專(zhuān)利名稱(chēng)：曲面陶瓷板(磚)的制造方法及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑裝飾材料的制造方法，具體地說(shuō)是關(guān)于曲面陶瓷板(磚)的制造方法及其制品。
隨著人們對(duì)建筑物美觀要求的提高，建筑師對(duì)建筑物新穎造形的追求，建筑材料尤其是建筑裝飾材料不斷向多樣化和多品種發(fā)展。近年來(lái)，用花崗石、大理石裝飾建筑物圓柱面、弧形墻面、弧形墻角、弧形扶手等建筑物曲面部分的情況日益增多，用量很大。用天然石材加工成曲面制品，加工量大，石材的利用率低，天然石材曲面制品的生產(chǎn)成本很高。大理石一般是沉積、變質(zhì)巖石，主要成份是碳酸鈣，理化性能差，硬度低，一般為莫氏硬度3-4，抗折強(qiáng)度100Kg/cm2左右，將大理石料加工成弧面制品時(shí)，可采用帶鋸將石料切割成由多個(gè)平面組成，接近弧形、粗糙的弧面板，再用機(jī)械或手工的方法將裝飾面修正研磨拋光。由于大理石的理化性能差，硬度低，易風(fēng)化，耐候性差，大理石的磨光表面持久性不好，一般數(shù)月至數(shù)年內(nèi)磨光表面失去光澤，顏色也會(huì)發(fā)生變化，裝飾效果難以持久，當(dāng)用于室外裝飾時(shí)，隨歲月變化十分顯著。花崗石是火成巖，多數(shù)理化性能優(yōu)良，硬度高，一般為莫氏硬度6-7，抗折強(qiáng)度200Kg/cm2左右，將花崗石料加工成弧面制品時(shí)，加工十分困難，到目前為止無(wú)法采用帶鋸加工，只能采用機(jī)械或手工的方法對(duì)花崗石塊料進(jìn)行打鑿，以沖擊和劈裂的方式去掉塊料的多余部分，使其成為弧面板，一般一塊石料只能打鑿出一塊弧面板，加工難度大，石材利用率很低，加工成本十分高昂，并且難以制成薄板，也增加了建筑施工的困難，加大了施工成本。天然石材另一固有缺點(diǎn)是裝飾面色差大。用有機(jī)材料可以方便地制成曲面飾面材料，但有機(jī)物耐候性差、易老化、易變形，難以滿足建筑物的使用要求，尤其不能用于建筑物的室外裝飾。玻璃板可制成各種曲面板，但普通玻璃脆性大，裝飾效果不理想，微晶玻璃價(jià)格高昂。
本發(fā)明所述的陶瓷板(磚)是指陶質(zhì)(吸水率大)、半瓷質(zhì)(吸水率較小)，瓷質(zhì)(吸水率很小)的，有釉、無(wú)釉的經(jīng)成形、燒制而成的無(wú)機(jī)非金屬板塊，一般指玻璃馬賽克、陶瓷彩釉磚、釉面磚、墻地磚、瓷質(zhì)磚等，瓷質(zhì)磚也稱(chēng)作?；u、無(wú)釉磚、同質(zhì)磚、仿石磚等，有時(shí)也稱(chēng)作陶瓷裝飾板，如近年出現(xiàn)的以提釩尾渣為原料之一制造的釩鈦黑瓷裝飾板。陶瓷板(磚)的主要化學(xué)成份是氧化硅和氧化鋁，釩鈦黑瓷裝飾板中除氧化硅、氧化鋁外還含有大量過(guò)渡金屬氧化物，未經(jīng)磨光加工的釩鈦黑瓷裝飾板稱(chēng)作毛板。曲面是指圓弧面、拋物面等規(guī)則與不規(guī)則的彎曲面。
長(zhǎng)期以來(lái)大批量生產(chǎn)的陶瓷板(磚)的尺寸都比較小，如10×10、10×20、20×20、20×50、50×50、100×100、100×200、152×152、200×200、200×300，厚度一般為5～15(本文中尺寸單位均為毫米)，近幾年來(lái)隨著建筑業(yè)的發(fā)展需要和工業(yè)進(jìn)步，陶瓷板(磚)生產(chǎn)廠逐步采用大型成型設(shè)備，全自動(dòng)陶瓷板(磚)成型壓機(jī)噸位不斷增大，近幾年來(lái)采用了400、600、800、1000、1200、1400、1500，甚至2000、2500噸的成型壓機(jī)，板(磚)的尺寸達(dá)到了300×300、400×400、500×500、400×600、600×600，并仍在向更大型化發(fā)展。
建筑物的尺寸都比較大，以前陶瓷板(磚)的尺寸都比較小，只需將陶瓷板(磚)沿建筑物的彎曲面順序鋪貼就可以獲得宏觀彎曲的裝飾面，近幾年來(lái)，隨著大尺寸陶瓷板(磚)的出現(xiàn)，建筑業(yè)希望提供大型整塊的曲面陶瓷板(磚)用于建筑物彎曲部分以提高裝飾效果的愿望是十分正常的。
本發(fā)明的目的是采用耐火材料制造的曲面模具，施加外力或不施加外力使陶瓷板(磚)在高溫下變形與模具曲面貼合的方法制造曲面陶瓷板。
本發(fā)明制造曲面陶瓷板(磚)的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的用耐火材料制造所需形狀的表面彎曲的模具，模具表面可以向上彎曲、向下彎曲以及陽(yáng)模、陰模相配合的組合模具。陶瓷原板是指制造曲面陶瓷板(磚)用的陶瓷板(磚)，陶瓷原板可以是經(jīng)過(guò)燒制的陶瓷平板(磚)、經(jīng)過(guò)素?zé)形闯浞譄Y(jié)的陶瓷平板(磚)、尚未經(jīng)過(guò)燒制或素?zé)奶沾善桨?磚)素坯、成型為符合模具表面形狀的陶瓷素坯，陶瓷原板可以是上釉的、未上釉的，上述經(jīng)過(guò)燒制的陶瓷平板(磚)是指已經(jīng)過(guò)燒制的彩釉磚、釉面磚、墻地磚、瓷質(zhì)磚、釩鈦黑瓷裝飾板及未經(jīng)磨光的釩鈦黑瓷裝飾板毛板。將陶瓷原板放置在由耐火材料制成的表面彎曲的模具上，將模具連同陶瓷原板一起放入窯爐中進(jìn)行高溫處理，陶瓷原板在高溫下軟化，靠自身重量或在外力輔助下向下彎曲與模具表面貼合，成為與模具形狀一樣的曲面陶瓷板(磚)。高溫處理的溫度對(duì)不同種類(lèi)的陶瓷板(磚)而不同，一般說(shuō)來(lái)高溫處理的溫度與所處理的陶瓷板(磚)的燒制溫度相接近，高溫處理的溫度應(yīng)該是使原板軟化、變形直至與模具表面貼合的溫度，高溫處理溫度為950～1300℃。原板經(jīng)高溫處理成為所需形狀的陶瓷板(磚)緩慢冷卻后即成為曲面陶瓷板(磚)。為了使原板與模具表面貼合的更好，可以將模具做成組合式的，陰模與陽(yáng)模相配合，陰?；蜿?yáng)模與一升降機(jī)構(gòu)連接，待原板達(dá)到軟化溫度時(shí)將陰?；蜿?yáng)模放下，靠陰?；蜿?yáng)模的重量將原板壓下使其與模具工作面緊密配合，使形狀完全一樣，也可將上模直接放在原板上，高溫下原板軟化，上下模吻合，原板處于上下模之間成為所需的形狀。為有利于高溫處理后曲面陶瓷板(磚)與模具的分離，可在模具成形表面上施加脫模劑，如氧化鋁或富含氧化鋁的粉劑。
高溫處理可在爐、窯中進(jìn)行，所述爐、窯是指箱式爐、鐘罩式爐、隧道窯、推板窯、輥道窯等。為實(shí)現(xiàn)曲面陶瓷板(磚)的連續(xù)化生產(chǎn)，這一高溫處理過(guò)程可在隧道窯、推板窯、輥道窯等連續(xù)生產(chǎn)的窯爐中進(jìn)行。
為得到批量生產(chǎn)的大尺寸曲面陶瓷板(磚)，將經(jīng)過(guò)輥道窯燒制的陶瓷平板(磚)放置在耐火材料制成的表面為曲面的模具上，在爐、窯中如隧道窯、推板窯、輥道窯中進(jìn)行950～1300℃的高溫處理，制得曲面陶瓷板(磚)。
瓷質(zhì)磚質(zhì)地致密，化學(xué)性能穩(wěn)定，莫氏硬度7，抗折強(qiáng)度200～500Kg/cm2，經(jīng)研磨拋光加工后表面光澤度高，為得到批量生產(chǎn)的大尺寸曲面瓷質(zhì)板(磚)，將經(jīng)過(guò)輥道窯燒制的瓷質(zhì)平板(磚)放置在耐火材料制成的表面為曲面的模具上，在爐、窯中進(jìn)行1050～1300℃的高溫處理，制得曲面瓷質(zhì)板(磚)，對(duì)表面用人工或機(jī)械的方法研磨拋光后得到表面光亮的曲面瓷質(zhì)板(磚)。
釩鈦黑瓷裝飾板(磚)質(zhì)地十分致密，理化性能優(yōu)良，莫氏硬度7，抗折強(qiáng)度700～1100Kg/cm2，經(jīng)研磨拋光加工后表面光澤度高，仔細(xì)加工可達(dá)到鏡面效果，為得到批量生產(chǎn)的大尺寸曲面釩鈦黑瓷裝飾板(磚)，將經(jīng)過(guò)輥道窯燒制的釩鈦黑瓷平板(磚)即釩鈦黑瓷裝飾板毛板放置在耐火材料制成的表面為曲面的模具上，在爐、窯中進(jìn)行1050～1150℃的高溫處理，制得曲面釩鈦黑瓷板(磚)，對(duì)表面用人工或機(jī)械的方法研磨拋光后得到表面光亮的曲面釩鈦黑瓷裝飾板(磚)。
規(guī)則曲面的曲面陶瓷板(磚)可用熱塑性粘接材料如火漆、瀝青等粘固在轉(zhuǎn)筒表面用旋轉(zhuǎn)的磨光頭進(jìn)行加工，非規(guī)則曲面的曲面陶瓷板(磚)可用同樣材料粘固在多根柱狀物的柱頭上，柱頭位置可調(diào)節(jié)使其處于不同平面上，用旋轉(zhuǎn)的磨光頭進(jìn)行加工，磨光頭的位置可以隨曲面起伏自動(dòng)調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)筒表面和柱狀物柱頭表面的溫度可以調(diào)節(jié)，使粘接材料凝固或熔化達(dá)到將板(磚)固定或取下的目的。
本發(fā)明制造的曲面陶瓷板(磚)可以制成不同厚度、尺寸準(zhǔn)確的薄型曲面陶瓷板(磚)，與用石料加工的曲面石質(zhì)板相比原原料豐富、易得、省工、省料、制造方便、成本低廉，建筑施工簡(jiǎn)單、可節(jié)約大量結(jié)合劑，并可根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)制造各種形狀的曲面陶瓷板(磚)。曲面瓷質(zhì)板理化性能比花崗石板更優(yōu)良，可代替難以加工、價(jià)格昂貴的曲面花崗石板。
曲面釩鈦黑瓷裝飾板(磚)理化性能十分優(yōu)良，主要理化指標(biāo)超過(guò)花崗石板，可代替黑色曲面花崗石板，是高級(jí)裝飾材料。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)

圖1 上表面向下彎曲的模具及原板圖2 上表面向上彎曲的模具及原板圖3 上模與升降機(jī)構(gòu)相連接的組合模具及原板圖中1-原板 2-上表面向下彎曲的耐火材料模具 3-上表面向上彎曲的耐火材料模具 4-耐火材料連桿 5-耐火材料銷(xiāo)軸 6-耐火材料陽(yáng)模 7-耐火材料陰模實(shí)施例1、已經(jīng)燒制的彩釉磚尺寸為300×300×9，彩釉磚為平板，輕質(zhì)耐火材料制成的上表面向下彎曲的模具，模具彎曲面的曲率半徑為500，將模具連同彩釉磚一起放入輥道窯中，加熱至1130℃，彩釉磚向下彎曲與模具表面貼合，出窯后將曲面彩釉磚從模具上取下即得到曲面彩釉磚。
2、已經(jīng)輥道窯燒制的瓷質(zhì)磚尺寸400×400×9，瓷質(zhì)磚為平板，耐火材料制成的上表面向下彎曲的模具，模具彎曲面的曲率半徑為400，將模具連同瓷質(zhì)磚一起放入隧道窯中，加熱至1230℃，瓷質(zhì)磚向下彎曲與模具表面貼合，出窯后將曲面瓷質(zhì)磚從模具上取下即得成品，將曲面瓷質(zhì)磚表面研磨拋光即得到具有光亮表面的曲面瓷質(zhì)磚，各種顏色的有光亮表面的曲面瓷質(zhì)磚可代替各種顏色的天然花崗石曲面制品，而成本低廉。
3、已經(jīng)輥道窯燒制的釩鈦黑瓷裝飾板的未經(jīng)磨光的毛板尺寸400×600×10，釩鈦黑瓷裝飾板毛板為平板，耐火材料制成的上表面向下彎曲的模具，模具彎曲面曲率半徑為400，將模具連同釩鈦黑瓷裝飾板毛板一起放入推板窯中，也可將推板窯中的推板做成模具的形狀，此情況下釩鈦黑瓷裝飾板毛板則直接放在推板上，加熱至1100℃，釩鈦黑瓷裝飾板毛板向下彎曲與模具表面貼合，出窯后將曲面釩鈦黑瓷板毛板取下以機(jī)械或手工的方法將表面仔細(xì)研磨拋光則得到具有鏡面裝飾效果的曲面釩鈦黑瓷裝飾板，可作為建筑物圓形立柱、弧形墻面等的高級(jí)裝飾面。釩鈦黑瓷裝飾板的色差比天然黑色花崗石的色差小，嚴(yán)格控制生產(chǎn)條件，可以做到目視無(wú)色差，黑瓷裝飾板黑色面不會(huì)褪色，抗折強(qiáng)度是天然黑色花崗石的4倍左右，可以做成大面積薄板。
4、同例2，其中模具彎曲面為拋物面。
權(quán)利要求
1.制造曲面陶瓷板(磚)的方法，其特征在于將陶瓷原板放置在由耐火材料制成的表面彎曲的模具上，將模具連同陶瓷原板一起放入窯爐中進(jìn)行高溫處理，陶瓷原板在高溫下軟化，靠自身重量或在外力輔助下向下彎曲與模具表面貼合，成為與模具形狀一樣的曲面陶瓷板(磚)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制造曲面陶瓷板(磚)的方法，其特征在于所述陶瓷原板是指制造曲面陶瓷板(磚)用的陶瓷板(磚)，陶瓷原板可以是經(jīng)過(guò)燒制的陶瓷平板(磚)、經(jīng)過(guò)素?zé)形闯浞譄Y(jié)的平板(磚)、尚未經(jīng)過(guò)燒制或素?zé)奶沾善桨?磚)素坯、成型為符合模具表面形狀的陶瓷素坯，陶瓷原板可以是上釉的、未上釉的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷原板，其特征在于所述的經(jīng)過(guò)燒制的陶瓷平板(磚)是指已經(jīng)過(guò)燒制的彩釉磚、釉面磚、墻地磚、瓷質(zhì)磚、釩鈦黑瓷裝飾板及未經(jīng)磨光的釩鈦黑瓷裝飾板毛板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造曲面陶瓷板(磚)的方法，其特征在于所述的表面彎曲的模具，模具表面可以向上彎曲、向下彎曲以及陽(yáng)模、陰模相配合的組合模具。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造曲面陶瓷板(磚)的方法，其特征在于所述高溫處理溫度為950～1300℃。
6.以權(quán)利要求1所述的方法制造的曲面陶瓷板(磚)。
7.以權(quán)利要求1所述的方法制造的曲面釩鈦黑瓷裝飾板。
8.以權(quán)利要求1所述的方法制造的曲面瓷質(zhì)磚。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制造曲面陶瓷板(磚)的方法，將陶瓷平板(磚)放在表面彎曲的耐火材料制成的模具上進(jìn)行熱處理，高溫下陶瓷平板軟化變形成為形狀與模具一致的曲面陶瓷板(磚)，曲面陶瓷板(磚)表面有釉或?qū)Ρ砻婺ス庥糜诮ㄖ飯A形立柱的柱面、弧形墻面、墻角的表面裝飾、表面磨光的曲面陶瓷板可代替天然花崗石、大理石裝飾面，而成本低廉。
文檔編號(hào)B28B13/02GK1071362SQ9110657
公開(kāi)日1993年4月28日 申請(qǐng)日期1991年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月8日
發(fā)明者曹樹(shù)梁, 呂偉, 杜毅, 許建華 申請(qǐng)人:山東省新材料研究所