專利名稱：硬質(zhì)陶瓷體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為建筑物外墻復(fù)蓋材料或加熱爐耐熱復(fù)蓋材料等而使用的硬質(zhì)陶瓷體。
代表性的建筑物外墻復(fù)蓋材料是瓷磚。瓷磚具有優(yōu)異耐熱性和耐氣候性，而且美觀性也高。將其用于建筑物外墻罩面，能提高建筑物的耐火性及耐久性，并能提高美觀性。但是，制造瓷磚必須采用高溫?zé)?，因此，通?？赡茏龀傻淖畲蟪叽缰炼?0cm見方，而且每塊瓷磚的成本高。因此，用瓷磚復(fù)蓋外墻比用其它復(fù)蓋材料大幅度地提高成本是不可避免的。
鑒于上述問題，本申請(qǐng)的發(fā)明者研究出一種耐熱性及耐氣候性與瓷磚不相上下、具有美觀性、且無須高溫?zé)频牟牧?，因無須高溫?zé)?，故其尺寸不受限制。由該研究得出了本發(fā)明。
所以，本發(fā)明的目的是，提供一種能在常溫下硬化而具有相當(dāng)于瓷磚特性的硬質(zhì)陶瓷體。
本發(fā)明的硬質(zhì)陶瓷體是把第1粉粒體和作為骨料的第2粉粒體用水玻璃混練，將該混練物硬化后而得到的。第1粉粒體含有二氧化硅(SiO2)和氧化鈣(CaO)的同時(shí)，還含有鋁化合物、特別是氧化鋁(Al2O3)或氫氧化鋁(Al(OH)3)。
本發(fā)明的硬質(zhì)陶瓷體具有高耐熱性和耐氣候性，經(jīng)3小時(shí)1050℃的耐熱試驗(yàn)、又經(jīng)耐氣候牢度試驗(yàn)儀1000小時(shí)的耐氣候試驗(yàn)無任何異常。其抗壓強(qiáng)度能達(dá)到1000～3000kgf/cm2左右，其硬度能達(dá)到莫氏硬度4～6左右，能滿足作為建筑物外墻復(fù)蓋材料所要求的特性，且與瓷磚相當(dāng)。本發(fā)明的硬質(zhì)陶瓷體，也能充分滿足作為加熱爐等耐熱復(fù)蓋材料所要求的特性。因此，本發(fā)明的硬質(zhì)陶瓷體，也可以作為加熱爐的耐熱復(fù)蓋材料，其實(shí)用性很高。
本發(fā)明的硬質(zhì)陶瓷體，能在常溫下硬化而制成具有上述強(qiáng)度特性等的產(chǎn)品，從而能容易地制成例如尺寸超過1m的產(chǎn)品。因此，可用一塊至數(shù)塊對(duì)應(yīng)于建筑物幕墻等通常尺寸，在外墻裝修方面具有與瓷磚同等的效果但成本比用瓷磚大幅度降低。
本發(fā)明的硬質(zhì)陶瓷體，也可以噴涂或涂敷在復(fù)蓋對(duì)象物上使其硬化。這些方法可用于建筑物外墻復(fù)蓋，尤其適用于加熱爐的耐熱復(fù)蓋層等情況。
本發(fā)明的硬質(zhì)陶瓷體，其特征是上述的組分、尤其是用水玻璃進(jìn)行混練以及氧化鈣的含量。即，通過用水玻璃混練上述配方的粉粒體，可得到性能優(yōu)良的陶瓷體。另外，通過氧化鈣的含量可調(diào)節(jié)硬化速度，可確保所需成形等的硬化時(shí)間。氧化鈣的含量與硬化時(shí)間的關(guān)系如

圖1所示。從圖1中可見，氧化鈣的含量最好占全部粉粒體的0.05～20％(重量)。
上述硬質(zhì)陶瓷體中的第1粉粒體，通?？刹捎?.15～33％(重量)波特蘭水泥、30～50％(重量)粒徑為0.1～1μm的二氧化硅粉末、10～30％(重量)粒徑為0.5～100μm的氧化鋁或氫氧化鋁混合而成。作為骨料的第2粉粒體最好采用粒徑為0.1～2mm的硅砂。這些粉粒體的粒徑對(duì)于硬質(zhì)陶瓷體的物理性質(zhì)有較大影響，所以最好采用上述粒徑。
上述硬質(zhì)陶瓷體中的第1粉粒體，可由至少含15％(重量)以上二氧化硅及25％(重量)以上氧化鈣的粒徑為120μm以下的礦渣、粒徑為0.1～1μm的硅粉末、粒徑為0.5～100μm的氧化鋁或氫氧化鋁混合而成，其中，礦渣占30～50％(重量)，二氧化硅粉末占30～50％(重量)，氧化鋁或氫氧化鋁占10～30％(重量)。通常，電爐煉鋼產(chǎn)生的礦渣能滿足上述礦渣的成分，因此，可采用電爐煉鋼的礦渣作為上述礦渣。
上述硬質(zhì)陶瓷體中的第1及第2粉粒體與水玻璃的配比最好是第1粉粒體為30～50％(重量)，第2粉粒體為30～50％(重量)，水玻璃為10～30％(重量)，這樣能充分發(fā)揮上述特性。
圖1是表示氧化鈣含量與硬化時(shí)間關(guān)系的曲線圖。
下面說明本發(fā)明的實(shí)施例。
本發(fā)明的一個(gè)較好實(shí)施例中的第1粉粒體的組分(重量％)如下。普通波特蘭水泥的主要成分是二氧化硅約23％(重量％)，氧化鋁約5％(重量％)、氧化鈣約65％(重量％)。粉煤灰的主要成分是二氧化硅約56％(重量％)，氧化鋁約30％(重量％)。
普通波特蘭水泥8
粒徑為0.1μm的二氧化硅灰(SiO2)31粒徑為0.7～70μm的粉煤灰 61第2粉粒體是采用粒徑為100～300μm的硅砂。水玻璃可采用例如，24％(重量)的K2O，21.4％(重量)的SiO2，53.3％(重量)的水的鉀類水玻璃。17.9％(重量)的Na2O，25.9％(重量)的SiO2，53.6％(重量)的水的鈉類水玻璃。此外，也可以采用鋰類水玻璃，但鋰類水玻璃價(jià)格高，一般不用。
將這些第1和第2粉粒體用以下的配比(重量％)與水玻璃混練，將該混練物注入成形模內(nèi)，放置24小時(shí)使之硬化后脫模，得到厚度為10mm的板狀硬質(zhì)陶瓷體。
第1粉粒體39.9第2粉粒體39.9水玻璃 20.2為了使這樣得到的硬質(zhì)陶瓷體板快速干燥，在150℃經(jīng)3小時(shí)的干燥后，測(cè)定其物理特性。其結(jié)果如下。
比重 1.8抗壓強(qiáng)度(kgf/cm2) 1120莫氏硬度 5吸水率(20℃水中浸72小時(shí))0.0002耐熱性(1050℃3小時(shí)) 無異常耐氣候性(耐氣候牢度試驗(yàn)儀1000小時(shí)) 無異常本發(fā)明的另一較好實(shí)施例中，第1粉粒體用礦渣代替波特蘭水泥。該礦渣是用電爐煉鋼產(chǎn)生的礦渣(例如日本大同特種鋼株式會(huì)社的產(chǎn)品名為“大同礦渣”的礦渣)。該礦渣的成分(重量％)如下。
二氧化硅(SiO2) 20.56
氧化鈣(CaO) 32.83總鐵成分13.67氧化鎂(MgO) 9.28氧化鋁(Al2O3) 8.66氧化錳(MnO) 4.21總鉻(Cr)成分1.50氧化鈦(TiO2) 0.46其它8.83采用上述礦渣的第1粉粒體的配比(重量％)如下。
粒徑為97μm以下的電爐煉鋼礦渣 40粒徑為0.2～0.5μm的二氧化硅灰(SiO2) 40粒徑為1～10μm的氫氧化鋁(Al(OH)3) 20第2粉粒體是采用粒徑為0.2～1mm的硅砂。水玻璃與上述實(shí)施例同樣。將這些第1及第2粉粒體用以下的配比(重量％)與水玻璃混練，將混練物注入成形模內(nèi)，放置6小時(shí)使之硬化后脫模，得到厚度為10mm的板狀硬質(zhì)陶瓷體。
第1粉粒體39.9第2粉粒體39.9水玻璃 20.2為了使這樣得到的硬質(zhì)陶瓷體板快速干燥，在150℃經(jīng)3小時(shí)干燥后，測(cè)定其物理特性?；Y(jié)果如下。
比重 2.43抗壓強(qiáng)度(kgf/cm2)2870莫氏硬度 6吸水率(20℃水中浸72小時(shí)) 0.0002耐熱性(1050℃3小時(shí)) 無異常耐氣候性(耐氣候牢度試驗(yàn)儀1000小時(shí))無異常
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)陶瓷體，其特征在于，將含有二氧化硅和氧化鈣以及鋁化合物的第1粉粒體和作為骨料的第2粉粒體用水玻璃混練，使該混練物硬化而制成。
2.如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)陶瓷體，其特征在于，氧化鈣量占全部粉粒體的0.05～20重量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的硬質(zhì)陶瓷體，其特征在于，第2粉粒體是硅砂。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的硬質(zhì)陶瓷體，其特征在于，其配比是第1粉粒體30～50重量％，第2粉粒體30～50重量％，水玻璃10～30重量％。
全文摘要
本發(fā)明提供的硬質(zhì)陶瓷體,是把含有二氧化硅和氧化鈣及鋁化合物的第1粉粒體和作為骨料的第2粉粒體用水玻璃混練,使該混練物硬化而得到的。本發(fā)明的硬質(zhì)陶瓷體可在常溫下硬化并具有與瓷磚相當(dāng)?shù)奶匦浴?br> 文檔編號(hào)C04B28/26GK1171380SQ9711220
公開日1998年1月28日 申請(qǐng)日期1997年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月12日
發(fā)明者田邊惠三, 松浦克治 申請(qǐng)人:黑澤建設(shè)株式會(huì)社, 瑞弗萊克斯有限公司