一种低温超耐磨陶瓷砖及其制备方法与流程

1.本发明涉及陶瓷砖领域，具体是涉及到一种低温超耐磨陶瓷砖及其制备方法。


背景技术：

2.釉由矿物原料与化工原料按配比经多道工序形成，在坯体的强度热稳定性、吸水性都有显著的提高。然而现今釉的烧成温度普遍比较高、周期长，大大的增加了能源消耗，且对资源的浪费也有影响，也环境污染。因此，研究低温釉料具有积极意义，我们提出一种低温超耐磨陶瓷砖及其制备方法；
3.cn201811514665.9，公开了一种具有立体图案纹理的陶瓷砖的制备方法，其中烧成过程为：经1180～1230℃烧成，得成品；
4.cn201611000670.9，公开了一种带有金属颗粒和光泽的全抛釉陶瓷砖及其制备方法，其中烧成过程为：入窑炉烧成，烧成温度为1200～1220℃，烧成周期为65～70分钟；
5.因此可以发现当前的釉料烧成过程中，温度高(约1200℃)且需要的时间长，易造成能源的浪费以及生产效率低下；而且抛釉层和面釉层之间结合力较差，在长时间使用后，抛釉层和面釉层容易脱落，坯体露出及易损坏。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本技术提供一种低温超耐磨陶瓷砖及其制备方法，制备得到的瓷砖，与普通瓷砖相比，具有高强度、低吸水率、高耐磨等优点。
7.本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种低温超耐磨陶瓷砖，包括依次附着在坯体上的面釉层、抛釉层；
9.所述面釉层，包括以下重量份的原料：
10.长石：30-50份、霞石：20-30份、高岭土：6-10份、烧滑石：3-6份、碳酸钡：6-10份、低温熔块晶钻：10-25份、氧化锌：3-5份、硅酸锆：8-15份、甲基纤维素：0.1-0.15份、三聚磷酸钠：0.2-0.4份；
11.所述抛釉层，以重量份为单位，包括以下原料：
12.长石：5-15份、透灰石：2-7份、高岭土：6-10份、氧化锌：8-15份、碳酸钡：2-6份、低温熔块晶钻：60-80份、印膏：6-10份、硼酸铝：1-5份、印油：0.8-1.5份。
13.进一步的，所述低温熔块晶钻包括碳酸钾、碳酸钠、石灰石、石英中的一种或几种。在本技术中低温熔块晶钻的用处起到降温作用，球磨水洗后的的低温熔块晶钻原料进行酸洗净化陈腐，可将高熔点可溶性的杂质去除，再经过700-900℃的锻烧工艺，得到低温熔块晶钻，此时低温熔块晶钻稳定性强，引入面釉层和抛釉层可以降低釉的烧成温度和减少烧成时间。
14.在本技术加入硼酸铝、碳酸钡，硼酸铝、碳酸钡结合可变成铝钡晶核，这种铝钡晶核性能稳定、机械性能优越、适用性大，可作为陶瓷釉面等的补强材料，在本技术中用作提高抛釉层的耐磨性；
15.铝钡晶核：密度为2.60g/cm3，熔点为1460～1490℃，耐热温度1300℃，莫氏硬度为7.5，拉伸强度为7.94gpa，拉伸弹性模量为402gpa，具有高的弹性率，良好的机械强度、耐热性、耐化学药品性、耐酸性(在1mol/l盐酸中、80℃下稳定)、电绝缘性和中子吸收性能。
16.硼酸铝具有高于钛酸钾晶须的弹性率和强度；而碳酸钡，化学式baco3，分子量197.35，六角形微细晶体或白色粉末，不溶于水，熔点1740℃，1450℃分解，放出二氧化碳。
17.同样的，本技术也提供了一种低温超耐磨陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
18.s1.坯体使用常规陶瓷坯料原料压制而成，进行烘干后，待用；
19.s2.用水将步骤s1烘干后的坯体润湿，使坯体表面含有4-6％的水分；
20.s3.低温熔块晶钻的制备
21.取低温熔块晶钻相应原料，原料经过球磨水洗后，再经过酸洗、净化、陈腐，经过700-900℃煅烧，得到低温熔块晶钻；
22.s4.按照面釉层各原料的重量份进行备料，进行充分混合后进行球磨，均匀施于步骤s2所得坯体上，待用；
23.s5.按照抛釉层各原料的重量份进行备料，进行充分混合后进行球磨，均匀施于步骤s4所得坯体上，待用；
24.s6.将步骤s5所得坯体，经窑炉进行高温煅烧后，得到低温超耐磨陶瓷砖。
25.进一步的，在步骤s6中，高温煅烧温度为1090-1100℃，时间40-50min。在本技术中将常规的煅烧温度1200-1210℃，降低到了1090-1100℃，大大降低了使用的燃气燃料，且煅烧时间由原来的70-80min降低到现在的40-50min，提高了效率。
26.进一步的，在步骤s4中，面釉层各原料混合后加入面釉层重量40％的水，经球磨10min每100g，所得面釉混合料过325目筛网，待用。
27.进一步的，在步骤s5中，抛釉层各原料混合后加入抛釉层重量20％的水，经球磨10min每100g，所得抛釉混合料过325目筛网，待用；
28.进一步的，在步骤s3中，球磨水洗中低温熔块晶钻原料和水的配比，按照重量比为5:4进行配制。
29.进一步的，在步骤s3中，所述酸洗为用草酸进行浸泡2h。
30.进一步的，在步骤s3中，净化过程为：酸洗结束后，水洗低温熔块ph至5-7。
31.进一步的，在步骤s3中，所述陈腐时间为3-5天。
32.本技术的有益效果是：
33.1.本技术通过在面釉层以及抛釉层中，加入硼酸铝和碳酸钡结合得到的稳定的铝钡晶核，能在烧成过程中，使釉层更加平整，且更易控制釉浆的性能，使得烧制后的釉层具有更好的耐磨性。
34.2.本技术制备得到的陶瓷砖，强度为45-50mpa，吸水率为0.013-0.019％；耐磨可耐6000转，硬度等级达到5级且耐酸耐碱性等级达到a级；
35.3.本技术制备得到的面釉混合料粘度130-150cp，抛釉混合料粘度粘度110-130cp；因此面釉层和抛釉层的结合力较好，且面釉层能够较好的附着在坯体上。
附图说明
36.下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
37.图1是本技术所述陶瓷砖的结构示意图；
38.附图说明：1、抛釉层；2、面釉层；3、坯体。
具体实施方式
39.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。
40.本技术所述常规陶瓷坯料中元素含量控制要求如下：
41.元素sio2al2o3gaomaofe2o3tio2k2ona2o重量百分含量(％)60-7020-300.7-0.80.8-1.50.6-0.90.7-0.93-73-7
42.在下述各个实施例中，常规陶瓷坯料混料，满足上述要求后，经过压制，烘干得到坯体；
43.实施例1
44.如图1所述一种低温超耐磨陶瓷砖，包括依次附着在坯体3上的面釉层2、抛釉层1；
45.所述面釉层，包括以下重量份的原料：
46.长石：30份、霞石：20份、高岭土：6份、烧滑石：3份、碳酸钡：6份、低温熔块晶钻(石英)：10份、氧化锌：3份、硅酸锆：8份、甲基纤维素：0.1份、三聚磷酸钠：0.2份；
47.所述抛釉层，以重量份为单位，包括以下原料：
48.长石：5份、透灰石：2份、高岭土：6份、氧化锌：8份、碳酸钡：2份、低温熔块晶钻(石英)：60份、印膏：6份、硼酸铝：1、印油：0.8份。
49.上述低温超耐磨陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
50.s1.坯体使用常规陶瓷坯料原料压制而成，进行烘干后，待用；
51.s2.用水将烘干后坯体润湿，使坯体表面含有4％的水分；
52.s3.取低温熔块晶钻(面釉层)相应原料，原料经过球磨水洗后(原料和水比例为5:4)，再经过10％草酸进行浸泡2h、酸洗结束后，水洗ph至5、陈腐3天，最后经过700℃煅烧，得到面釉层用低温熔块晶钻；按照同样的方法来制备得到抛釉层用低温熔块晶钻；
53.s4.按照面釉层各原料的重量份进行备料，面釉层各原料混合后加入面釉层重量40％的水，经球磨10min每100g，所得面釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s2所得坯体上，待用；
54.s5.按照抛釉层各原料的重量份进行备料，抛釉层各原料混合后加入抛釉层重量20％的水，经球磨10min每100g，所得抛釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s3所得坯体上，待用；
55.s6.将步骤s4所得坯体，经窑炉进行高温煅烧，高温煅烧温度为1090℃，时间40min，煅烧结束后降温至室温，得到低温超耐磨陶瓷砖。
56.实施例2
57.如图1所述一种低温超耐磨陶瓷砖，包括依次附着在坯体3上的面釉层2、抛釉层1；
58.所述面釉层，包括以下重量份的原料：
59.长石：50份、霞石：30份、高岭土：10份、烧滑石：6份、碳酸钡：10份、低温熔块晶钻(石灰石20份、石英5份)：25份、氧化锌：5份、硅酸锆：15份、甲基纤维素：0.15份、三聚磷酸钠：0.4份；
60.所述抛釉层，以重量份为单位，包括以下原料：
61.长石：15份、透灰石：7份、高岭土：10份、氧化锌：15份、碳酸钡：6份、低温熔块晶钻(石灰石50份、石英30份)：80份、印膏：10份、硼酸铝：5份、印油：1.5份。
62.上述低温超耐磨陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
63.s1.坯体使用常规陶瓷坯料原料压制而成，进行烘干后，待用；
64.s2.用水将烘干后坯体润湿，使坯体表面含有6％的水分；
65.s3.取低温熔块晶钻(面釉层)相应原料，原料经过球磨水洗后(原料和水比例为5:4)，再经过10％草酸进行浸泡2h、酸洗结束后，水洗ph至7、陈腐5天，最后经过900℃煅烧，得到面釉层用低温熔块晶钻；按照同样的方法来制备得到抛釉层用低温熔块晶钻；
66.s4.按照面釉层各原料的重量份进行备料，面釉层各原料混合后加入面釉层重量40％的水，经球磨10min每100g，所得面釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s2所得坯体上，待用；
67.s5.按照抛釉层各原料的重量份进行备料，抛釉层各原料混合后加入抛釉层重量20％的水，经球磨10min每100g，所得抛釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s3所得坯体上，待用；
68.s6.将步骤s4所得坯体，经窑炉进行高温煅烧，高温煅烧温度为1100℃，时间50min，煅烧结束后降温至室温，得到低温超耐磨陶瓷砖。
69.实施例3
70.如图1所述一种低温超耐磨陶瓷砖，包括依次附着在坯体3上的面釉层2、抛釉层1；
71.所述面釉层，包括以下重量份的原料：
72.长石：40份、霞石：25份、高岭土：8份、烧滑石：4份、碳酸钡：8份、低温熔块晶钻(石灰石3份、石英15份)：18份、氧化锌：4份、硅酸锆：11份、甲基纤维素：0.12份、三聚磷酸钠：0.3份；
73.所述抛釉层，以重量份为单位，包括以下原料：
74.长石：20份、透灰石：5份、高岭土：8份、氧化锌：12份、碳酸钡：4份、低温熔块晶钻(石灰石5份、石英65份)：70份、印膏：8份、硼酸铝：4份、印油：1.2份。
75.上述低温超耐磨陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
76.s1.坯体使用常规陶瓷坯料原料压制而成，进行烘干后，待用；
77.s2.用水将烘干后坯体润湿，使坯体表面含有5％的水分；
78.s3.取低温熔块晶钻(面釉层)相应原料，原料经过球磨水洗后(原料和水比例为5:4)，再经过10％草酸进行浸泡2h、酸洗结束后，水洗ph至6、陈腐4天，最后经过800煅烧，得到面釉层用低温熔块晶钻；按照同样的方法来制备得到抛釉层用低温熔块晶钻；
79.s4.按照面釉层各原料的重量份进行备料，面釉层各原料混合后加入面釉层重量40％的水，经球磨10min每100g，所得面釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s2所得坯体上，待用；
80.s5.按照抛釉层各原料的重量份进行备料，抛釉层各原料混合后加入抛釉层重量20％的水，经球磨10min每100g，所得抛釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s3所得坯体上，待用；
81.s6.将步骤s4所得坯体，经窑炉进行高温煅烧，高温煅烧温度为1095℃，时间
45min，煅烧结束后降温至室温，得到低温超耐磨陶瓷砖。
82.实施例4
83.如图1所述一种低温超耐磨陶瓷砖，包括依次附着在坯体3上的面釉层2、抛釉层1；
84.所述面釉层，包括以下重量份的原料：
85.长石：30份、霞石：30份、高岭土：6份、烧滑石：6份、碳酸钡：6份、低温熔块晶钻(碳酸钠5份、石灰石18份、石英2份)：25份、氧化锌：3份、硅酸锆：15份、甲基纤维素：0.1份、三聚磷酸钠：0.4份；
86.所述抛釉层，以重量份为单位，包括以下原料：
87.长石：5份、透灰石：7份、高岭土：6份、氧化锌：15份、碳酸钡：6份、低温熔块晶钻(碳酸钠5份、石灰石58份、石英2份)：60份、印膏：10份、硼酸铝：1份、印油：1.5份。
88.上述低温超耐磨陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
89.s1.坯体使用常规陶瓷坯料原料压制而成，进行烘干后，待用；
90.s2.用水将烘干后坯体润湿，使坯体表面含有4％的水分；
91.s3.取低温熔块晶钻(面釉层)相应原料，原料经过球磨水洗后(原料和水比例为5:4)，再经过10％草酸进行浸泡2h、酸洗结束后，水洗ph至7、陈腐5天，最后经过700℃煅烧，得到面釉层用低温熔块晶钻；按照同样的方法来制备得到抛釉层用低温熔块晶钻；
92.s4.按照面釉层各原料的重量份进行备料，面釉层各原料混合后加入面釉层重量40％的水，经球磨10min每100g，所得面釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s2所得坯体上，待用；
93.s5.按照抛釉层各原料的重量份进行备料，抛釉层各原料混合后加入抛釉层重量20％的水，经球磨10min每100g，所得抛釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s3所得坯体上，待用；
94.s6.将步骤s4所得坯体，经窑炉进行高温煅烧，高温煅烧温度为1090℃，时间50min，煅烧结束后降温至室温，得到低温超耐磨陶瓷砖。
95.实施例5
96.如图1所述一种低温超耐磨陶瓷砖，包括依次附着在坯体3上的面釉层2、抛釉层1；
97.所述面釉层，包括以下重量份的原料：
98.长石：32份、霞石：22份、高岭土：8份、烧滑石：5份、碳酸钡：7份、低温熔块晶钻(碳酸钾1份、碳酸钠2份、石灰石10份、石英10份)：23份、氧化锌：4份、硅酸锆：9份、甲基纤维素：0.14份、三聚磷酸钠：0.25份；
99.所述抛釉层，以重量份为单位，包括以下原料：
100.长石：5份、透灰石：7份、高岭土：9份、氧化锌：9份、碳酸钡：5份、低温熔块晶钻(碳酸钾1份、碳酸钠2份、石灰石30份、石英30份)：63份、印膏：7份、硼酸铝：4份、印油：1.1份。
101.上述低温超耐磨陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
102.s1.坯体使用常规陶瓷坯料原料压制而成，进行烘干后，待用；
103.s2.用水将烘干后坯体润湿，使坯体表面含有4％的水分；
104.s3.取低温熔块晶钻(面釉层)相应原料，原料经过球磨水洗后(原料和水比例为5:4)，再经过10％草酸进行浸泡2h、酸洗结束后，水洗ph至6、陈腐5天，最后经过710℃煅烧，得到面釉层用低温熔块晶钻；按照同样的方法来制备得到抛釉层用低温熔块晶钻；
105.s4.按照面釉层各原料的重量份进行备料，面釉层各原料混合后加入面釉层重量40％的水，经球磨10min每100g，所得面釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s2所得坯体上，待用；
106.s5.按照抛釉层各原料的重量份进行备料，抛釉层各原料混合后加入抛釉层重量20％的水，经球磨10min每100g，所得抛釉混合料过325目筛网后，均匀施于步骤s3所得坯体上，待用；
107.s6.将步骤s4所得坯体，经窑炉进行高温煅烧，高温煅烧温度为1095℃，时间43min，煅烧结束后降温至室温，得到低温超耐磨陶瓷砖。
108.对比例1
109.面釉层以及抛釉层的原料中，均不加入低温熔块晶钻；其余条件和实施例1一致；
110.对比例2
111.面釉层以及抛釉层的原料中，均不加入碳酸钡、硅酸锆；其余条件和实施例1一致；
112.对比例3
113.面釉层以及抛釉层的原料中，均不加入低温熔块晶钻、碳酸钡、硅酸锆；其余条件和实施例1一致；
114.将实施例1-实施例5以及对比例1-3制备得到的陶瓷砖，进行釉面性能检测，相关结果汇总如下：
115.表1
116.组别吸水率(％)耐磨等级(转)砖强度(mpa)硬度实施例10.0156000485级实施例20.0136000455级实施例30.0196000505级实施例40.0166000465级实施例50.0176000475级对比例10.172100313级对比例20.13600242级对比例30.22600212级
117.此外，实施例1-实施例5，因为引入大量的低温熔块晶钻，明显降低了烧成温度和烧成时间；此外通过球磨出来的釉浆，通过粘度仪器可以测釉的粘度，得出：面釉混合料粘度130-150cp，抛釉混合料粘度：110-130cp；其中实施例1面釉混合料粘度为135cp，抛釉混合料粘度124cp；
118.对比例1-对比例3，对应的面釉混合料粘度分别为80、100、60cp，抛釉混合料粘度分别为83、102、69cp，均相较小于实施例1的粘度。
119.在对比例1中，不加低温熔块晶钻，超耐磨釉釉的温度熔点就很难达到现在的窑炉温度1100℃的烧成制度(需要提高烧成温度，才能烧熟)，和这么快的烧成时间，釉的熔点也需要根据窑温度调整，不加入就达不到常规的釉面效果，也烧不熟；对比例1需要在1200℃下烧成75min才烧熟，且烧熟得到的釉面，耐磨等级等级仅提升到4500转，硬度也只能达到4级，吸水率0.051％，表现还是低于实施例1的釉面性能。
120.在对比例2中，不加入碳酸钡和硅酸锆，陶瓷砖釉面耐酸碱性差，防污差，耐磨也
差，釉层白度也差，硬度也差；
121.在对比例3中，均不加入低温熔块晶钻、碳酸钡、硅酸锆；在相同烧成温度和烧成时间下，陶瓷砖烧不熟，且制备得到的陶瓷砖耐酸碱性、防污、耐磨、釉层白度、硬度、光泽度方面都表现比较差。
122.上述实施例为本技术较佳的实现方案，除此之外，本技术还可以其它方式实现，在不脱离本技术构思的前提下任何显而易见的替换均在本技术的保护范围之内。