本發(fā)明涉及地?zé)彷椛洳膳卮u領(lǐng)域，尤其涉及一種添加稀土和石墨烯的高效散熱的瓷磚。
背景技術(shù)：
隨著人民生活水平提高，越來(lái)越多的建筑開(kāi)始選擇能更好的契合體感舒適度的地?zé)彷椛洳膳到y(tǒng)。目前現(xiàn)有地面輻射采暖主要有兩種方式：一是低溫?zé)崴孛孑椛洳膳?；二是電采暖?/p>
地面輻射系統(tǒng)通過(guò)埋設(shè)于表層地板或地磚下方的熱源供熱，通常熱源溫度可達(dá)60°C，通過(guò)將表層的地板或者地磚加熱，均勻地向室內(nèi)輻射熱能。這種地?zé)岵膳療醾鲗?dǎo)的特殊性，需要地板、地磚具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能和良好的尺寸穩(wěn)定性以實(shí)現(xiàn)均勻散熱。地板或者地磚的導(dǎo)熱系數(shù)越小，要達(dá)到相同的采暖效果，運(yùn)行費(fèi)用就越高，此外，較低的導(dǎo)熱系數(shù)也導(dǎo)致了預(yù)熱時(shí)間的加長(zhǎng)和熱能資源的耗費(fèi)。然而，目前常用的地板、地磚等的散熱效果并不理想。如木材的導(dǎo)熱系數(shù)為0.04~0.12W/(m·K)，傳統(tǒng)瓷磚為1.1 W/(m·K)，大理石為2.9 W/(m·K)，多層實(shí)木地板為0.12~0.15 W/(m·K)，中密度纖維板為0.16~0.2 W/(m·K)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，旨在提供一種散熱性能優(yōu)異的瓷磚及其制備方法，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種以頁(yè)巖為主料的新型瓷磚，通過(guò)添加一定組分的稀土和石墨烯，以提高瓷磚的散熱性能以及燒結(jié)性能。
其原料主要組分及其質(zhì)量百分比為：
頁(yè)巖55%~65%，高嶺土10%~20%，煤矸石5%~10%，粉煤灰5%~10%，鉀長(zhǎng)石4.5%~6%，富含CeO2的混合稀土2%~5%，石墨烯粉末0.5%~2% 。
其工藝過(guò)程為：
（1）將頁(yè)巖送入破碎機(jī)進(jìn)行粉碎；煤矸石經(jīng)過(guò)篩選除雜后，送入破碎機(jī)粉碎，通過(guò)水洗去除雜質(zhì)和漂浮物；鉀長(zhǎng)石進(jìn)行酸洗以去除其中的鐵和云母等雜質(zhì)。
（2）將破碎后的頁(yè)巖、煤矸石、鉀長(zhǎng)石以及粉煤灰按比例配料，共混進(jìn)入球磨機(jī)水磨10~12h，細(xì)度控制在萬(wàn)孔篩余1%~2%范圍以?xún)?nèi)。
（3）將經(jīng)過(guò)球磨機(jī)水磨后的漿料電磁除鐵，過(guò)100目振動(dòng)篩，陳腐8~10h。
（4）去除漿料表面的清水部分，經(jīng)榨濾機(jī)進(jìn)一步除水后得到含水率不超過(guò)20%的濕料粉。
（5）將濕料粉與按比例配料的高嶺土以及富含CeO2的混合稀土與濕料粉混合加入球磨機(jī)，水磨3~4h，細(xì)度控制在萬(wàn)孔篩余1%~1.5%范圍以?xún)?nèi)。
（6）將石墨烯粉末以1:100的質(zhì)量比在乙醇中分散開(kāi)，超聲震蕩得到黑色石墨烯溶液。
（7）將經(jīng)過(guò)球磨機(jī)水磨后的漿料再次進(jìn)行電磁除鐵，過(guò)100目振動(dòng)篩?；炷{料與石墨烯溶液一起加入漿料池充分?jǐn)嚢鑲溆谩?/p>
（8）漿料經(jīng)噴霧干燥后壓制成型，坯磚經(jīng)干燥后進(jìn)行表面施釉，經(jīng)過(guò)窯爐燒制成瓷磚，拋光后即為成品。
最終得到所述成品瓷磚導(dǎo)熱系數(shù)為3~4.5 W/(m·K)，抗壓強(qiáng)度不低于35MPa。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：添加少量石墨烯粉末顯著提高瓷磚的導(dǎo)熱系數(shù)、增加其強(qiáng)度；添加微量富含CeO2的混合稀土可以降低燒結(jié)溫度，細(xì)化晶粒，提高抗壓強(qiáng)度。按此技術(shù)方案制得的瓷磚擁有優(yōu)異散熱性能，節(jié)能環(huán)保，符合市場(chǎng)需求，附加值高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種添加稀土和石墨烯的頁(yè)巖散熱瓷磚，其原料組成質(zhì)量百分比為：
頁(yè)巖65%，高嶺土10%，煤矸石5%，粉煤灰10%，鉀長(zhǎng)石4.5%，富含CeO2的混合稀土5%，石墨烯粉末0.5%。
制備工藝流程為：
將頁(yè)巖送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行粉碎；煤矸石經(jīng)過(guò)篩選除雜后，送入破碎機(jī)粉碎，通過(guò)水洗去除其中的雜質(zhì)和漂浮物；鉀長(zhǎng)石進(jìn)行酸洗，去除其中的鐵和云母等雜質(zhì)。
將破碎后的頁(yè)巖、煤矸石、鉀長(zhǎng)石以及粉煤灰按比例配料，進(jìn)入球磨機(jī)水磨12h，細(xì)度控制在萬(wàn)孔篩余1%~2%范圍以?xún)?nèi)。
將經(jīng)過(guò)球磨機(jī)水磨后的漿料電磁除鐵，過(guò)100目振動(dòng)篩，陳腐10h。
排除漿料表面的清水部分，經(jīng)榨濾機(jī)進(jìn)一步除水，成為含水率不超過(guò)20%的濕料粉。
將濕料粉與按比例配料的高嶺土以及富含CeO2的混合稀土與濕料粉混合加入球磨機(jī)，水磨3.5h，細(xì)度控制在萬(wàn)孔篩余1%~1.5%范圍以?xún)?nèi)。
將石墨烯粉末以1:100的質(zhì)量比在無(wú)水乙醇中分散開(kāi)，超聲震蕩1小時(shí)得到黑色石墨烯溶液。
將經(jīng)過(guò)球磨機(jī)水磨后的漿料再次進(jìn)行電磁除鐵，過(guò)100目振動(dòng)篩?；炷{料與石墨烯溶液一起加入漿料池充分?jǐn)嚢鑲溆谩?/p>
漿料經(jīng)噴霧干燥后進(jìn)入7800噸壓機(jī)壓制成型，坯磚經(jīng)干燥后進(jìn)行表面施釉，然后經(jīng)過(guò)窯爐燒制成瓷磚，拋光后即為成品。
得到所述成品瓷磚導(dǎo)熱系數(shù)為3 W/(m·K)，抗壓強(qiáng)度為35MPa。
一種添加稀土和石墨烯的頁(yè)巖散熱瓷磚，其原料組成質(zhì)量百分比為：
頁(yè)巖60%，高嶺土15%，煤矸石10%，粉煤灰5%，鉀長(zhǎng)石5.5%，富含CeO2的混合稀土3.5%，石墨烯粉末1%。
其工藝過(guò)程為：
將頁(yè)巖送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行粉碎；煤矸石經(jīng)過(guò)篩選除雜后，送入破碎機(jī)粉碎，再用水洗，去除其中的雜質(zhì)和漂浮物；鉀長(zhǎng)石進(jìn)行酸洗，去除其中的鐵和云母等雜質(zhì)。
將破碎后的頁(yè)巖、煤矸石、鉀長(zhǎng)石以及粉煤灰按比例配料，進(jìn)入球磨機(jī)水磨10h，細(xì)度控制在萬(wàn)孔篩余1%~2%范圍以?xún)?nèi)。
將經(jīng)過(guò)球磨機(jī)水磨后的漿料電磁除鐵，過(guò)100目振動(dòng)篩，陳腐8h。
排除漿料表面的清水部分，經(jīng)榨濾機(jī)進(jìn)一步除水，成為含水率不超過(guò)20%的濕料粉。
將濕料粉與按比例配料的高嶺土以及富含CeO2的混合稀土與濕料粉混合加入球磨機(jī)，水磨3h，細(xì)度控制在萬(wàn)孔篩余1%~1.5%范圍以?xún)?nèi)。
將石墨烯粉末以1:100的質(zhì)量比在無(wú)水乙醇中分散開(kāi)，超聲震蕩1小時(shí)得到黑色石墨烯溶液。
將經(jīng)過(guò)球磨機(jī)水磨后的漿料再次進(jìn)行電磁除鐵，過(guò)100目振動(dòng)篩?；炷{料與石墨烯溶液一起加入漿料池充分?jǐn)嚢鑲溆谩?/p>
漿料經(jīng)噴霧干燥后進(jìn)入7800噸壓機(jī)壓制成型，坯磚經(jīng)干燥后進(jìn)行表面施釉，然后經(jīng)過(guò)窯爐燒制成瓷磚，拋光后即為成品。
得到所述成品瓷磚導(dǎo)熱系數(shù)為3.5 W/(m·K)，抗壓強(qiáng)度為38MPa。
實(shí)施例3
一種添加稀土和石墨烯頁(yè)巖散熱瓷磚，其原料組成質(zhì)量百分比為：
頁(yè)巖55%，高嶺土20%，煤矸石7.5%，粉煤灰7.5%，鉀長(zhǎng)石6%，富含CeO2的混合稀土2%，石墨烯粉末2%。
其工藝過(guò)程為：
將頁(yè)巖送入顎式破碎機(jī)進(jìn)行粉碎；煤矸石經(jīng)過(guò)篩選除雜后，送入破碎機(jī)粉碎，再用水洗，去除其中的雜質(zhì)和漂浮物；鉀長(zhǎng)石進(jìn)行酸洗，去除其中的鐵和云母等雜質(zhì)。
將破碎后的頁(yè)巖、煤矸石、鉀長(zhǎng)石以及粉煤灰按比例配料，進(jìn)入球磨機(jī)水磨11h，細(xì)度控制在萬(wàn)孔篩余1%~2%范圍以?xún)?nèi)。
將經(jīng)過(guò)球磨機(jī)水磨后的漿料電磁除鐵，過(guò)100目振動(dòng)篩，陳腐9h。
排除漿料表面的清水部分，經(jīng)榨濾機(jī)進(jìn)一步除水，成為含水率不超過(guò)20%的濕料粉。
將濕料粉與按比例配料的高嶺土以及富含CeO2的混合稀土與濕料粉混合加入球磨機(jī)，水磨4h，細(xì)度控制在萬(wàn)孔篩余1%~1.5%范圍以?xún)?nèi)。
將石墨烯粉末以1:100的質(zhì)量比在無(wú)水乙醇中分散開(kāi)，超聲震蕩1小時(shí)得到黑色石墨烯溶液。
將經(jīng)過(guò)球磨機(jī)水磨后的漿料再次進(jìn)行電磁除鐵，過(guò)100目振動(dòng)篩。混磨漿料與石墨烯溶液一起加入漿料池充分?jǐn)嚢鑲溆谩?/p>
漿料經(jīng)噴霧干燥后進(jìn)入7800噸壓機(jī)壓制成型，坯磚經(jīng)干燥后進(jìn)行表面施釉，然后經(jīng)過(guò)窯爐燒制成瓷磚，拋光后即為成品。
得到所述成品瓷磚導(dǎo)熱系數(shù)為4.5 W/(m·K)，抗壓強(qiáng)度為40MPa。