CN109095778B - 一种微晶玻璃瓷砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微晶玻璃瓷砖,包括以下重量份的组分原料:结晶熔块10‑25份,石英10‑20份,硅灰石5‑10份,透辉石10‑30份,钙长石5‑10份,萤石5‑10份,着色金属氧化物粉末0‑1.5份,长石0‑5份,粘土0‑5份,制备时先制备粉体坯料然后进行压片成型,在进行初次烧制,接着进行初次抛光,在进行再次煅烧,最后进行后处理得成品的微晶玻璃瓷砖。本发明采用的陶瓷原料在高温条件下,产生多种氧化物的微晶晶相,避免采用钛、锆或铅的氧化物作为晶核,无辐射及铅危害,经过多次烧结法制成的微晶玻璃瓷砖具有表面致密性强、透明度高、纹理丰富、硬度和耐磨性能较佳等特点,同时本发明采用萤石作为助熔剂及助色剂,使陶瓷不易掉色。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域,尤其涉及一种微晶玻璃瓷砖及其制备方法。
背景技术
微晶玻璃陶瓷又称可加工陶瓷,是以合成云母为主晶相的云母微晶玻璃,是一种可以机加工的陶瓷材料。微晶玻璃陶瓷具有良好的加工性能、真空性能、电绝缘特性及耐高温、耐化学腐蚀等优良性能。微晶玻璃陶瓷具有高机械强度的微晶玻璃,可机械加工的微晶玻璃以及生物活性微晶玻璃。现有技术中,微晶玻璃陶瓷的微晶相一般为CaSiO3或Zn2SiO4,其透明性低、表面纹理单一,色彩单调;并且一般使用TiO2、ZrSiO4、ZrO2和P2O5中的一种或几种作为晶核剂,来促进晶核的形成,但天然锆石有辐射隐患、铅有重金属污染,而钛矿是陶瓷中的有害离子,容易导致陶瓷斑点、浸渍等现象,因而应当避免使用这一类的晶核剂。
发明内容
为了解决现有技术中的缺陷,提供一种微晶玻璃瓷砖及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种微晶玻璃瓷砖,其特征在于,包括以下重量份组分原料:结晶熔块10-25份,石英10-20份,硅灰石5-10份,透辉石10-30份,钙长石5-10份,萤石5-10份,着色金属氧化物粉末0-1.5份,长石0-5份,粘土0-5份。
所述的一种微晶玻璃瓷砖,其特征在于,包括以下重量份的组分原料:结晶熔块15份,石英15份,硅灰石8份,透辉石20份,钙长石8份,萤石6份,着色金属氧化物粉末1.2份,长石3份,粘土3份。
所述的一种微晶玻璃瓷砖,其特征在于,所述结晶熔块包含以下重量份数的组分:SiO2 40-55份,Al2O3 18-25份,CaO 20-25份,R2O 0-1份,MgO 6-15份,所述结晶熔块的制备方法如下:将上述结晶熔块的配方原料混合后于1300-1550℃温度下熔化形成均匀的玻璃熔体,玻璃熔体缓慢流入水池中,采用高压水流对落下的熔体进行水淬,自然冷却后得到碎渣状的结晶熔块。
所述的一种微晶玻璃瓷砖,其特征在于:所述的R2O为Na2O、K2O、Li2O中的一种或几种混合。
所述的一种微晶玻璃瓷砖,其特征在于,所述着色金属氧化物粉末选自Cr2O3、Fe2O3,Co2O3中的任意一种。
所述的一种微晶玻璃瓷砖,其特征在于,所述长石选自钾长石、钠长石和锂长石中的任意一种。
所述的一种微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,粉体坯料的制备:取配方量的结晶熔块10-25份,石英10-20份,硅灰石5-10份,透辉石10-30份,钙长石5-10份,萤石5-10份,着色金属氧化物粉末0-1.5份,长石0-5份,粘土0-5份作为坯体原料,加入与占坯体原料30-50%重量的水,球磨10-20h,得到混合均匀的浆料,100-150℃下烘干,制得微晶玻璃陶瓷的粉体坯料A;
S2,压片成型:将S1所得的微晶玻璃的粉体坯料A,进行压制成型,30-50℃下减压干燥,得坯体B;
S3,初次烧制:将坯体B在1100-1250℃下烧制,保温10-25h,得到透明瓷砖的一次烧制产品C;
S4,初次抛光:将S3所得的一次烧制产品C进行磨边、刮平、倒角、精抛、烘干处理,得到形状固定的初成品瓷砖D;
S5,再次煅烧:将S4所得的初成品瓷砖D在1200-1350℃的温度条件下,氮气保护的气氛条件下,再次烧制,保温15-30h,冷却得到二次煅烧产品E;
S6,后处理:将S5所得的二次煅烧产品E经过刮平、磨边、倒角、粗抛、精抛处理,得成品的微晶玻璃瓷砖。
所述的一种微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,所述S1中,球磨后的粉体坯料A的粒径不超过100微米。
所述的一种微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,所述S2中,减压干燥的气压压力不高于1Pa。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.采用结晶熔块(CaO-MgO-Na2O-SiO2-Al2O3)、石英(SiO2)、硅灰石(CaO-SiO2)、钙长石(CaO-Al2O3-SiO2)、透辉石(CaO-MgO-SiO2)作为玻璃陶瓷的基体原料,利用CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元氧化物体系,其在1000-1300℃条件下会产生多种氧化物晶相,调整各种氧化物含量,就能控制晶相与玻璃相的比例平衡。传统的微晶玻璃采用钛、锆或铅的氧化物作为晶核,透明度低;本发明采用一定配比的CaO-MgO-Al2O3-SiO2体系替代其作为析晶晶核,透明度高,且瓷砖产品具有硬度更高,稳定性更高,且无辐射及铅危害等特点。
2.采用萤石(CaF2)作为添加剂,其具有助熔、助色的作用,且其具有一定的酸性,加入着色金属氧化物粉末(一般为碱性氧化物),更好地附着在微晶玻璃的网络结构中,在抛光或破碎过程中不会产生颜料脱落的现象,使透明玻璃陶瓷的颜色稳定性更高。
3.本发明采用多次烧结的方法,在一定范围内,降低陶瓷的气孔率,能够使氧化物晶体的晶界更少,透光率更高,从而提高了玻璃陶瓷的透明度,也提高微晶玻璃的致密性,进一步提高瓷砖的硬度和耐磨性能,同时本发明使用的CaO-MgO-Al2O3-SiO2氧化物体系,具有多个析晶晶相,形成的外观纹理也将更加丰富多彩,提高瓷砖的外观美感。
具体实施方式
下面将结合本实施例对本发明的技术方案做进一步地清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1:
结晶熔块的制备,包括以下步骤:(1)、按重量份称取下列组分原料:SiO2 50份,Al2O3 20份,CaO 22份,K2O 0.5份,MgO 10份;(2)、将称量好的原料混合后于1300-1550℃温度下熔化形成均匀的玻璃熔体;(3)、玻璃熔体缓慢流入水池中,采用高压水流对落下的熔体进行水淬,自然冷却后得到碎渣状的结晶熔块。
实施例2
一种微晶玻璃瓷砖,包括以下重量份的组分原料:实施例1制得的结晶熔块20份,石英15份,硅灰石8份,透辉石25份,钙长石8份,萤石6份,Co2O3 1.2份,钾长石3份,粘土3份,
制备方法,包括以下步骤:
S1,粉体坯料的制备:取上述配方量的组分原料作为坯体原料,加入与占坯体原料35%重量的水,球磨15h,得到混合均匀的浆料,130℃下烘干,制得微晶玻璃陶瓷的粉体坯料A;
S2,压片成型:将S1所得的微晶玻璃的粉体坯料A,进行压制成型,30-50℃下减压干燥,得坯体B;
S3,初次烧制:将坯体B在1300℃下烧制,保温16h,得到透明瓷砖的一次烧制产品C;
S4,初次抛光:将S3所得的一次烧制产品C进行磨边、刮平、倒角、精抛、烘干等工序处理,得到形状固定的初成品瓷砖D;
S5,再次煅烧:将S4所得的初成品瓷砖D在1300℃的温度条件下,氮气保护的气氛条件下,再次烧制,保温16h,冷却得到二次煅烧产品E;
S6,后处理:将S5所得的二次煅烧产品E经过刮平、磨边、倒角、粗抛、精抛处理,得微晶玻璃瓷砖成品。
本实施例以Co2O3为***着色剂,萤石为助熔剂、助色剂,以透辉石和钙长石晶相为主要析晶晶相,同时添加粘土作为乳浊剂,形成带有紫红-白色扩散渐变的半透明玻璃陶瓷瓷砖。
实施例3:
一种微晶玻璃瓷砖,包括以下重量份的组分原料:实施例1制得的结晶熔块10份,钾长石3份,石英13份,硅灰石10份,透辉石10份,钙长石10份,萤石5份,Fe2O3 1份、粘土5份,
制备方法,包括以下步骤:
S1,粉体坯料的制备:取上述配方量的组分原料作为坯体原料,加入与占坯体原料40%重量的水,球磨11h,得到混合均匀的浆料,150℃下烘干,制得微晶玻璃陶瓷的粉体坯料A;
S2,压片成型:将S1所得的微晶玻璃的粉体坯料A,进行压制成型,35℃下减压干燥,得坯体B;
S3,初次烧制:将坯体B在1200℃下烧制,保温25h,得到透明瓷砖的一次烧制产品C;
S4,初次抛光:将S3所得的一次烧制产品C进行磨边、刮平、倒角、精抛处理,得到形状固定的初成品瓷砖D;
S5,再次煅烧:将S4所得的初成品瓷砖D在1200℃的温度条件下,氮气保护的气氛条件下,再次烧制,保温20h,冷却得到二次煅烧产品E;
S6,后处理:将S5所得的二次煅烧产品E经过刮平、磨边、倒角、粗抛、精抛处理,得成品的微晶玻璃瓷砖。
本实施例以结晶熔块和钾长石作为共同溶剂,烧制温度低;以Fe2O3为黄色着色剂,萤石为助熔剂、助色剂,以钙长石晶相为主要析晶晶相,形成带有纯黄色透明玻璃陶瓷瓷砖,表面纹理为斑点条纹状。
实施例4:
一种微晶玻璃瓷砖,包括以下重量份的组分原料:实施例1制得的结晶熔块25份,锂长石2份,石英10份,硅灰石5份,透辉石30份,钙长石5份,萤石6份,Cr2O3 1.5份,
制备方法,包括以下步骤:
S1,粉体坯料的制备:取上述配方量的组分原料作为坯体原料,加入与占坯体原料48%重量的水,球磨10h,得到混合均匀的浆料,145℃下烘干,制得微晶玻璃陶瓷的粉体坯料A;
S2,压片成型:将S1所得的微晶玻璃的粉体坯料A,进行压制成型,38℃下减压干燥,得坯体B;
S3,初次烧制:将坯体B在1150℃下烧制,保温18h,得到透明瓷砖的一次烧制产品C;
S4,初次抛光:将S3所得的一次烧制产品C进行磨边、刮平、倒角、精抛、烘干等工序处理,得到形状固定的初成品瓷砖D;
S5,再次煅烧:将S4所得的初成品瓷砖D在1320℃的温度条件下,氮气保护的气氛条件下,再次烧制,保温15-30h,冷却得到二次煅烧产品E;
S6,后处理:将S5所得的二次煅烧产品E经过刮平、磨边、倒角、粗抛、精抛、烘干等工序出来,得成品的微晶玻璃瓷砖。
本实施例以结晶熔块和锂长石作为共同溶剂,以Cr2O3为棕黑色着色剂,萤石为助熔剂、助色剂,无乳浊剂(不添加粘土),以透辉石晶相为主要析晶晶相,形成带有深棕色的透明玻璃陶瓷瓷砖,表面纹理为山脉线条状。
实施例5:
一种微晶玻璃瓷砖,包括以下重量份的组分原料:实施例1制得的结晶熔块15份,锂长石2份,石英13份,硅灰石10份,透辉石15份,钙长石10份,萤石8份,蒙脱土5份,
制备方法,包括以下步骤:
S1,粉体坯料的制备:取上述配方量的组分原料作为坯体原料,加入与占坯体原料35%重量的水,球磨20h,得到混合均匀的浆料,110℃下烘干,制得微晶玻璃陶瓷的粉体坯料A;
S2,压片成型:将S1所得的微晶玻璃的粉体坯料A,进行压制成型,45℃下减压干燥,得坯体B;
S3,初次烧制:将坯体B在1250℃下烧制,保温20h,得到透明瓷砖的一次烧制产品C;
S4,初次抛光:将S3所得的一次烧制产品C进行磨边、刮平、倒角、精抛、烘干处理,得到形状固定的初成品瓷砖D;
S5,再次煅烧:将S4所得的初成品瓷砖D在1250℃的温度条件下,氮气保护的气氛条件下,再次烧制,保温28h,冷却得到二次煅烧产品E;
S6,后处理:将S5所得的二次煅烧产品E经过刮平、磨边、倒角、粗抛、精抛处理,得成品的微晶玻璃瓷砖。
本实施例以结晶熔块和锂长石作为共同溶剂,未添加金属氧化物着色剂,萤石为乳白主色剂,添加蒙脱土为灰白色乳浊剂,以硅灰石-钙长石-透辉石混合晶相为析晶晶相,形成带有灰白渐变色的半透明玻璃陶瓷瓷砖,表面纹理为天然大理石的仿石状。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,粉体坯料的制备:以重量份计,取配方量的结晶熔块10-25份,石英10-20份,硅灰石5-10份,透辉石10-30份,钙长石5-10份,萤石5-10份,着色金属氧化物粉末0-1.5份,长石0-5份,粘土0-5份作为坯体原料,加入与占坯体原料30-50%重量的水,球磨10-20h,得到混合均匀的浆料,100-150℃下烘干,制得微晶玻璃陶瓷的粉体坯料A;
S2,压片成型:将S1所得的微晶玻璃的粉体坯料A,进行压制成型,30-50℃下减压干燥,得坯体B;
S3,初次烧制:将坯体B在1100-1250℃下烧制,保温10-25h,得到透明瓷砖的一次烧制产品C;
S4,初次抛光:将S3所得的一次烧制产品C进行磨边、刮平、倒角、精抛、烘干处理,得到形状固定的初成品瓷砖D;
S5,再次煅烧:将S4所得的初成品瓷砖D在1200-1350℃的温度条件下,氮气保护的气氛条件下,再次烧制,保温15-30h,冷却得到二次煅烧产品E;
S6,后处理:将S5所得的二次煅烧产品E经过刮平、磨边、倒角、粗抛、精抛处理,得成品的微晶玻璃瓷砖,
所述结晶熔块由以下重量份的组分制得:SiO2 40-55份,Al2O3 18-25份,CaO 20-25份,R2O 0-1 份,MgO 6-15份,所述结晶熔块的制备方法如下:将上述结晶熔块的配方原料混合后于1300-1550℃温度下熔化形成均匀的玻璃熔体,玻璃熔体缓慢流入水池中,采用高压水流对落下的熔体进行水淬,自然冷却后得到碎渣状的结晶熔块。
2.根据权利要求1所述的微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述的粉体坯料包括以下重量份的组分原料:结晶熔块15份,石英15份,硅灰石8份,透辉石20份,钙长石8份,萤石6份,着色金属氧化物粉末1.2份,长石3份,粘土3份。
3.根据权利要求1所述的微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于:所述的R2O为Na2O、K2O、Li2O中的一种或几种混合。
4.根据权利要求1所述的微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,所述着色金属氧化物粉末选自Cr2O3、Fe2O3、Co2O3中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述长石选自钾长石、钠长石和锂长石中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,所述S1中,球磨后的粉体坯料A的粒径不超过100微米。
7.根据权利要求1所述的微晶玻璃瓷砖的制备方法,其特征在于,所述S2中,减压干燥的气压压力不高于1Pa。
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Denomination of invention: A microcrystalline glass ceramic tile and its preparation method Effective date of registration: 20230818 Granted publication date: 20220419 Pledgee: Xiaoxian finance Company limited by guarantee Pledgor: ANHUI PANSHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980052673 |