一種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚及其制備方法，屬于陶瓷材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷磚，是以耐火的金屬氧化物及半金屬氧化物，經(jīng)由研磨、混合、壓制、施釉、燒 結(jié)等過程，而形成的一種耐酸堿的瓷質(zhì)或石質(zhì)等之建筑或裝飾之材料，其原材料多由粘土、 石英砂以及其他無機(jī)非金屬原料等等混合而成。近年來，隨著我國(guó)建筑陶瓷行業(yè)的飛速發(fā) 展，使得人們對(duì)陶瓷磚的性能要求也越來越高。目前市場(chǎng)上的陶瓷磚存在著強(qiáng)度低的缺點(diǎn)， 使用過程中易碎裂，不耐用，壽命短，無法滿足市場(chǎng)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚及其制備方法。 該陶瓷磚破壞強(qiáng)度高，抗重壓，不易碎裂，使用壽命長(zhǎng)。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚，由以下重量份的原料制成：鋯英砂34-48、白榴石26-39、 鋁礬土 15-20、鉻渣22-36、煤渣15-25、硫化錳3-6、石膏纖維4-8、廢糖蜜5-10、拉開粉 3. 5-6. 5、復(fù)合粘土 14-22、月桂醇醚磷酸酯鉀1. 5-2. 5、二甘醇2-3 ;
[0006] 所述復(fù)合粘土的制備方法如下：
[0007] a、按質(zhì)量比5-7:3-6:1稱取木節(jié)粘土、鐵研^土和紫砂泥，混合均勾，粉碎，過 150-200目篩，加水?dāng)嚢柚瞥蓾舛葹?5-55 %的漿液，再加入相當(dāng)于漿液重量4-8 %的二乙 醇單異丙醇胺、3-6%的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、2-4%的十二烷基二甲基甜菜堿，水浴加熱 至 50-60°C，3000-4000r/min 高速研磨 15_20min，抽濾，烘干，待用；
[0008] b、按質(zhì)量比稱取3-5:2-3:1稱取椰糠、竹肩和花生殼，混合均勻，粉碎，過200-300 目篩，待用；
[0009] c、將上述步驟a制得的礦物粘土與步驟b制得的混合粉體按照質(zhì)量比2-4:1混合 均勻，再加入相當(dāng)于礦物粘土重量8-12%的聚氧化乙烯、4-7%的羧甲基淀粉鈉、2-5%的糖 鈣，1000-1500r/min 高速分散 10-15min，即得。
[0010] 一種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚的制備方法，包括以下步驟：
[0011] (1)取鋯英砂、白榴石混合均勻，放入濃度為〇. 5-lmol/L的鹽酸溶液中，水浴加 熱至70-80°C，保溫l_2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，再放入濃度為l-2mol/L的氫氧化鈉 溶液中，水浴加熱至75-85°C，保溫l_2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘干，660-720°C煅燒 20-3011^11，繼續(xù)升溫至880-940°〇，煅燒0.5-111后再升溫至 1100-1150°〇，煅燒1.5-2.511后 取出并水淬，烘干，粉碎，過150-200目篩，待用；
[0012] (2)取鋁礬土、鉻渣、煤渣、硫化錳、石膏纖維、復(fù)合粘土與步驟（1)制得的粉體 混合均勻，加水打漿制成濃度為55-60%的漿液，再加入余下原料，水浴加熱至55-65°C， 2000-2500r/min高速研磨30-35min，然后將研磨后的漿料放入模具中通過真空壓力注漿 成型，成型壓力為22-26MPa ;
[0013] (3)將步驟⑵制得的生坯在40-50°C的溫度下進(jìn)行干燥，干燥至坯料含水量低于 3%，然后對(duì)干燥后的坯料進(jìn)行浸釉；
[0014] (4)將步驟（3)制得的坯體在真空狀態(tài)下以10-15°c/min的速率升溫至 1140-1180°C，保溫 2-3h，再以 3-5°C /min 的速率降溫至 820-880°C，保溫 l_2h，再以 2-4°C / min的速率降溫至510-560°C，保溫0. 5-lh，然后在3-4MPa的隊(duì)氣氛下以4-6°C /min的速 率升溫至880-940°C，保溫l_2h，再以2-4°C /min的速率升溫至1210-1240°C，保溫2-3h， 再以3-5°C /min的速率降溫至760-820°C，保溫0. 5-lh，隨爐冷卻至常溫，包裝即得成品。
[0015] 上述復(fù)合粘土采用木節(jié)粘土、鐵礬土和紫砂泥三種粘土物質(zhì)協(xié)同作用，并采用二 乙醇單異丙醇胺、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、十二烷基二甲基甜菜堿對(duì)上述粘土進(jìn)行改性，可 以提高粘土的分散性和可塑性，使注漿成型所需的漿料獲得良好的懸浮性與穩(wěn)定性，然后 采用椰糠、竹肩和花生殼對(duì)復(fù)合粘土進(jìn)行改性，使得陶瓷磚在燒結(jié)過程中產(chǎn)生豐富的氣孔， 可以提高陶瓷磚的保溫隔熱性能，最后采用聚氧化乙烯、羧甲基淀粉鈉、糖鈣進(jìn)行改性，可 以提高復(fù)合粘土的粘結(jié)強(qiáng)度，使瓷坯在成型和干燥過程中避免變形與開裂的缺陷，并產(chǎn)生 較高的機(jī)械強(qiáng)度。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 本發(fā)明中鋁礬土、復(fù)合粘土、鉻渣、煤渣、硫化錳、石膏纖維等幾種物質(zhì)相互化學(xué)作 用，可以顯著提高陶瓷磚的破壞強(qiáng)度，使制得的陶瓷磚具有質(zhì)輕，強(qiáng)度高，韌性好，抗重壓， 不易碎裂的特性，且具有良好的抗水性、耐磨性、耐酸堿侵蝕性，經(jīng)久耐用，易于推廣，適合 各種場(chǎng)所使用。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 一種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚，由以下重量（kg)的原料制成：鋯英砂44、白榴石33、鋁礬 土 17、鉻渣32、煤渣20、硫化錳4. 5、石膏纖維6、廢糖蜜8、拉開粉5. 5、復(fù)合粘土 18、月桂醇 醚磷酸酯鉀2、二甘醇2. 5;
[0019] 所述復(fù)合粘土的制備方法如下：
[0020] a、按質(zhì)量比7:6:1稱取木節(jié)粘土、鐵礬土和紫砂泥，混合均勻，粉碎，過200目篩， 加水?dāng)嚢柚瞥蓾舛葹?5%的漿液，再加入相當(dāng)于漿液重量8%的二乙醇單異丙醇胺、6%的 琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、4%的十二烷基二甲基甜菜堿，水浴加熱至60°C，4000r/min高速 研磨15min，抽濾，烘干，待用；
[0021] b、按質(zhì)量比稱取5:3:1稱取椰糠、竹肩和花生殼，混合均勻，粉碎，過300目篩，待 用；
[0022] c、將上述步驟a制得的礦物粘土與步驟b制得的混合粉體按照質(zhì)量比4:1混合 均勻，再加入相當(dāng)于礦物粘土重量12%的聚氧化乙烯、7%的羧甲基淀粉鈉、5%的糖鈣， 1500r/min高速分散lOmin，即得。
[0023] -種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚的制備方法，包括以下步驟：
[0024] (1)取鋯英砂、白榴石混合均勾，放入濃度為0. 8mol/L的鹽酸溶液中，水浴加熱至 75°C，保溫lh，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，再放入濃度為I. 5mol/L的氫氧化鈉溶液中，水 浴加熱至80°C，保溫I. 5h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘干，680°C煅燒20min，繼續(xù)升溫至 910°C，煅燒Ih后再升溫至1120°C，煅燒2h后取出并水淬，烘干，粉碎，過200目篩，待用；
[0025] (2)取鋁礬土、鉻渣、煤渣、硫化錳、石膏纖維、復(fù)合粘土與步驟（1)制得的粉體 混合均勻，加水打漿制成濃度為57 %的漿液，再加入余下原料，水浴加熱至60°C，2200r/ min高速研磨32min，然后將研磨后的漿料放入模具中通過真空壓力注漿成型，成型壓力為 24MPa ；
[0026] (3)將步驟（2)制得的生坯在45°C的溫度下進(jìn)行干燥，干燥至坯料含水量低于 3%，然后對(duì)干燥后的坯料進(jìn)行浸釉；
[0027] (4)將步驟（3)制得的坯體在真空狀態(tài)下以10°C /min的速率升溫至1160°C，保溫 2. 5h，再以4°C /min的速率降溫至860°C，保溫lh，再以3°C /min的速率降溫至540°C，保溫 0. 5h，然后在3MPa的隊(duì)氣氛下以5°C /min的速率升溫至930°C，保溫I. 5h，再以3°C /min 的速率升溫至1220°C，保溫2. 5h，再以4°C /min的速率降溫至790°C，保溫0. 5h，隨爐冷卻 至常溫，包裝即得成品。
[0028] 上述實(shí)施例所生產(chǎn)的陶瓷磚主要性能如下表所示：
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚，其特征在于，由以下重量份的原料制成：鋯英砂34-48、白 榴石26-39、鋁礬土 15-20、鉻渣22-36、煤渣15-25、硫化錳3-6、石膏纖維4-8、廢糖蜜 5-10、拉開粉3. 5-6. 5、復(fù)合粘土 14-22、月桂醇醚磷酸酯鉀1. 5-2. 5、二甘醇2-3 ; 所述復(fù)合粘土的制備方法如下： a、 按質(zhì)量比5-7:3-6:1稱取木節(jié)粘土、鐵礬土和紫砂泥，混合均勻，粉碎，過150-200目 篩，加水?dāng)嚢柚瞥蓾舛葹?5-55%的漿液，再加入相當(dāng)于漿液重量4-8%的二乙醇單異丙醇 胺、3-6%的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、2-4%的十二烷基二甲基甜菜堿，水浴加熱至50-60°C， 3000_4000r/min高速研磨15_20min，抽濾，烘干，待用； b、 按質(zhì)量比稱取3-5:2-3:1稱取椰糠、竹肩和花生殼，混合均勻，粉碎，過200-300目 篩，待用； c、 將上述步驟a制得的礦物粘土與步驟b制得的混合粉體按照質(zhì)量比2-4:1混合均 勻，再加入相當(dāng)于礦物粘土重量8-12%的聚氧化乙烯、4-7%的羧甲基淀粉鈉、2-5%的糖鈣， 1000-1500r/min 高速分散 10-15min，即得。
2. -種如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚的制備方法，其特征在于包括以下步 驟： (1)取鋯英砂、白榴石混合均勻，放入濃度為〇. 5 -1 mo I / L的鹽酸溶液中，水浴加熱 至70-80°C，保溫l_2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，再放入濃度為l-2mol/L的氫氧化鈉溶 液中，水浴加熱至75-85°C，保溫l_2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘干，660-720°C煅燒 20-301^11，繼續(xù)升溫至880-9401：，煅燒0.5-111后再升溫至 1100-11501：，煅燒1.5-2.511后 取出并水淬，烘干，粉碎，過150-200目篩，待用； 取鋁礬土、鉻渣、煤渣、硫化錳、石膏纖維、復(fù)合粘土與步驟（1)制得的粉體混合均勻，加 水打漿制成濃度為55-60%的漿液，再加入余下原料，水浴加熱至55-65°C，2000-2500r/min 高速研磨30-35min，然后將研磨后的漿料放入模具中通過真空壓力注漿成型，成型壓力為 22-26MPa； (3) 將步驟（2)制得的生坯在40-50°C的溫度下進(jìn)行干燥，干燥至坯料含水量低于3%， 然后對(duì)干燥后的坯料進(jìn)行浸釉； (4) 將步驟（3)制得的坯體在真空狀態(tài)下以10-15°C /min的速率升溫至1140-1180°C， 保溫2-3h，再以3-5°C /min的速率降溫至820-880°C，保溫l_2h，再以2-4°C /min的速率 降溫至510-560°C，保溫0. 5-lh，然后在3-4MPa的隊(duì)氣氛下以4-6°C /min的速率升溫至 880-940°C，保溫 l_2h，再以 2-4°C /min 的速率升溫至 1210-1240°C，保溫 2-3h，再以 3-5°C / min的速率降溫至760-820°C，保溫0. 5-lh，隨爐冷卻至常溫，包裝即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷磚及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：鋯英砂34-48、白榴石26-39、鋁礬土15-20、鉻渣22-36、煤渣15-25、硫化錳3-6、石膏纖維4-8、廢糖蜜5-10、拉開粉3.5-6.5、復(fù)合粘土14-22、月桂醇醚磷酸酯鉀1.5-2.5、二甘醇2-3。本發(fā)明中鋁礬土、復(fù)合粘土、鉻渣、煤渣、硫化錳、石膏纖維等幾種物質(zhì)相互化學(xué)作用，可以顯著提高陶瓷磚的破壞強(qiáng)度，使制得的陶瓷磚具有質(zhì)輕，強(qiáng)度高，韌性好，抗重壓，不易碎裂的特性，且具有良好的抗水性、耐磨性、耐酸堿侵蝕性，經(jīng)久耐用，易于推廣，適合各種場(chǎng)所使用。
【IPC分類】C04B38-06, C04B35-48, C04B35-626, C04B35-80
【公開號(hào)】CN104860697
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510221622
【發(fā)明人】徐安輝, 孔德澤, 鄭輝
【申請(qǐng)人】安徽省亞歐陶瓷有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月4日