專利名稱：具深層結(jié)晶之建筑基材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型系有關(guān)于一種基材，特別是一種具深層結(jié)晶微結(jié) 構(gòu)之基材，如拋光石英磚、陶瓷、玻璃、不銹鋼之毛細(xì)孔填補(bǔ)， 使其達(dá)到無毛細(xì)孔化。
背景技術(shù)：
目前市面上充滿許多不同種類之建材，以供建筑施工采用以 鋪設(shè)地面或步道，例如地磚、磁磚、大理石磚、石英磚等。以各 種土壤(如黏土、高嶺土、石英及各種土壤)研磨成粉末，以不 同比例調(diào)和后利用模具壓縮成形并經(jīng)過窯燒后之成品。 一般使用 陶瓷黏土、長石、陶石、石英等多種原料磨粉、高壓壓鑄成形，
上釉經(jīng)高溫?zé)贫傻漠a(chǎn)品，可制成光面、霧面，高溫?zé)杉s800 。C 120(TC不等，視產(chǎn)品的種類。
粉質(zhì)材料之坯土經(jīng)800 1000。C高溫?zé)?，吸水?5%以下， 粉料未熔合者。其為釉面亮度高、較平整性，成本低；陶質(zhì)地磚 之坯土經(jīng)1000~1100°C高溫?zé)?，吸水?6%以下。上述之缺點(diǎn) 為易龜裂、吸水率高、硬度低。瓷質(zhì)之坯土經(jīng)120(TC以上高溫?zé)?制，粉料熔合，吸水率1%以下。優(yōu)點(diǎn)為吸水率低、硬度高、質(zhì) 感較佳；但是缺點(diǎn)為成本高。
生產(chǎn)方式可分為以模具制造，多種石粉經(jīng)研磨成細(xì)微粉末后 ，依一定比例混合并經(jīng)高壓成型。而后再窯燒之產(chǎn)品。另一種是 射出成型，以真空射出機(jī)壓擠后切割成型并經(jīng)窯燒。另有采用窯 燒方式。 一般磁磚的構(gòu)造是由表面的釉面及胚底所組成，而釉面 和胚底組成材質(zhì)不同，其膨脹系數(shù)自然不同，故會有裂釉的現(xiàn)象 產(chǎn)生。由于冷縮熱脹及釉面和胚底的膨脹系數(shù)不同，造成釉面形 成不規(guī)則之裂紋或網(wǎng)狀裂紋。
石英磚燒成后，經(jīng)機(jī)械研磨(拋光)，表面平整光亮，簡稱拋 光石英磚。近年來建筑市場流行大尺寸拋光石英磚，其原因在天 然石材是天然石塊經(jīng)切割成片狀，經(jīng)機(jī)械研磨，是天然的，其密度、硬度隨著不同石塊種類差異很大，毛細(xì)孔較多，吸水率較高、 較不易保養(yǎng)、紋路對齊問題、鋪設(shè)總厚度較厚、較費(fèi)工、結(jié)構(gòu)負(fù) 擔(dān)較重、價格較貴等問題，而拋光石英磚因是人工制成，其密度、 硬度較均勻，則相對的毛細(xì)孔較細(xì)、吸水性低、較易保養(yǎng)(結(jié)晶瓷
化拋光過，耐磨性較佳)、紋路一致統(tǒng)一、厚度較薄(約S 10MM厚， 結(jié)晶瓷化過，抗彎強(qiáng)度較高)、省工、結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)較輕、價格較便宜(大 尺寸拋光石英磚例外)。
地磚磚瑕疵造成的原因很多，其表面具有許多細(xì)微凹洞，壓 模成型機(jī)噸數(shù)太少亦會造成胚體內(nèi)部分子間的空隙過大。另外， 拋光石英磚之表面毛細(xì)孔及細(xì)裂目前有打臘及表面涂裝兩種方 式，這兩種方式僅能在磚面形成一層薄膜，使其短暫防止污染源 侵入。但因結(jié)構(gòu)性差不能耐磨，所以只要行走在上面即刻被磨擦 而失去作用，必須時常施工打臘。表面涂裝雖然比打臘好些，但 仍無法保持長時間防污。拋光石英磚因于工廠成型時，壓模重量 與壓模時間不穩(wěn)定，以致燒結(jié)完成之后拋光磚的表面布滿了極細(xì) 微且密集之孔隙。這些密集且細(xì)微之孔隙相當(dāng)于天然石材中的 "毛細(xì)孔"，即對抵抗污染率有著相當(dāng)大的影響，孔隙愈大愈是 密集，抗污率下降，光澤度降低。
目前市售產(chǎn)品有以常溫表面膠層技術(shù)，該項技術(shù)進(jìn)行測試， 其表面硬度非常差幾乎完全不耐磨?？刮坌詷O差。對該地磚樣品 經(jīng)以水性鋼筆墨水測試其防污性，測試結(jié)果皆在兩小時以內(nèi)便滲 入污漬無法清洗(參第四圖)。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述諸多缺點(diǎn)，本實用新型提出 一 種具深層結(jié)晶結(jié)構(gòu) 之基材。本實用新型之目的之一在于提供一種無毛細(xì)現(xiàn)象之基 材。
一般石英磚之表面具有毛細(xì)孔及細(xì)裂，先前技術(shù)以打臘及表 面涂裝兩種方式形成一層薄膜，使其短暫防止污染源侵入。但因 結(jié)構(gòu)性差不能耐磨，所以只要行走在上面即刻被磨擦而失去作 用，必須時常施工打臘。表面涂裝雖然比打臘好些，但仍無法保 持長時間防污。
本案之特征在于采用奈米溶液，經(jīng)深層結(jié)晶與高溫?zé)Y(jié)使奈米溶液結(jié)晶且與該基材結(jié)合，填補(bǔ)毛細(xì)孔或裂縫結(jié)合，俾使消除或降低該 毛細(xì)孔或裂縫。
故本實用新型提出一建筑用基材，包含材料基底，其表面具 有毛細(xì)孔或裂縫；其特征在于該建筑用基材包含奈米結(jié)晶物質(zhì)填入該毛細(xì)
孔或裂縫，使其與該基材結(jié)合，達(dá)無毛細(xì)孔化之目的。其中該奈米結(jié)晶物質(zhì) 系以導(dǎo)入奈米溶液后，以結(jié)晶法與高溫?zé)Y(jié)形成，高溫?zé)Y(jié)溫度約為攝氏
500一600度。奈米結(jié)晶物質(zhì)之成分，舉例而言，可以包含二氧化硅。其中 在該高溫?zé)Y(jié)程序后，包含再次導(dǎo)入該奈米溶液與低溫凝聚程序。
所述所述建筑用基材，包含石英磚、陶瓷磚、玻璃、不銹鋼。 上述之施作方法包含備置一基材，隨之清洗表面與烘干去除水 分。之后，第一次導(dǎo)入奈米溶液，俾使該奈米溶液進(jìn)入基材表面之毛細(xì)孔 或裂縫。采用深層結(jié)晶程序與高溫?zé)Y(jié)技術(shù)使該奈米溶液結(jié)晶成型于毛細(xì) 孔或裂縫內(nèi)。之后，可以再次導(dǎo)入奈米溶液，以低溫凝聚步驟加以處理。 完成之后，再清潔表面與執(zhí)行質(zhì)量解驗程序。


藉由參考下列詳細(xì)敘述，將可以更快地了解上述觀點(diǎn)以及本實用新型 之優(yōu)點(diǎn),并且藉由下面的描述以及附加圖式,可以更容易了解本實用新型之精 神。其中
圖l系為制作方法程序示意圖。
圖2系為具有毛細(xì)孔與裂縫之截面示意圖。
圖3系為具有深層結(jié)晶層之截面示意圖。
圖中
IOOA基材；
IOI裂縫；
102毛細(xì)孔；
103深層結(jié)晶材質(zhì)；
具體實施方式
在下列敘述中，各式特定細(xì)節(jié)系用以提供本實用新型實施例 之通盤了解。本實用新型將配合其較佳實施例與后附之圖式詳述 于下，應(yīng)理解者為本實用新型中所有之較佳實施例僅為例示之 用，并非用以限制本實用新型。熟知該項技術(shù)者亦應(yīng)理解，本實 用新型之實施不須一或多特定細(xì)節(jié)，或其它特定方法、組成物或 材料等。
準(zhǔn)備基材
本實用新型結(jié)構(gòu)制作程序詳如下述，如圖1所示，首先先提
供一基材，步驟100，其主要以各種土壤，研磨成粉末，以不同
比例調(diào)和后利用模具壓縮或燒窯或射出成形。材質(zhì)包含但是不限 于使用瓷土、黏土、高嶺土、石英、長石或陶石等多種原料磨粉。
可制成光面、霧面，高溫?zé)杉s80(TC 120(TC不等，視產(chǎn)品的 種類而定。
清洗基材與烘干
所提供之基材100A，表面包含許多裂縫101或毛細(xì)孔102， 如圖2所示。隨之，利用清水沖洗基材表面或細(xì)縫中之灰塵或污 泥，步驟110。之后，利用溫度烘干水分或以氣流帶走水分，步 驟120。
導(dǎo)入奈米溶液
之后，備置奈米溶液，舉一實施例而言，可以利用二氧化硅 微粒配合溶劑(如水或他種溶劑)，配置二氧化硅溶液。所述之二 氧化硅微粒之顆粒，得以研磨塊材、化學(xué)反應(yīng)配方或他法取得， 直徑約為奈米等級。奈米顆粒尺寸較小易于填補(bǔ)縫隙且增加反應(yīng) 面積，之后將此奈米溶液涂布于此基材表面或是將此基材浸泡于 此奈米溶液中，參步驟130。本溶液的特色為無顆粒懸浮之奈米 原生液狀物，在常溫常濕之下活性較強(qiáng)故需在相對條件下儲存。 本產(chǎn)品制作過程即為多種化學(xué)成分混合加溫至 一 定溫度，響應(yīng)完 成后冷卻封裝于密封容器中，使用時再開封用于滲入石英磚之縫 隙與石英本體接架而達(dá)到封固作用，以利抗阻污染。結(jié)晶與高溫?zé)Y(jié)程序
之后提供溫度使上述之奈米溶液于細(xì)縫或毛細(xì)孔中結(jié)晶(步驟140)，此結(jié) 晶為一深層結(jié)晶物質(zhì)103(參見圖3)。之后進(jìn)入高溫爐燒結(jié)溫度攝氏500—600度 間(步驟150)，使匯入裂縫之溶液完全結(jié)晶并與石英做接鏈確實填補(bǔ)磚體之表面 毛細(xì)孔。
二次溶液導(dǎo)入
為確保質(zhì)量，得以施加二次溶液導(dǎo)入程序，參步驟160。隨之以低溫 (約攝氏100~150度間)凝聚溶液，步驟170。
表面清理與檢驗
隨之，以清水清洗表面復(fù)原(180)以及對產(chǎn)品檢驗(190)。處理程 序過程中得于必要之處以風(fēng)刀提供熱風(fēng)。
本實用新型之優(yōu)點(diǎn)在于采用高溫奈米匯入填充結(jié)晶法。本法之防污 制程并不改變石英磚本身之表面架構(gòu)。防污處理后對于生活污染有絕對的抗污 性，防污效果持久， 一般家庭使用保證達(dá)10年以上。高溫深層結(jié)晶處理能夠保 持石英面原來硬度不變。目前市場上尚無相同高溫制程之技術(shù)。且目前市場上 尚無能夠達(dá)到24小時抗污染測試之樣品或產(chǎn)品。本方法制造成本低，產(chǎn)品數(shù)據(jù) 穩(wěn)定，能夠大量生產(chǎn)。防污奈米級溶液認(rèn)證，本實用新型目前為臺灣石英磚 唯一通過五級防污之認(rèn)證。以上更彰顯本案之可專利性。
本實用新型以較佳實施例說明如上，然其并非用以限定本實用新型 所主張之專利權(quán)利范圍。其專利保護(hù)范圍當(dāng)視后附之申請專利范圍及其等同領(lǐng) 域而定。凡熟悉此領(lǐng)域之技藝者，在不脫離本專利精神或范圍內(nèi)，所作之更動 或潤飾，均屬于本實用新型所揭示精神下所完成之等效改變或設(shè)計，且應(yīng)包含 在下述之申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一建筑用基材，包含材料基底，其表面具有毛細(xì)孔或裂縫；其特征在于該毛細(xì)孔或裂縫內(nèi)設(shè)有奈米結(jié)晶物質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述之建筑用基材，其特征在于其中該所述建筑用基材 包含石英磚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述之建筑用基材，其特征在于其中該所述建筑用基材 包含陶瓷磚。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述之建筑用基材，其特征在于其中該所述建筑用基材 包含玻璃。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述之建筑用基材，其特征在于其中該所述建筑用基材包含不銹鋼。
專利摘要本實用新型系關(guān)于一種建筑用基材，包含材料基底，其表面具有毛細(xì)孔或裂縫；其特征在于該建筑用基材包含納米結(jié)晶物質(zhì)填入該毛細(xì)孔或裂縫，使其與該基材結(jié)合，達(dá)無毛細(xì)孔化之目的，其中該納米結(jié)晶物質(zhì)系以導(dǎo)入納米溶液后，以深層結(jié)晶法與高溫?zé)Y(jié)形成，其中在高溫?zé)Y(jié)程序后，包含再次導(dǎo)入上述之納米溶液與低溫凝聚程序。
文檔編號E01C15/00GK201245807SQ20082000106
公開日2009年5月27日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者洪耀宗 申請人:洪耀宗