本发明提供一种表面凹凸不平的透灰石与钙长石复相陶瓷坯体的制备方法,属于建筑陶瓷。
背景技术:
1、随着生活水平的提高,人们对居住环境、室外的地面出行环境的要求越来越高,对装饰、装修材料和路面材料的要求也越来越高。建筑陶瓷类装饰、装修材料的吸水率低、装饰性能好,在装饰、装修以及步行环境领域的应用受到广泛关注。常规建筑陶瓷表面平整、光滑、装饰效果好,但在仿石材凹凸纹理的装饰、装修效果以及提高防滑等应用场合中,装饰、装修材料需要有目的地在其表面设计凹凸不平的结构。常见的技术方案有使用凹凸表面的模具压制成型、激光或机械抛光、施釉过程中利用釉料亲、疏水性能的差别实现釉料下陷的技术等方法。
2、中国发明专利cn201910915321.7报道了通过模具模腔凹凸表面对效果进行控制、再经压制后实现生坯表面凹凸不平的技术方案,即使用三维扫描仪对天然石材表面的肌理进行扫描,扫描后使用激光雕刻机在压制模具的至少一个模腔面雕刻出扫描的天然石材表面肌理。中国发明专利cn201610852429.2报道了通过丝网印刷在生坯表面形成线条状凹陷纹理,制备得到了具有凹陷效果的仿大理石瓷砖。中国发明专利cn201911243016.4报道了利用保护膜并辅助喷砂雕刻的方法,即在陶瓷板表面贴上保护膜,在保护膜上刻制规定图形的边线,去除需要雕刻部分的保护膜并对雕刻面进行喷砂处理,将剩余保护膜去除后再对整个陶瓷板表面进行喷砂处理,清洗、干燥并涂覆硝基面漆形成凹凸不平的形状。中国发明专利cn202111366055.0报道了在瓷砖生坯表面先施底釉,再施排釉墨水实现表面凹凸纹理图案的技术方案,即在陶瓷砖生坯上施底釉,随后在纹理图案凹陷区域和凹陷过渡区域打印具有排釉功能的墨水,随后施中间釉,利用排釉墨水与中间釉不相溶的特性,打印排釉墨水的部位对中间釉起排斥作用实现凹陷区域,其他区域为凸起和凹凸过渡区域,随后施光泽釉和面釉,最后经干燥、烧成得到具有凹凸不平的波纹纹理的陶瓷砖。中国发明专利cn201610641042.2报道了在生坯部分表面布施粘结剂实现凹凸纹理的技术方案,即在布施粘结剂的生坯表面布施熔块颗粒,干燥后将未粘结的熔块颗粒吹走,最后烧成获得表面具有凹凸纹理的陶瓷砖。由此可见,先配制特定组分的物料,再制备特定粒度的料粒,压制成型表面平整的生坯,最后利用烧成过程中物料之间的相互作用实现陶瓷坯体表面形成凹凸不平效果的技术方案尚未见报道。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种表面凹凸不平的透灰石与钙长石复相陶瓷坯体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
2、(1)按质量比例进行配料:陶土3.75、三聚磷酸钠0.38、高岭土32.25、钾长石39.75、石英10.5、白云石45、硅灰石4.5、碳酸钡2.25、氧化锌1.88,即各物料的质量百分比分别为陶土2.67%、三聚磷酸钠0.27%、高岭土22.99%、钾长石28.34%、石英7.49%、白云石32.08%、硅灰石3.21%、碳酸钡1.60%、氧化锌1.34%,加入水,使料与水的质量比为100:80,在快速球磨机中,球磨10分钟后,将料浆在120℃下干燥,手工制造料粒并过筛,取20目筛与40目筛之间或40目筛与80目筛之间的料粒,记作-20+40目或-40+80目的料粒;
3、(2)将经步骤(1)制得的料粒放入模具中,经200 mpa成型,制备得到陶瓷生坯体;
4、(3)将经步骤(2)制得的陶瓷生坯体放于马弗炉中,自室温经7ºc每分钟的升温速度升温至700ºc,再经5ºc每分钟的升温速度升温至1000ºc,再经5ºc每分钟的升温速度升温至1170ºc,最后1170ºc下保温15分钟后随炉冷却,即制备得到表面凹凸不平的透灰石与钙长石复相陶瓷坯体。
5、其中,经步骤(1)制得的建筑陶瓷坯体料粒的粒度对表面凹凸不平效果有显著影响,取20目筛与40目筛之间或20目筛与40目筛之间,分别记作-20+40目或-40+80目的料粒时,经步骤(2)和(3)制得的透灰石与钙长石复相陶瓷坯体表面具有凹凸不平效果,吸水率低,抗折强度也高。利用烧成过程中物料之间,白云石、硅灰石提供cao、mgo和sio2反应基元,与其他物料在熔融过程中协同反应,促进透灰石(diopside,camg(si2o6))和钙长石(anorthite,caal2si2o8)相在玻璃相中的生成,形成凹凸不平的效果。同时熔融的玻璃相也能保障陶瓷的致密化烧结过程,确保实现吸水率低、抗折强度高的效果。取20目筛的筛上粒料时,表面凹凸效果最显著,但是吸水率和抗折强度性能不佳。取80目筛下粒料时表面粗糙度最小,但孔隙率高,强度性能也不好。
6、本发明的有益效果在于:
7、1、本工艺方法所采用的主要原料为常见的矿物原料,成本低、工艺简单,高温烧成时间短,与建筑陶瓷的辊道窑快速烧成技术相容性高;
8、2、本工艺方法所制备得到的透灰石与钙长石复相陶瓷坯体表面凹凸不平,可以用于仿石材料实现凹凸不平的效果,也可以作为防滑倒的步行路面材料应用于出行领域;
9、3、本工艺方法所制备得到的透灰石与钙长石复相陶瓷坯体的玻璃相中存在透灰石和钙长石复合结晶相,玻璃相的存在可以确保坯体内孔连通性少、吸水率低,结晶相的存在可以为承受较高载荷,并为裂纹的扩展可以提供有效的强化和偏转机制,实现抗折强度高的使用效果,可用于载荷高、使用周期长的应用场景。
1.一种表面凹凸不平的透灰石与钙长石复相陶瓷坯体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
