一种低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料及其制备方法与流程

本发明属于陶瓷岩板，具体涉及一种低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料及其制备方法。

背景技术：

1、陶瓷岩板作为一种新型建筑装饰材料，凭借其大规格、薄型化、高硬度、耐磨等优异性能，近年来在建筑装饰、家居台面、背景墙等领域得到了广泛应用，但传统的陶瓷岩板不具有透光功能且膨胀系数较高，抗热性较差。

2、目前，申请人关于透光玉质陶瓷岩板的研究已有一定基础，申请人前期所申请的中国专利：授权公告号为cn115124322b公开了一种透光白石岩板及其生产工艺，透光白石岩板的原料包括20-35重量份的改性石英、13-15重量份的高白钾砂、15重量份的水磨料、2重量份的膨润土、12重量份的高岭土、20重量份的超白球土，然而该配方主要是si-al-k-na配方体系，烧制后坯体膨胀系数较高。

3、事实上，实现低膨胀与高透光效果面临显著的技术矛盾，为实现高透光效果，坯料中需要引入较多的玻璃相和透光组分，这往往会导致坯体的热膨胀系数升高，现有技术中虽然也已存在声称兼具低膨胀和高透光的陶瓷岩板，但是膨胀系数仍较高，例如授权公告号为cn118791325b的中国专利公开了一种低膨胀耐磨的高透光密缝连纹陶瓷岩板及其制备方法，由透光粉料制备成透光坯体，透光粉料的矿物组成包括：以质量百分比计，水洗高岭土30~40%、钾长石15~25%、高铝高钙熔块25~35%、硅灰石10~25%；该技术方案的透光坯体在40~600℃的热膨胀系数为6.1×10-6/k~6.3×10-6/k。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的提供一种低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料及其制备方法，本发明通过采用特定的改性石英、合成烧结莫来石粉、熔块以及助熔剂配合使用，制备得到的陶瓷岩板坯体的膨胀系数<4×10-6/℃，透光度≥80%，白度>75°。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，按质量份数计，原料包括：

4、改性石英15-25份；

5、高岭土10-25份；

6、合成烧结莫来石粉10-20份；

7、超白球土5-15份；

8、膨润土1-3份；

9、熔块20-30份；

10、助熔剂1-5份。

11、作为优选，所述改性石英的制备方法为：将预处理除铁的石英加入到2-羟乙烷二膦酸的乙醇溶液中，密封，搅拌，升温，继续搅拌，搅拌结束后经洗涤，过滤，干燥即得。

12、作为优选，所述预处理除铁的石英的制备方法为：取石英球磨，每15min进行放浆和磁选除铁，重复多次，至石英粒径≤10μm，fe2o3含量≤1wt%，喷雾塔喷粉、陈腐，含水率≤3%即得。

13、前期申请人在对石英进行改性处理时仅仅是球磨以及除铁，虽然可以在一定程度上改善陶瓷岩板坯体的透明度和白度，但对于改善膨胀性能效果欠佳，申请人发现，采用2-羟乙烷二膦酸对石英进行进一步地的改性，可以明显提高陶瓷岩板坯体的膨胀性能的同时还可以进一步地改善透明度和白度，这可能是由于2-羟乙烷二膦酸与石英表面的羟基发生反应后，磷改性的石英在高温下能更好地与坯体中的其他成分结合，优化陶瓷的相组成，有效降低坯体的膨胀系数，同时优化坯体内部的微观折射率匹配，减少光在坯体内部的散射，从而显著改善陶瓷岩板坯体的透明度和白度。

14、作为优选，所述2-羟乙烷二膦酸的乙醇溶液的质量浓度为1-3%。

15、作为优选，所述2-羟乙烷二膦酸的乙醇溶液中2-羟乙烷二膦酸和预处理除铁的石英的质量比为0.1-0.3：1。

16、作为优选，所述改性石英的制备方法具体为：将预处理除铁的石英加入到2-羟乙烷二膦酸的乙醇溶液中，密封，以6000-8000rpm转速搅拌30-40min，升温至150-180℃，继续搅拌6-8h，搅拌结束后经洗涤，过滤，干燥即得。

17、作为优选，所述高岭土的白度在90度以上，fe2o3含量小于1wt%。

18、作为优选，所述合成烧结莫来石粉的fe2o3含量小于1wt%。

19、现有技术中通过加入堇青石来改善陶瓷坯体的膨胀系数，然而申请人发现，在本申请体系中会造成陶瓷岩板坯体的透明度和白度欠佳，本申请中通过加入合成烧结莫来石粉，在改善陶瓷岩板坯体膨胀性的同时，莫来石晶相的引入有助于优化坯体内部的微观结构，减少光散射界面，使光线在坯体内部传播更加均匀，从而改善陶瓷岩板坯体的透明度和白度。

20、作为优选，所述超白球土的白度在75度以上，fe2o3含量小于1wt%。

21、作为优选，所述膨润土的白度在75度以上，fe2o3含量小于1wt%。

22、作为优选，所述熔块，化学组成按重量百分比：sio2 45-60%、al2o3 8-15%、k2o 4-9%、b2o3 3.5-8%、na2o 1-3%、mgo 1-3%、li2o 2-3%、bao 1-2%、余量为烧失量。

23、作为优选，所述助熔剂由硬硼钙石、氟镁石和透辉石组成。

24、作为优选，所述硬硼钙石、氟镁石和透辉石的质量比为4-7：1-2：1-5。

25、熔块和助熔剂在制备陶瓷岩板坯体中起着至关重要的作用，其不仅能够有效降低陶瓷岩板坯体的烧结温度，而且影响着陶瓷岩板坯体的低膨胀和高透光性，本申请筛选出特定的熔块体系，并创造性地采用硬硼钙石-氟镁石-透辉石三元复合助熔剂，在低温烧结下实现了玻璃相与晶相的折射率匹配及膨胀系数抑制，使得陶瓷岩板坯体膨胀系数<4×10-6/℃，透光度≥80%，白度>75°。

26、本发明第二方面提供了一种低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料的制备方法，包括以下步骤：将高岭土、合成烧结莫来石粉、超白球土、膨润土、熔块和助熔剂混合，球磨、放浆、除铁、过筛按照粒径80目、60目、40目分类，喷雾塔喷粉、陈腐，将改性石英喷洒其中即得低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料。

27、作为优选，过筛按照粒径80目、60目、40目分类。

28、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：

29、1、本申请采用2-羟乙烷二膦酸对石英进行进一步地的改性，可以明显提高陶瓷岩板坯体的膨胀性能的同时还可以进一步地改善透明度和白度。

30、2、本申请中通过加入合成烧结莫来石粉，在改善陶瓷岩板坯体膨胀性的同时改善陶瓷岩板坯体的透明度和白度。

31、3、本申请筛选出特定的熔块体系，并创造性地采用硬硼钙石-氟镁石-透辉石三元复合助熔剂，在低温烧结下实现了玻璃相与晶相的折射率匹配及膨胀系数抑制，使得陶瓷岩板坯体的膨胀系数<4×10-6/℃，透光度≥80%，白度>75°。

1.一种低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，按质量份数计，原料包括：

2.根据权利要求1所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，由所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料制备的10mm厚度陶瓷岩板坯体的膨胀系数<4×10-6/℃，透光度≥80%，白度>75°。

3.根据权利要求2所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，所述预处理除铁的石英的制备方法为：取石英球磨，每15min进行放浆和磁选除铁，重复多次，至石英粒径≤10μm，fe2o3含量≤1wt%，喷雾塔喷粉、陈腐，含水率≤3%即得。

4.根据权利要求1-3任一项所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，所述高岭土的白度在90度以上，fe2o3含量小于1wt%。

5.根据权利要求4所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，所述合成烧结莫来石粉的fe2o3含量小于1wt%。

6.根据权利要求5所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，所述超白球土的白度在75度以上，fe2o3含量小于1wt%；所述膨润土的白度在75度以上，fe2o3含量小于1wt%。

7.根据权利要求1-3任一项所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，所述熔块，化学组成按重量百分比：sio2 45-60%、al2o3 8-15%、k2o 4-9%、b2o3 3.5-8%、na2o1-3%、mgo 1-3%、li2o 2-3%、bao 1-2%、余量为烧失量。

8.根据权利要求7所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，所述助熔剂由硬硼钙石、氟镁石和透辉石组成。

9.根据权利要求8所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料，其特征在于，所述硬硼钙石、氟镁石和透辉石的质量比为4-7：1-2：1-5。

10.权利要求1-9任一项所述的低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将高岭土、合成烧结莫来石粉、超白球土、膨润土、熔块和助熔剂混合，球磨、放浆、除铁、过筛按照粒径80目、60目、40目分类，喷雾塔喷粉、陈腐，将改性石英喷洒其中即得低膨胀高透光玉石质陶瓷岩板的坯料。