体，其水分的比例依机械成型或手工成型的不同而分别为6％与10％以下，并配合模具的使用将原料加以塑造定形，且使机械成型或手工成型的不同而分别以300kg/cm2与7kg/cm2的力量成形。
C、加温烧结，将原料加热至800℃后恒温，等待10分钟。
据以，在加温的过程中，利用碱金属氢氧化物来降低粉状玻璃料的软化点，当粉状玻璃料形成半流体状态时，水溶性高分子所转换形成的气体逸出而于成品的内部形成密闭性的气孔，以及于成品的表面形成通道式的开放性气孔，藉由封闭性气孔的形成，同样可使成品具有质轻、隔热、防火、防水的特性。
当然，利用本发明所制造陶瓷成品亦可于原料混合的过程中加入色料直接加温烧成，抑或是在成型后经上色再行二次烧结，以使陶瓷成品更具色彩的变化。
本发明“一种轻质陶瓷的制造方法”利用碱金属硅酸盐中的氧化物或氢氧化物来降低粉状玻璃料的软化点，而在粉状玻璃料呈半流体状态时，由碱金属硅酸盐所带入的空气及结晶水因高温膨胀而形成气泡，同时其水溶性高分子亦可在高温时转变成气体透出而于成品的内部形成密闭性的气孔，以及于成品的表面形成通道式的开放性气孔，藉由封闭性气孔的形成，使成品具有质轻、隔热、防火、防水的特性。或将粉状玻璃料、碱金属氢氧化物及水溶性高分子依固定的比例混合成干基状态后，加入水分予以塑成所欲完成的形体后，在加温过程中，利用碱金属氢氧化物来降低粉状玻璃料的软化点，当粉状玻璃料形成半流体状态时，水溶性高分子所转换形成的气体逸出而于成品内部形成密闭性的气孔，以及于成品的表面形成通道式的开放性气孔，同样使成品达到质轻、隔热、防火、防水的特性，提供一较全可行的轻质陶瓷的制造方法，爰依法提呈发明专利的申请；惟，以上的实施说明及图式所示，是本发明较佳实施例的一者，并非以此局限本发明，是以，举凡与本发明的构造、装置、特征等近似、雷同者，均应属本发明的创设目的及申请专利范围之内。
Claims (15)
1.一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，包括有下列步骤：
A、将粉状玻璃料、粉状碱金属硅酸盐以及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成干基状态；
B、加入水分予以塑成所欲完成的形体；
C、去除部份水分；
D、加温烧成
2.根据权利要求1所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，该粉状玻璃料是为50mesh以下的颗粒大小，该碱金属硅酸盐则是为含有氧化钠、氢氧化钠或氧化硅的硅酸钠，该水溶性高分子则是为具高含碳量的糊精，并以粉状玻璃料90％、硅酸10％、糊精3％(外加)的比例加以混合。
3.根据权利要求1所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，该粉状玻璃料是为50mesh以下的颗粒大小，该碱金属硅酸盐则是为含有氧化钠、氢氧化钠或氧化硅的硅酸钠，该水溶性高分子则是为具高含碳量的糊精，并以粉状玻璃料60％、硅酸钠40％、糊精3％(外加)的比例加以混合。
4.根据权利要求1所述的一种轻质陶瓷的制造方法。其特征在于，其中，该轻质陶瓷是以机械成型，是加入6％以内的水分并配合模具以300kg/cm2的力量成形。
5.如申请专利范围第1项所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，该轻质陶瓷是以手工成型，是加入10％以内的水分并配合模具以7kg/cm2的力量成形。
6.根据权利要求4所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，是以110℃的温度烘干以去除游离水分。
7.根据权利要求5所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，是先行风干再以110℃的温度烘干以去除游离水分。
8.根据权利要求1所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，该烧成温度为800℃。
9.一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，是包括有下列步骤：
A、将粉状玻璃料、碱金属氢氧化物和水溶性高分子等原料依固定的比例混合成干基状态；
B、加入水分予以塑成所欲完成的形体；
C、去除部份水分；
D、加温烧成
10.根据权利要求9所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，该粉状玻璃料是为50sesh以下的颗粒大小，该碱金属氢氧化物是为氢氧化钠或氢氧化钾，该水溶性高分子则是为具高含碳量的糊精，并以粉状玻璃料95％、碱金属氢氧化物5％及外加糊精10％的比例加以混合。
11.根据权利要求9所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，该轻质陶瓷是以机械成型，是加入6％以内的水分并配合模具以300kg/cm2的力量成形。
12.根据权利要求9所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，该轻质陶瓷是以手工成型，是加入10％以内的水分并配合模具以7kg/cm2以上的力量成形。
13.根据权利要求11所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，是以110℃的温度烘干以去除游离水分。
14.根据权利要求12项所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，是先行风干再以110℃的温度烘干以去除游离水分。
15.根据权利要求9项所述的一种轻质陶瓷的制造方法，其特征在于，其中，该烧成温度为800～1100℃。
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