本發(fā)明屬于建筑陶瓷生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對(duì)于家居裝飾的要求也越來(lái)越高，瓷質(zhì)拋光磚因具有較高的耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度及其一定的裝飾性，而被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹母鞣N不同的場(chǎng)所。但是，拋光磚的裝飾性，色彩多樣性不及瓷片與仿古磚。近年來(lái)陶瓷制造技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)設(shè)備的不斷推廣應(yīng)用，使得家居裝飾材料的種類越來(lái)越多，人們對(duì)于視覺(jué)效果的要求也更加關(guān)注。釉面拋光類產(chǎn)品常被稱為全拋釉磚，采用的是釉中彩工藝，其印刷圖案在透明釉層之下，被透明釉所覆蓋，制品在經(jīng)過(guò)燒成后，對(duì)釉面進(jìn)行拋光，使產(chǎn)品的圖案立體效果更加顯著，大大地提高了產(chǎn)品的裝飾性，因此深受裝飾設(shè)計(jì)和銷售市場(chǎng)的歡迎。拋釉磚透明釉層的性能，直接關(guān)系產(chǎn)品的使用功能，尤其用于地面鋪貼產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，對(duì)釉層的表面硬度和耐磨度要求較高，故提高拋釉磚釉面的硬度能大大提高拋釉磚的價(jià)值。
超細(xì)氧化物產(chǎn)生了一般粉體與塊狀材料所不具有的表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)，使其具有更為優(yōu)異的物理化學(xué)特性。從而使其在化學(xué)活性、電學(xué)、表面性能等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的性能。超細(xì)粉體中由于每一粒子組成原子少，表面原子處于不安定狀態(tài)，使其表面晶格震動(dòng)的振幅較大，所以具有較高的表面能量，造成超微粒子特有的熱性質(zhì)，也就是造成熔點(diǎn)下降，同時(shí)超細(xì)粉體將比傳統(tǒng)粉體容易在較低溫度燒結(jié)，而成為良好的燒結(jié)促進(jìn)材料。加入到釉料中可以降低釉料燒成溫度，提高材料表面的硬度。如一般的Al2O3、SiO2粉體加入到釉料中可以提高釉的硬度，但同時(shí)要提高燒成溫度。如果能在現(xiàn)有拋釉釉料中加入超細(xì)氧化鋁，氧化硅即提高拋釉釉面硬度的同時(shí)又維持現(xiàn)有工廠燒成溫度不變，是很有意義的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚。該拋釉磚的釉料原料處理工藝簡(jiǎn)單，利用建筑陶瓷廠的現(xiàn)有施釉工藝、現(xiàn)有燒成工藝，具有原料來(lái)源廣泛，設(shè)備參數(shù)微調(diào)，燒制得的拋釉磚釉面保持原有色彩豐富又提高釉面硬度的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述拋釉磚的制備方法。該方法引入超細(xì)氧化物或超細(xì)氧化物前驅(qū)物(氫氧化物)生產(chǎn)出高硬度且同樣具備有色彩多樣特征的拋釉磚。
本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚，按質(zhì)量百分比計(jì)，該拋釉磚釉面由以下原料燒制而成：0～100％的生料釉和0～100％的熔塊組成的基礎(chǔ)釉，基礎(chǔ)釉質(zhì)量0.1～15％的超細(xì)氧化鋁或超細(xì)氫氧化鋁，基礎(chǔ)釉質(zhì)量0.1～10％的超細(xì)氧化硅或超細(xì)氧化硅前驅(qū)物(硅酸)，基礎(chǔ)釉質(zhì)量0.1～15％的鋰化合物，以及釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑；
所述生料釉由建筑陶瓷廠常用原料組成，按質(zhì)量百分比計(jì)包括：長(zhǎng)石5～50％、石英0～10％、石灰石5～20％、白云石0～10％、燒滑石5～20％、硅灰石0～10％、粘土5～20％、氧化鋅0～6％和碳酸鋇0～18％。
按質(zhì)量百分比計(jì)，所述熔塊由以下原料燒制而成：長(zhǎng)石5～50％、石英5～10％、石灰石5～20％、白云石0～10％、燒滑石5～20％、硼砂10～50％、粘土1～20％和碳酸鋇0～8％。
上述生料釉與熔塊可以任意比例從0～100％進(jìn)行組合配比成基礎(chǔ)釉，二者的比例不需要嚴(yán)格限定，熔塊的質(zhì)量百分比可以為0～100％。熔塊可以按一定比例加入到生料釉中，也可以不加，即熔塊加入量為0％，也可以不要上述生料釉，熔塊單獨(dú)作為基礎(chǔ)釉，即熔塊加入量為100％。
所述超細(xì)氧化鋁或超細(xì)氫氧化鋁的粒徑為20nm～3000nm。
所述超細(xì)氧化硅或超細(xì)氧化硅前驅(qū)物的粒徑為20nm～3000nm。
所述釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑為羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉和聚乙烯醇，其中所述羧甲基纖維素為基礎(chǔ)釉質(zhì)量的0.01～0.55％，所述三聚磷酸鈉為基礎(chǔ)釉質(zhì)量的0.2～1.1％，所述聚乙烯醇為基礎(chǔ)釉質(zhì)量的0.01～1.1％。
按質(zhì)量百分比計(jì)，所述生料釉的組分包括：SiO2 45.5～67.3％、Al2O3 5.5～13.2％、Fe2O3小于0.09％、CaO 1.1～3.2％、B2O3 0.0～10.3％、MgO 0.0～3.0％、ZnO 1.5％～6.0％、K2O 6.11～12.2％、Na2O 1.4～3.1％、TiO2小于1.0％；
所述熔塊的粉碎細(xì)度為80～200目，主要成分由硼鋁硅酸鹽玻璃構(gòu)成，按摩爾數(shù)比例，所述熔塊的組分包括：4.9464～7.1783SiO2、0.4032～0.6621Al2O3、0.2626～0.2919CaO、1.2938～1.74122B2O3、0.0312～0.0435MgO、0.2218～0.2623ZnO、0.1577～0.2332K2O、0.1174～0.1633Na2O、0～0.1231BaO。所述熔塊優(yōu)選由熔塊加工廠生產(chǎn)。
上述引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)按配比稱取生料釉，熔塊成基礎(chǔ)釉料，釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑，基礎(chǔ)釉質(zhì)量的0.1～15％的超細(xì)氧化鋁或超細(xì)氫氧化鋁，基礎(chǔ)釉質(zhì)量的0.1～10％的超細(xì)氧化硅或超細(xì)氧化硅前驅(qū)物(硅酸)，以及基礎(chǔ)釉質(zhì)量的0.1～15％的鋰化合物；將稱取的原料混合，然后進(jìn)行濕法球磨，充分球磨后得到釉漿，調(diào)節(jié)釉漿比重為1.50～1.90g/cm3；
(2)將釉漿均勻地噴、或淋、或印、或涂施于來(lái)自建筑陶瓷廠的坯體上，干燥后，在建筑陶瓷廠常用溫度下燒制，制得高硬度釉面的拋釉磚。
步驟(2)所述的燒制是在建筑陶瓷廠常用輥道窯中進(jìn)行。入輥道窯氧化氣氛燒成，燒制溫度1050～1250℃；燒制周期30～140分鐘。燒成后，制品冷卻后，進(jìn)行磨邊和拋光加工，得到成品。
上述制備方法中所述的長(zhǎng)石、石英、石灰石、燒滑石、粘土等礦物原料經(jīng)過(guò)常規(guī)加工；
所述的氧化鋅、碳酸鋇、鋰化合物的碳酸鋰或氫氧化鋰、羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉、聚乙烯醇為化工廠經(jīng)過(guò)加工處理的工業(yè)純?cè)希?/p>
所述的超細(xì)氧化鋁或超細(xì)氫氧化鋁為超細(xì)氧化鋁生產(chǎn)廠生產(chǎn)，或由硝酸鋁、硫酸鋁等含鋁原料經(jīng)過(guò)沉淀法、分解法制備獲得的，顆粒粒徑大約在20nm～3000nm之間。
所述超細(xì)氧化硅為超細(xì)氧化硅生產(chǎn)廠生產(chǎn)，或由硅酸鈉、水玻璃、有機(jī)硅等含硅原料經(jīng)過(guò)沉淀法、氣相法、分解法制備獲得的，顆粒粒徑大約在20nm～3000nm之間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
根據(jù)本發(fā)明的拋釉磚配方，建筑陶瓷廠不需對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新改造，改變釉料配比即可生產(chǎn)高硬度釉面的拋釉磚。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。如無(wú)特別說(shuō)明，實(shí)施例中所述的百分比均為質(zhì)量百分比。
實(shí)施例1
本實(shí)施例引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚釉面的燒制原料包括：92％的生料釉和8％的熔塊組成的基礎(chǔ)釉，基礎(chǔ)釉質(zhì)量0.01％的羧甲基纖維素、0.2％的三聚磷酸鈉和0.02％的聚乙烯醇，基礎(chǔ)釉質(zhì)量8.5％的超細(xì)氧化鋁、0.2％的超細(xì)氧化硅、12％的碳酸鋰；
生料釉原料組成配比：長(zhǎng)石33％、石英8％、石灰石12％、白云石5％、燒滑石10％、硅灰石5％、粘土12％、氧化鋅5％、碳酸鋇10％；
熔塊配比：長(zhǎng)石33％、石英5％、石灰石13％、白云石9％、燒滑石6％、硼砂30％、粘土1％、碳酸鋇3％。
拋釉磚制備步驟如下：
(1)按混合釉料:球:水＝3:7:1.8的質(zhì)量比(混合釉料是指生料釉，熔塊，超細(xì)氧化鋁、超細(xì)氧化硅、以及碳酸鋰)將原料裝入球磨機(jī)，加入釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉和聚乙烯醇，進(jìn)行濕法球磨，細(xì)磨5h，過(guò)250目篩，得到釉漿；
(2)將釉漿均勻的淋在建筑陶瓷廠的坯體上，干燥后，在建筑陶瓷廠窯爐1200℃下燒成，制得高硬度釉面的拋釉磚。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊劃痕檢測(cè)，本實(shí)施例制得的拋釉磚莫氏硬度為5.5。
實(shí)施例2
本實(shí)施例引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚釉面的燒制原料包括：100％的生料釉即是基礎(chǔ)釉，基礎(chǔ)釉質(zhì)量0.01％的羧甲基纖維素、0.4％的三聚磷酸鈉和0.03％的聚乙烯醇，基礎(chǔ)釉質(zhì)量10％的氧化鋁前驅(qū)物(超細(xì)氫氧化鋁)、0.16％的超細(xì)氧化硅、15％的碳酸鋰；
生料釉原料組成配比：長(zhǎng)石26％、石英6％、石灰石17％、白云石10％、燒滑石18％、硅灰石4％、粘土10％、氧化鋅4％、碳酸鋇5％。
拋釉磚制備步驟如下：
(1)按混合釉料:球:水＝1:3:0.8的質(zhì)量比(混合釉料是指生料釉、超細(xì)氫氧化鋁、超細(xì)氧化硅、以及碳酸鋰)將原料裝入球磨機(jī)，加入釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉、聚乙烯醇，進(jìn)行濕法球磨，細(xì)磨6h，過(guò)250目篩，得到釉漿；
(2)將釉漿均勻的噴在建筑陶瓷廠的坯體上，干燥后，在建筑陶瓷廠窯爐1190℃下燒成，制得高硬度釉面的拋釉磚。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊劃痕檢測(cè)，本實(shí)施例制得的拋釉磚莫氏硬度為6.5。
實(shí)施例3
本實(shí)施例引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚釉面的燒制原料包括：100％的生料釉即是基礎(chǔ)釉，基礎(chǔ)釉質(zhì)量0.01％的羧甲基纖維素、0.5％的三聚磷酸鈉和0.04％的聚乙烯醇，基礎(chǔ)釉質(zhì)量10％的超細(xì)氧化鋁、3.1％的超細(xì)氧化硅、14％的碳酸鋰；
生料釉原料組成配比：長(zhǎng)石26％、石英6％、石灰石17％、白云石10％、燒滑石18％、硅灰石4％、粘土10％、氧化鋅4％、碳酸鋇5％。
拋釉磚制備步驟如下：
(1)按混合釉料:球:水＝1:2:0.8的質(zhì)量比(混合釉料是指生料釉、超細(xì)氧化鋁、超細(xì)氧化硅、以及碳酸鋰)將原料裝入球磨機(jī)，加入釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉、聚乙烯醇，進(jìn)行濕法球磨，細(xì)磨5h，過(guò)250目篩，得到釉漿；
(2)將釉漿均勻的淋在建筑陶瓷廠的坯體上，干燥后，在建筑陶瓷廠窯爐1188℃下燒成，制得高硬度釉面的拋釉磚。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊劃痕檢測(cè)，本實(shí)施例制得的拋釉磚莫氏硬度為6.5。
實(shí)施例4
本實(shí)施例引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚釉面的燒制原料包括：100％的生料釉即是基礎(chǔ)釉，基礎(chǔ)釉質(zhì)量0.02％的羧甲基纖維素、0.4％的三聚磷酸鈉和0.04％的聚乙烯醇，基礎(chǔ)釉質(zhì)量12％的超細(xì)氧化鋁、3.1％的超細(xì)氧化硅、15％的碳酸鋰；
生料釉原料組成配比：長(zhǎng)石26％、石英6％、石灰石17％、白云石10％、燒滑石18％、硅灰石4％、粘土10％、氧化鋅4％、碳酸鋇5％。
拋釉磚制備步驟如下：
(1)按混合釉料:球:水＝1:2:0.8的質(zhì)量比(混合釉料是指生料釉、超細(xì)氧化鋁、超細(xì)氧化硅和碳酸鋰)將原料裝入球磨機(jī)，加入釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉、聚乙烯醇，進(jìn)行濕法球磨，細(xì)磨6h，過(guò)250目篩，得到釉漿；
(3)將釉漿均勻的淋在來(lái)自建筑陶瓷廠的坯體上，干燥后，在建筑陶瓷廠窯爐1292℃常用溫度下燒成，制得高硬度釉面的拋釉磚。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊劃痕檢測(cè)，本實(shí)施例制得的拋釉磚莫氏硬度為6。
實(shí)施例5
本實(shí)施例引入超細(xì)氧化物提高釉面硬度的拋釉磚釉面的燒制原料包括：100％的熔塊即為基礎(chǔ)釉，基礎(chǔ)釉質(zhì)量0.01％的羧甲基纖維素、0.2％的三聚磷酸鈉和0.02％的聚乙烯醇，基礎(chǔ)釉質(zhì)量6.5％的超細(xì)氧化鋁、0.2％的超細(xì)氧化硅、13％的碳酸鋰；
熔塊的制備原料配比：長(zhǎng)石35％、石英5％、石灰石12％、白云石9％、燒滑石5％、硼砂30％、粘土1％、碳酸鋇3％。
拋釉磚制備步驟如下：
(2)按混合釉料:球:水＝3:6:1.8的質(zhì)量比(混合釉料是指熔塊、超細(xì)氧化鋁、超細(xì)氧化硅和碳酸鋰)將原料裝入球磨機(jī)，加入釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉、聚乙烯醇，進(jìn)行濕法球磨，細(xì)磨5h，過(guò)250目篩，得到釉漿；
(3)將釉漿均勻的淋在建筑陶瓷廠的坯體上，干燥后，在建筑陶瓷廠窯爐1190℃下燒成，制得高硬度釉面的拋釉磚。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊劃痕檢測(cè)，本實(shí)施例制得的拋釉磚莫氏硬度為5。
對(duì)比例：未加氧化鋁前驅(qū)物(氫氧化鋁)、超細(xì)氧化硅、碳酸鋰的基礎(chǔ)釉
本對(duì)比例拋釉磚釉面的燒制原料包括：生料釉，生料釉質(zhì)量0.01％的羧甲基纖維素、0.2％的三聚磷酸鈉和0.02％的聚乙烯醇；
生料釉原料組成配比：長(zhǎng)石26％、石英6％、石灰石17％、白云石10％、燒滑石18％、硅灰石4％、粘土10％、氧化鋅4％、碳酸鋇5％。
拋釉磚制備步驟如下：
(1)按混合釉料:球:水＝1:3:0.8的質(zhì)量比(混合釉料是指生料釉)將原料裝入球磨機(jī)，加入釉料性質(zhì)調(diào)節(jié)劑羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉、聚乙烯醇，進(jìn)行濕法球磨，細(xì)磨5h，過(guò)250目篩，得到釉漿；
(2)將釉漿均勻的噴在坯上，釉料均勻地淋在建筑陶瓷廠的坯體上，干燥后，在1190℃下燒成，制得拋釉磚。得到的拋釉磚莫氏硬度為4。
從以上實(shí)施例和對(duì)比例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看到，本發(fā)明引入超細(xì)氧化鋁或超細(xì)氧化鋁前驅(qū)物(氫氧化鋁)、超細(xì)氧化硅、碳酸鋰到建筑陶瓷廠常用的拋釉基礎(chǔ)釉中，可生產(chǎn)出釉面高硬度且同樣具備有色彩多樣特征的拋釉磚。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。