專(zhuān)利名稱：一種陶瓷?；u、其坯料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷?；u、其坯料及其制備方法，具體涉及一種超低溫節(jié)能陶瓷?；u、其坯料及其制備方法，屬于陶瓷加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶瓷玻化磚是建筑陶瓷的主要產(chǎn)品之一，它的常規(guī)燒成溫度在1210±20°C之間，常規(guī)燒成周期在60±5min之間，常規(guī)產(chǎn)品厚度在12±2毫米之間，常規(guī)晶體結(jié)構(gòu)一般為長(zhǎng)石莫來(lái)石結(jié)構(gòu)，同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)制備陶瓷?；u大量使用資源較匱乏的廣東黑泥原料和長(zhǎng)石原料，造成生產(chǎn)原料緊缺。因此，陶瓷?；u的現(xiàn)有工藝具有能耗最高、生產(chǎn)原料緊缺和環(huán)境污染的問(wèn)題。
許多本領(lǐng)域研究人員對(duì)于如何降低陶瓷?；u的燒成溫度，減少燒成周期，開(kāi)拓生產(chǎn)原料方面做了很多努力。河南新美陶瓷的楊劍等人，通過(guò)引入大量長(zhǎng)石類(lèi)稀缺原料，其產(chǎn)品燒成溫度僅降至1192±3°C，燒成周期僅縮短至48min (低溫快燒瓷質(zhì)?；u配方的研制與生產(chǎn)，楊劍等，陶瓷，2003，2 42-43)0自貢兆峰公司的鄧建國(guó)等人，利用當(dāng)?shù)卦显囍撇噬箢w粒拋光磚的生產(chǎn)工藝，其燒成溫度為1185-1200°C，燒成周期在60min左右(利用當(dāng)?shù)卦显囍撇噬箢w粒拋光磚，鄧建國(guó)，陶瓷，2002，6 :46-48)。余筱勤等人利用當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)原料進(jìn)行了降低?；u的燒成溫度試驗(yàn)，燒成溫度為1170-11801，燒成周期301^11 (低溫快燒瓷質(zhì)地磚的研制，余筱勤等，2001，37 (1):33-34)。四川省建材工業(yè)科學(xué)研究院的陳靜采用廢玻璃和焚燒灰熔渣取代長(zhǎng)石作為熔劑原料，在電爐條件下燒制出?；u樣品，燒結(jié)溫度1150°C (用廢料作溶劑原料低溫?zé)拼纱u，陳靜，江蘇陶瓷，2006，39 (I) :24、29)。CN 1562870 (
公開(kāi)日2005年I月12日)公開(kāi)了一種利用略低于炻瓷的釉燒溫度(1200-1220 V )，燒制出高于硬質(zhì)瓷強(qiáng)度的日用瓷。DE 20001031430 (
公開(kāi)日2002年I月17日)公開(kāi)了一種低燒結(jié)磷灰石玻璃陶瓷，燒結(jié)溫度為1200-1650°C。CN 1907908 (
公開(kāi)日2007年2月7日)公開(kāi)了一種采用低溫?zé)Y(jié)生產(chǎn)拋光磚的方法，該方法是以廢玻璃作為主要熔劑原料，以三聚磷酸鈉(Na3P5Oltl)作為次要熔劑原料，輔以其它低價(jià)陶瓷原料，制出適合于輥道窯一次快速燒成(燒成時(shí)間60min，燒成溫度(900°C)的拋光磚。雖然該專(zhuān)利的燒成溫度較低，但是該專(zhuān)利采用較多化工原料三聚磷酸鈉(Na3P5Oltl)以及廢玻璃，其強(qiáng)度低無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。由此，僅僅依靠大量使用廢玻璃和工業(yè)試劑來(lái)降低燒成溫度，配方結(jié)構(gòu)未見(jiàn)改變，導(dǎo)致產(chǎn)品的理化性能?chē)?yán)重下降，生產(chǎn)控制困難、產(chǎn)品易于變形、合格品低，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。因此市場(chǎng)急需要開(kāi)發(fā)一種成本低、強(qiáng)度高，不利用大量使用化工原料造成二次污染的低溫陶瓷?；u的生產(chǎn)工藝。CN 101634184公開(kāi)了一種大規(guī)格炻質(zhì)超薄磚及其制備方法，所用原料按重量百分比表示組成為 SiO2 55 68%, Al2O3 14 28%, Fe2O3 O. 5 I. 8%, TiO2 O. 2 I. 5%, CaOl 12%,MgO O. 3 1%，K2CHNa2O 2 5%。該發(fā)明組合物制備的炻質(zhì)超薄磚產(chǎn)品采用干壓成型，成型厚度為3 6mm，而最終產(chǎn)品規(guī)格可以達(dá)到(900 1000)mmX (1800 2000)mm。坯體中引入5 30%纖維增強(qiáng)劑，以保證炻質(zhì)超薄磚有足夠的強(qiáng)度及韌性。本發(fā)明大幅度減輕了單位面積陶瓷磚的重量，較好地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目標(biāo)，屬于環(huán)保類(lèi)建筑裝飾材料。該方法中要進(jìn)行二次燒成，一次燒成溫度為1140-1160°C，二次燒成溫度為1130-1150°C。CN101050107公開(kāi)了一種用來(lái)生產(chǎn)超薄瓷質(zhì)拋光磚及其制作工藝，其原料按重量百分比組成為長(zhǎng)石類(lèi)熔劑20-40%，粘土類(lèi)原料20-30%，鈣鎂質(zhì)原料0-8%，抗脆劑10_30%，坯體增強(qiáng)劑O. 1-1%，也可外加1-20%能發(fā)射陰離子和遠(yuǎn)紅外線的陶瓷粉制成功能性超薄瓷質(zhì)拋光磚。將以上原料通過(guò)配料-球磨-過(guò)篩-除鐵-噴霧干燥制粉-陳腐-壓制成型-干 燥-燒成-拋光-分級(jí)揀選，制成本發(fā)明的800 X 1800 X (3-6) mm瓷質(zhì)磚。坯體中弓I入了較多的抗脆劑，以保證超薄磚有足夠的燒成強(qiáng)度。采用本發(fā)明制備的陶瓷坯體具有質(zhì)輕，節(jié)能，能發(fā)射陰離子和遠(yuǎn)紅外線的特點(diǎn)，屬于新型環(huán)保類(lèi)建筑裝飾材料。但該專(zhuān)利并未涉及任何燒成溫度?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)陶瓷?；u的制備工藝的調(diào)整很難突破1180°C，這主要是因?yàn)榻禍厝菀?，保證陶瓷?；u的生產(chǎn)性能和質(zhì)量很難，主要存在以下問(wèn)題(I)為了降低燒成溫度，陶瓷配方中粘土類(lèi)原料的加入量少，使得生坯的強(qiáng)度不夠，在走干燥線和裝飾線時(shí)容易破裂；(2)為了降低燒成溫度，縮短燒成周期，配方中引入大量的熔劑類(lèi)原料，使得制品在燒成時(shí)容易產(chǎn)生波浪變形，大小頭等缺陷，嚴(yán)重時(shí)可能引起卡窯事故；(3)引入大量的熔劑類(lèi)原料，使得制品中低黏玻璃相的強(qiáng)度低，在燒成冷卻時(shí)由于內(nèi)應(yīng)力的作用很容易產(chǎn)生驚裂；(4)制品中大量玻璃相的存在大大增加了陶瓷磚的脆性，降低了磚的抗熱震性和強(qiáng)度；(5)鉀鈉長(zhǎng)石等低溫原料較貴，一般用于面料或釉料中，在坯料中大量引入這類(lèi)原料將大大增加配方成本，這對(duì)于以盈利為目標(biāo)的企業(yè)是難以接受的；(6)引入的低溫熔劑料多，使磚的燒成溫度范圍變窄，不利于穩(wěn)定生產(chǎn)；(7)配方中鉀、鈉含量高，產(chǎn)品的抗化學(xué)腐蝕性能差；因此，如何開(kāi)發(fā)一種無(wú)缺陷的能夠低溫快燒的瓷質(zhì)?；u坯料，是本領(lǐng)域一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠低溫快燒的瓷質(zhì)?；u坯料。所述的低溫快燒的低溫意指燒成溫度為1100±20°C，所述的低溫快燒的快燒意指燒成時(shí)間為45±5min。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種陶瓷?；u的坯料，從具體成分分析，所述坯料中包含有O. 1-0. 33wt%的Li20、0. 09-1. 95wt%的CaO和O. 07-1. 37wt%Mg0。所述坯料中Li2O的含量典型但非限制性的實(shí)例有 O. llwt%、0. 18wt%、0. 24wt%、0. 265wt%、0. 31wt%、0. 325wt% 等；所述坯料中 CaO的含量典型但非限制性的實(shí)例有 O. 10wt%、0. 13wt%、0. 26wt%、0. 39wt%、0. 45wt%、0. 58wt%、0. 71wt%、0. 94wt%> I. 35wt%> I. 48wt%> I. 58wt%> I. 81wt%> I. 94wt% 等；所述還料中 MgO 的含量典型但非限制性的實(shí)例有 O. 08wt%、0. 12wt%、0. 20wt%、0. 34wt%、0. 41wt%、0. 48wt%、0. 57wt%、0. 69wt%、0. 8wt%、0. 92wt%、0. 99wt%> I. 02wt%> I. 14wt%> I. 20wt%> I. 32wt% 等。本發(fā)明所述瓷質(zhì)玻化磚坯料中具有K-Na-Li-Ca-Mg五元系列，并對(duì)配料中的五種元素的比例進(jìn)行優(yōu)選?？刂芀20/Na20的比例，同時(shí)引入部分Li2O,利用多堿效應(yīng)來(lái)降低燒成溫度。另外,本發(fā)明通過(guò)引入CaO和MgO，形成較低膨脹系數(shù)和高粘度玻璃相，從而改善陶瓷產(chǎn)品的機(jī)械性能，也可使產(chǎn)品在燒成中具有更低的始熔溫度和更寬的熔融溫度范圍，從而降低變形度。陶瓷?；u坯料的具體成分是本領(lǐng)域公知的，或者是可以通過(guò)現(xiàn)有的技術(shù)手段進(jìn)行檢測(cè)得到的，典型但非限制性的實(shí)例有所述陶瓷?；u坯料含有Si02、K2O, Na2O, CaO、MgO、A1203、Fe2O3或TiO2中的任意I種或至少2種的組合，但其具體含量并沒(méi)有什么研究報(bào)道。而在眾多的具體成分中，本發(fā)明僅限定Li20、CaO和MgO的量，具體如下=Li2OO. 167-0. 201wt%、CaOO. 401-0. 935wt%、MgO O. 497-1. 349wt%。本發(fā)明所述的陶瓷玻化磚坯料的具體成分可以選自=Li2O O. 167-0. 201wt%、CaO O. 42-0. 9wt%、MgO O. 5-1. 3wt% ；Li2OO. 18wt%、CaO 0. 75wt%、MgO I. 0wt% ；Li20 0. 88wt%、CaO 0. 6wt%、MgO 0. 6wt% ；Li20
0.193wt%、CaO 0. 85wt%、Mg0 0. 88wt% 等。具體地，從原料組成上看，本發(fā)明所述陶瓷?；u的坯料，按重量百分含量包括如下組分
低溫粘土15-20%
含鋰水洗砂25-30%
低溫砂35-45%
口 塑性粘十0.5-3%
翻酸鈣1-3%
硅灰石11-15%
輔助熔劑1-6%，所述坯料各組分之和為100%，其中，所述低溫粘土選自珠海泥；所述含鋰水洗砂選自江西水洗砂；所述含鋰水洗砂的作用是為陶瓷?；u的坯料提供鋰元素。所述低溫砂選自羅定石粉；所述低溫粘土和低溫砂的作用是降低陶瓷?；u坯料的燒成溫度，同時(shí)提供合適比例的鈣元素、鎂元素。優(yōu)選地，所述可塑性粘土選自高可塑性粘土，優(yōu)選自可塑性指數(shù)> 15的可塑性粘土，例如可塑性粘土的可塑性指數(shù)為15. I、15. 6、16. 3、16. 9、18、22等；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述可塑性粘土選自膨潤(rùn)土、球土、木節(jié)土或紅粘土中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如膨潤(rùn)土 /球土、木節(jié)土 /球土、紅粘土 /膨潤(rùn)土、木節(jié)土球土 /膨潤(rùn)土等。優(yōu)選地，所述輔助熔劑選自透輝石、燒滑石、珍珠巖、鈦酸鎂鋅、硼硅酸鋇、硼酸鋅或異性石中的任意I種或至少2種的組合，所述組合例如透輝石/燒滑石、珍珠巖/燒滑石、硼硅酸鋇/硼酸鋅/燒滑石、珍珠巖/鈦酸鎂鋅/透輝石等。作為優(yōu)選技術(shù)方案，從原料組成上，所述陶瓷?；u的坯料按重量百分含量包括如下組分
珠海泥15-20%
江西水洗砂25-30%
羅定石粉35-45%
可塑性粘上0.5-3%
刪酸鈣1-3%
砟灰石11-15%
輔助熔劑1-6% 所述坯料各組分之和為100%。優(yōu)選地，所述陶瓷?；u的坯料按重量百分含量包括如下組分
珠海泥15-18%
江西水洗砂25-28%
羅 iMr粉35-43%
可塑性粘土0.6-2%
砸酸銷(xiāo)1.4-2.7%
硅灰石1L4-I4.5%
輔助溶劑1-4%,所述坯料各組分之和為100%。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述陶瓷?；u的坯料按重量百分含量包括如下組分珠海泥15-20%
tt兩水洗砂25-30%
羅定石粉35-45%
膨潤(rùn)土0.5-3%
欄酸鈣1-3%
感灰石11-15%
透輝石1-3%
燒 fRi1-3%, 所述坯料各組分之和為100%，或者，所述陶瓷?；u的坯料按重量百分含量包括如下組分
珠海泥15-20% 江叫水洗砂25-30%
羅記粉35-45%
紅粘 t0.5-3%
刪酸鈣1-3%
砘灰 611-15%
透輝石1-3%
珍珠巖1-3%,所述坯料各組分之和為100%。優(yōu)選地，所述陶瓷?；u的坯料中添加有增塑劑，所述增塑劑選自DOP (鄰苯二甲酸二辛酯)、PEG (聚乙二醇)、丙三醇、CMC (羧甲基纖維素)、增塑劑HS、增塑劑JA、DBP (鄰苯二甲酸二丁醋)或BBP (鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯)中的任意I種或至少2種的組合，例如DOP/PEG、BBP/CMC、丙三醇 / 增塑劑 HS/PEG、BBP/CMC/PEG 等，優(yōu)選 D0P/PEG 和 / 或 CMC。優(yōu)選地，所述珠海泥的化學(xué)組成為=Al2O318-22%, SiO2 65-74%, Fe2O3O. 8-1. 4%,TiO2 O. 50-0. 53%, K2O O. 9-1. 5%, Na2O O. 05-0. 09%, CaO O. 05-0. 10%, MgO O. 28-0. 33% ；優(yōu)選，所述珠海泥的化學(xué)組成為=Al2O3 20. 32%, SiO2 69. 09%, Fe2O3 I. 1%, TiO2 O. 53%, K2O
I.17%, Na2O O. 07%, CaO O. 07%, MgO O. 31%。優(yōu)選地，所述江西水洗砂的化學(xué)組成為=Al2O3 16-20%, SiO2 68-74%,Fe2O3O. 05-0. 13%, TiO2 O. 008-0. 013%, K2O I. 3-1. 9%, Na2O 4-10%, CaO O. 20-0. 30%, MgOO. 008-0. 013%，Li2O O. 4-1. 1% ;優(yōu)選，所述江西水洗砂的化學(xué)組成為A120317. 74%，SiO271. 24%, Fe2O3 O. 08%, TiO2 O. 01%, K2O I. 63%, Na2O 7. 09%, CaO O. 25%, MgO O. 01%, Li2OO. 67%。優(yōu)選地，所述羅定石粉的化學(xué)組成為=Al2O3 11-17%，SiO2 72-80%,Fe2O3O. 36-0. 46%, TiO2 O. 03-0. 05%, K2O 3-7%, Na2O 2-4%, CaO O. 1-0. 5%, MgOO. 08-0. 12% ；優(yōu)選，所述羅定石粉的化學(xué)組成為=Al2O3 14.02%，SiO2 75.77%，F(xiàn)e2O3 O. 41%, TiO2 O. 04%,K2O 5. 29%, Na2O 2. 7%, CaO O. 23%, MgO O. 1%。優(yōu)選地，所述透輝石的化學(xué)組成為A1203I. 0-1. 8%，SiO2 53-71%，F(xiàn)e2O3O. 3-0. 9%，TiO2 O. 04-0. 08%, K2O O. 13-0. 21%, Na2O O. 33-0. 43%, CaO 20-28%，MgO 13-21%;優(yōu)選，所述透輝石的化學(xué)組成為=Al2O3 I. 38%, SiO2 56. 19%, Fe2O3 O. 59%, TiO2 O. 06%, K2O O. 17%, Na2OO. 38%, CaO 23. 6%, MgO 16. 63%。優(yōu)選地，所述燒滑石的化學(xué)組成為A1203I. 3-2. 1%，SiO2 63-70%，F(xiàn)e2O3O. 3-0. 7%，TiO2 O. 008-0. 012%, K2 O O. 08-0. 12%, Na2O O. 3-0. 7%, CaO O. 8-1. 4%, MgO 22-·28% ;優(yōu)選，所述燒滑石的化學(xué)組成為=Al2O3 I. 74%, SiO2 66. 19%, Fe2O3 O. 49%, TiO2 O. 01%, K2O O. 1%，Na2O O. 48%, CaO I. 14%, MgO 24. 63%。作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述陶瓷?；u的坯料，按重量百分含量包括如下組分
珠海泥15-20%
江西水冼砂25-30%
羅定石粉35-45 /
可塑性粘上0.5-3%
欄酸鈣1-3%
硅灰石11-15%
輔助熔劑1-6%
增塑劑1-10% 所述坯料各組分之和為100%。優(yōu)選地，所述陶瓷?；u的坯料，按重量百分含量包括如下組分珠海泥15-20%
II西水洗砂25-30%
羅定石粉35-45%
" 鮮!性粘 I:0.5-3%
碼酸鈣1-3%
們::灰杉1145%
輔助熔劑1-6%
CMC1-10%,所述坯料各組分之和為100%。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述坯料按重量百分含量包括如下組分
珠海泥15-20%
江兩水洗砂25-30%
羅定W粉35-45%
膨滿:t0.5-3%
翻酸鈣1-3%
靈麵11-15%
透輝石1-3%
燒滑石1-3%，
CMC2-8%,所述坯料各組分之和為100%。作為可選技術(shù)方案，所述陶瓷玻化磚的坯料，按重量百分含量包括如下組分珠?；\16%
江兩水洗砂26%
羅定石粉40%
膨潤(rùn)I:1%
11 酸 f!2%
.們::灰心13%
透輝心2%
燒滑2%， 所述坯料各組分之和為100%。優(yōu)選地，所述陶瓷?；u的坯料，按重量百分含量包括如下組分
3ft ||泥16%
江西水洗砂26%
羅定石粉36% 膨潤(rùn)」1%
碼酸轉(zhuǎn)2%
13%
透輝石2%
CMC4%o本發(fā)明所述的“包括”，意指其除所述組分外，還可以包括其他組分，這些其他組分賦予所述?；沾纱u坯料不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的“包括”，還可以替換為封閉式的“為”或“由……組成”。本發(fā)明的目的之二是提供一種陶瓷?；u，所述陶瓷?；u由本發(fā)明所述的陶瓷?；u的還料燒結(jié)得到，所述陶瓷?；u的厚度為6_8mm,例如6. 2mm、6. 9mm、7. 5mm、7. 9mm等，吸水率彡O. 5%，例如O. 49%,O. 45%,O. 39%等，斷裂模數(shù)彡43，例如45、48、49、52、57等。本發(fā)明的目的之三是提供一種本發(fā)明所述的陶瓷玻化磚的制備方法，包括如下步驟配料，球磨，過(guò)篩，攪拌，噴霧，陳腐，壓坯成型，干燥，燒成，磨邊拋光；所述球磨過(guò)程中，控制漿料250目的篩余彡5%，例如O. 49%,O. 45%,O. 39%等。
優(yōu)選地，所述壓坯成型為半干法壓坯成型，所述壓坯成型的壓力為28_34MPa，例如28. 2MPa、28. 8MPa、29. 5MPa、31. 2MPa、32. 8MPa、33. 5MPa 等，優(yōu)選 30MPa。優(yōu)選地，所述燒成的溫度為1100±20°C，例如 1081 °C、1088°C、1092°C、1100°C、1112°C、1120°C、1125°C、1127°C、1129°C等，所述燒成周期為 45±5min，例如 41min、43min、44min、45min、47min、49min、49. 5min等；進(jìn)一步優(yōu)選地,燒成過(guò)程的尾冷階段以22_78°C /min 降溫,例如 23°C /min、26°C /min、35°C /min、43°C /min、48°C /min、52°C /min、59°C /min、68°C /min>75°C /min 等。本發(fā)明所提供的陶瓷?；u坯料配方制備陶瓷?；u的方法與傳統(tǒng)的陶瓷玻化磚的制備方法大致相同，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，典型但非限制性的實(shí)例有( I)按表I給出的陶瓷玻化磚坯料配方的原材料通過(guò)鏟車(chē)配料入球磨機(jī)，球磨細(xì)度控制250目篩余< O. 5%，例如可以是O. 4%、0. 3%等；泥漿經(jīng)過(guò)三道反復(fù)除鐵過(guò)篩，確保除 去未磨細(xì)的原料及雜質(zhì)鐵；(2)將步驟(I)得到的粉料采用半干壓成型，成型壓力28_34MPa，例如29MPa、28. 5MPa、32MPa、32. 6MPa、33. 5MPa、33. 8MPa等。同時(shí)，厚度差同一塊磚控制在30絲米較好，同一批磚四角厚度差控制在40絲米較好； (3)燒成及冷加工工藝所述燒成的溫度為1100±20°C，例如 1081 O、1088O、1095°C、IIOOtM 105O、1113°C、1119°C等；所述燒成周期為45±5min,例如41min、44min、49min等；進(jìn)一步優(yōu)選地，燒成過(guò)程的尾冷階段以20-50°C /min降溫，例如降溫速率為22°C /min,29°C /min,35°C /min>39 °C /min>45°C /min 等。(4)磨邊拋光制得陶瓷玻化磚。本發(fā)明通過(guò)如下對(duì)技術(shù)方案的調(diào)節(jié)，優(yōu)化了陶瓷玻化磚的性能①為了降低燒成溫度，陶瓷配方中粘土類(lèi)原料的加入量少，使得生坯的強(qiáng)度不夠，在走干燥線和裝飾線時(shí)容易破裂。對(duì)于這一問(wèn)題可通過(guò)添加適量的膨潤(rùn)土、CMC、增大壓機(jī)壓力等方法來(lái)解決。②由于配方中引入大量的熔劑類(lèi)原料，使得制品在燒成時(shí)容易產(chǎn)生波浪變形，大小頭等缺陷，嚴(yán)重時(shí)可能引起卡窯事故。對(duì)于這一問(wèn)題可通過(guò)增加配方中鋁含量，同時(shí)加入適量硼酸鈣降低配方溫度來(lái)解決。③制品中低黏玻璃相的強(qiáng)度低，在燒成冷卻時(shí)由于內(nèi)應(yīng)力的作用很容易產(chǎn)生驚裂。對(duì)于這一問(wèn)題可通過(guò)減少配方中砂的含量，增加石粉、石粒的含量來(lái)解決。④制品中大量玻璃相的存在大大增加了陶瓷磚的脆性，降低了磚的抗熱震性和強(qiáng)度。對(duì)于這一問(wèn)題可通過(guò)減少配方中鉀、鈉的含量，增加配方中鈣、鎂的含量來(lái)解決。⑤引入的低溫熔劑料多，使磚的燒成溫度范圍變窄，不利于穩(wěn)定生產(chǎn)。對(duì)于這一問(wèn)題可通過(guò)增加配方中鋁含量，同時(shí)加入適量硼酸鈣降低配方溫度來(lái)解決。⑥配方中鉀、鈉含量高，產(chǎn)品的抗化學(xué)腐蝕性能差。對(duì)于這一問(wèn)題可通過(guò)減少配方中鉀、鈉的含量，增加配方中鈣、鎂的含量來(lái)解決。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為(I)傳統(tǒng)的陶瓷墻地磚配方主要采用鉀、鈉作為助熔劑。但是，鉀、鈉的助熔能力有限，同時(shí)，配方中引入過(guò)多的鉀、鈉會(huì)嚴(yán)重?fù)p害產(chǎn)品的物化性能，因此瓷質(zhì)墻地磚的燒成溫度只能限定在1200°C左右。本發(fā)明采用的配方突破了傳統(tǒng)的配方體系，大膽的在瓷質(zhì)磚配方中引入了前人不敢引入的鋰、鈣、鎂元素。采用K-Na-Li-Ca-Mg復(fù)合熔劑，不但降低了燒成溫度，縮短了燒成周期，而且保證了產(chǎn)品具有良好的工藝性能和物化性能；(2)由于在坯料中引入了 Li2O,調(diào)整了 CaO和MgO的含量，優(yōu)化各原料間的配比，使得在縮短了燒成周期、降低了燒成溫度的同時(shí)提高了陶瓷?；u的抗折強(qiáng)度，減薄了坯體的厚度，降低了收縮率從而降低了生坯面積。(3)本發(fā)明對(duì)原料進(jìn)行選擇，放棄資源緊缺的傳統(tǒng)陶瓷原料黑泥和長(zhǎng)石，緩解了環(huán)境壓力，又鏈接了循環(huán)生態(tài)經(jīng)濟(jì)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。首先，本發(fā)明通過(guò)對(duì)陶瓷?；u坯料的原料和各原料的配比進(jìn)行選擇，使得所選·擇的原料達(dá)到協(xié)同增效的作用，從而突破了陶瓷?；u燒結(jié)的技術(shù)壁壘，燒成溫度能夠達(dá)到1100°C左右，試制出合格產(chǎn)品。要在超低溫下燒結(jié)?；u，熔劑原料須多元化，本發(fā)明采用“K-Na-Li-Ca-Mg”五元系列，并對(duì)其進(jìn)行復(fù)合優(yōu)選?？刂芀20/Na20的比例，同時(shí)引入部分Li2O時(shí)，利用多堿效應(yīng)來(lái)降低燒成溫度。CaO和MgO的引入能形成較低膨脹系數(shù)和高粘度玻璃相，從而改善陶瓷產(chǎn)品的機(jī)械性能，也可使產(chǎn)品在燒成中具有更低的始熔溫度和更寬的熔融溫度范圍，從而降低變形度。在原料選擇與配方優(yōu)化時(shí)，本發(fā)明引入少量硅灰石、透輝石等低溫快燒原料，以減少坯體收縮較大的缺陷，抵消其收縮，減少產(chǎn)品變形度。同時(shí)考慮到組分可塑性較差，故擬引入少量高可塑性粘土增加成形塑性，而又不太影響燒結(jié)性能；第二，在超低溫?zé)Y(jié)條件下，對(duì)助熔劑組分進(jìn)行優(yōu)化，如選取硼酸鈣作為主要的助熔劑組分，選取透輝石、燒滑石、珍珠巖、鈦酸鎂鋅、硼硅酸鋇、硼酸鋅或異性石中的任意I種或至少2種的組合作為輔助助熔劑，并采取添加可塑性粘土，配合增塑劑的方式來(lái)對(duì)陶瓷玻化磚的坯體進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)增韌，解決熔劑多造成的難以克服的變形和脆性大的難題；第三，本發(fā)明通過(guò)對(duì)各種組分的選擇，和配合使其達(dá)到協(xié)同增效的效果，大幅提高了陶瓷?；u坯體的抗折強(qiáng)度，為縮小陶瓷?；u成品的厚度，制備超薄的陶瓷?；u提供了條件，同時(shí)為節(jié)能降耗提供了保障；第四，本發(fā)明通過(guò)對(duì)各種組分的選擇，和配合使其達(dá)到協(xié)同增效的效果，大幅降低了配體燒結(jié)的收縮率，提高了壓機(jī)的利用率，減少了單位平米瓷件粉料消耗，同時(shí)為節(jié)能提供了保障；第五，本發(fā)明通過(guò)對(duì)各種組分的選擇，和配合使其達(dá)到協(xié)同增效的效果，避免了黑泥和長(zhǎng)石原料的使用，解決了陶瓷?；u坯料原料的供應(yīng)問(wèn)題，以及黑泥開(kāi)挖對(duì)農(nóng)田的破壞，解決了長(zhǎng)石日益稀缺問(wèn)題；最后，本發(fā)明對(duì)于生坯強(qiáng)度不夠的問(wèn)題，通過(guò)適當(dāng)添加膨潤(rùn)土、CMC、增大壓機(jī)的壓力來(lái)解決；而對(duì)于強(qiáng)度低、抗熱震性較差等問(wèn)題，通過(guò)減少砂的用量，增加石粒、石粉的用量來(lái)解決；對(duì)于抗化學(xué)腐蝕性能差的問(wèn)題，通過(guò)降低鉀、鈉的含量，增加鈣、鎂的用量來(lái)解決。
為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。表I為實(shí)施例1-10為本發(fā)明所述陶瓷?；u坯料的重量百分比組成表I實(shí)施例1-10的陶瓷玻化磚的坯料的配方組成
權(quán)利要求
1.一種陶瓷?；u的坯料，其特征在于，所述坯料中包含有O. 1-0. 33wt%的Li20、O.09-1. 95wt% 的 CaO和 O. 07-1. 37wt%Mg0。
2.如權(quán)利要求I所述的坯料，其特征在于，所述坯料按重量百分含量包括如下組分低溫粘土15-20%含鋰水洗砂25-30%低溫砂35-45%!If塑性粘丨0.5-3%刪酸鈣1-3%砟灰6丨1-15%輔助烙劑1-6%， 所述坯料各組分之和為100%， 其中，所述低溫粘土選自珠海泥；所述含鋰水洗砂選自江西水洗砂；所述低溫砂選自羅定石粉。
3.如權(quán)利要求2所述的坯料，其特征在于，所述可塑性粘土選自高可塑性粘土，優(yōu)選自可塑性指數(shù)> 15的可塑性粘土，進(jìn)一步優(yōu)選自膨潤(rùn)土、球土、木節(jié)土或紅粘土中的任意I種或至少2種的組合； 優(yōu)選地，所述輔助熔劑選自透輝石、燒滑石、珍珠巖、鈦酸鎂鋅、硼硅酸鋇、硼酸鋅或異性石中的任意I種或至少2種的組合。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的坯料，其特征在于，所述坯料按重量百分含量包括如下組分珠海泥15-20%江兩水洗砂25-30%羅定石粉35-45%可塑性粘土0.5-3% I酸鈣1-3%硅灰石11-15%IIiJ 熔劑1-6%, 所述坯料各組分之和為100%， 優(yōu)選地，所述坯料按重量百分含量包括如下組分珠海泥15-18% 江兩水洗砂25-28% 羅定石粉35-43% 可塑性粘土0.6-2% 硼酸鈣1.4-2.7% 硅灰石11.4-14.5% 輔助熔劑1-4%， 所述坯料各組分之和為100%。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的坯料，其特征在于，所述坯料按重量百分含量包括如下組分 珠海泥15-20%江西水洗砂25-30%羅定石粉35-45%膨潤(rùn)-t0.5-3%硼酸鈣1-3%硅灰石11-15% 透輝石1-3% 燒滑石1-3%, 所述坯料各組分之和為100%， 或，所述坯料按重量百分含量包括如下組分珠海泥15-20% 江西水洗砂25-30%羅定石粉35-45%紅粘土0.5-3%硼酸鈣1-3%硅灰石 11-15%透輝石1-3%珍珠巖1-3%, 所述坯料各組分之和為100%。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的坯料，其特征在于，所述坯料中添加有增塑劑，所述增塑劑選自D0P、PEG、丙三醇、CMC、增塑劑HS、增塑劑JA、DBP或BBP中的任意I種或至少2種的組合，優(yōu)選D0P/PEG和/或CMC ； 優(yōu)選地，所述增塑劑的添加量為1_10%，優(yōu)選2-8%，進(jìn)一步優(yōu)選3-5% ； 優(yōu)選地，所述珠海泥的化學(xué)組成主要包括=Al2O3 18-22%，SiO2 65-74%，F(xiàn)e2O3O. 8-1. 4%, TiO2 O. 50-0. 53%, K2O O. 9-1. 5%, Na2O O. 05-0. 09%, CaOO. 05-0. 10%, MgO.0.28-0. 33% ;優(yōu)選，所述珠海泥的化學(xué)組成主要包括A120320. 32%，SiO2 69. 09%, Fe2O3.1.1%，TiO2 O. 53%, K2O I. 17%, Na2O O. 07%, CaOO. 07%, MgO O. 31% ； 優(yōu)選地，所述江西水洗砂的化學(xué)組成主要包括Al2O3 16-20%, SiO2 68-74%, Fe2O3O. 05-0. 13%, TiO2 O. 008-0. 013%, K2O I. 3-1. 9%, Na2O 4-10%, CaOO. 20-0. 30%, MgOO. 008-0. 013%, Li2O O. 4-1. 1% ;優(yōu)選，所述江西水洗砂的化學(xué)組成主要包括=Al2O3 17. 74%，SiO2 71. 24%, Fe2O3 O. 08%, TiO2 O. 01%, K2O I. 63%, Na2O 7. 09%, CaO O. 25%, MgO O. 01%, Li2OO. 67% ； 優(yōu)選地，所述羅定石粉的化學(xué)組成主要包括=Al2O3 11-17%，SiO2 72-80%, Fe2O3O. 36-0. 46%, TiO2 O. 03-0. 05%, K2O 3-7%, Na2O 2-4%, CaO O. 1-0. 5%, MgO O. 08-0. 12% ；優(yōu)選，所述羅定石粉的化學(xué)組成主要包括Al2O3 14.02%，Si0275 . 77%, Fe2O3 O. 41%, TiO2O. 04%, K2O 5. 29%, Na2O 2. 7%, CaO O. 23%, MgOO. 1% ； 優(yōu)選地，所述透輝石的化學(xué)組成主要包括=Al2O3 I. 0-1. 8%，SiO2 53-71%，F(xiàn)e2O3O. 3-0. 9%, TiO2 O. 04-0. 08%, K2O O. 13-0. 21%, Na2O O. 33-0. 43%, Ca020_28%，MgO 13-21% ；優(yōu)選，所述透輝石的化學(xué)組成主要包括=Al2O3 I. 38%，SiO2 56. 19%，F(xiàn)e2O3 O. 59%，TiO2O.06%, K2O O. 17%, Na2O O. 38%, CaO 23. 6%, MgO 16. 63% ； 優(yōu)選地，所述燒滑石的化學(xué)組成主要包括=Al2O3 I. 3-2. 1%，SiO2 63-70%, Fe2O3O.3-0. 7%, TiO2 O. 008-0. 012%, K2O O. 08-0. 12%, Na2O O. 3-0. 7%, CaOO. 8-1. 4%, MgO22-28%;優(yōu)選，所述燒滑石的化學(xué)組成主要包括Al2O3 I. 74%, SiO2 66. 19%, Fe2O3 O. 49%,TiO2 O. 01%, K2O O. 1%，Na2O O. 48%, CaO I. 14%, MgO 24. 63%。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的坯料，其特征在于，所述坯料按重量百分含量包括如下組分珠海泥15-20%江西水洗砂25-30%羅記石粉35-45% "1_性+粘丄0.5-3% 棚j酸鈣1-3%碎灰石11-15% 輔助熔劑1-6% 增聚劍1-10%, 所述坯料各組分之和為100%， 優(yōu)選地，所述坯料按重量百分含量包括如下組分珠海泥15-20%江西水洗砂25-30%羅定石粉35-45%可塑性粘上0.5-3% IT酸鈣1-3%硅灰石11-15% 輔助熔劑1-6%CMC1-10%, 所述坯料各組分之和為100%， 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述坯料按重量百分含量包括如下組分珠海泥15-20%江西水洗砂25-30%羅定石粉35-45%膨潤(rùn) I;0.5-3%碼酸朽1-3%硅灰石11-15%透輝石1-3% 燒滑石1-3%, CMC2-8%, 所述坯料各組分之和為100%。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的坯料，其特征在于，所述坯料按重量百分含量包括如下組分 ft海泥16% 江兩水洗砂26% 羅定石粉40% 膨潤(rùn).1:1% 翻酸鈣2% Π::灰心13% 透輝.《 1% 燒滑. I %， 優(yōu)選地，所述坯料按重量百分含量包括如下組分珠?；\16%江兩水洗砂26%羅定石粉36%膨潤(rùn)I:1%11酸鈣2%.們::灰心13%透輝心2%CMC4%。
9.一種陶瓷?；u，其特征在于，所述陶瓷?；u由權(quán)利要求1-8之一所述的陶瓷玻化磚的坯料燒結(jié)得到，所述陶瓷玻化磚的厚度為6-8mm，吸水率< O. 5%，斷裂模數(shù)> 43。
10.一種如權(quán)利要求9所述的陶瓷?；u的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 配料，球磨，過(guò)篩，攪拌，噴霧，陳腐，壓坯成型，干燥，燒成，磨邊拋光； 所述球磨過(guò)程中，控制漿料250目的篩余<5%; 優(yōu)選地，所述壓坯成型為半干法壓坯成型，所述壓坯成型的壓力為28-34MPa，優(yōu)選30MPa ； 優(yōu)選地，所述燒成的溫度為1100±20°C，所述燒成周期為45±5min ;進(jìn)一步優(yōu)選地，燒成過(guò)程的尾冷階段以22-78°C /min降溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陶瓷?；u的坯料，所述坯料中包含有0.1-0.33wt%的Li2O、0.09-1.95wt%的CaO和0.07-1.37wt%MgO。本發(fā)明提供的陶瓷?；u坯料的燒結(jié)溫度為1100±20℃，燒結(jié)時(shí)間為45±5min，同時(shí)，提高了陶瓷玻化磚的抗折強(qiáng)度，減薄了坯體的厚度，降低了收縮率從而降低了生坯面積，并且放棄了資源緊缺的傳統(tǒng)陶瓷原料黑泥和長(zhǎng)石，緩解了環(huán)境壓力，又鏈接了循環(huán)生態(tài)經(jīng)濟(jì)。
文檔編號(hào)C04B33/13GK102924046SQ20121043499
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者林偉, 陳賢偉, 曾智, 林金宏 申請(qǐng)人:鷹牌陶瓷實(shí)業(yè)(河源)有限公司