CN113402258A - 一种建筑陶瓷板/砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了建筑陶瓷板/砖，其由基料和添加剂制成，其中，所述基料包括可塑性原料5～25wt％、助熔性原料40～60wt％、硅灰石和/或硅灰石纤维25～45wt％；相对于基料，所述添加剂的加入量为0.01～6wt％，所述添加剂包括有机增强剂和减水剂中的一种或组合。相应的，本发明还公开了上述建筑陶瓷板/砖的制备方法。本发明通过配方设计，向坯体中引入硅灰石和/或硅灰石纤维进行增强增韧，同时引入低温助熔性原料实现低温烧成和避免无机纤维的高温熔解失效，从而显著提高了产品性能，并降低了能耗和生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种适用于陶瓷砖以及家居、家具、橱柜饰面板的建筑陶瓷板/砖及其制造方法。
背景技术
近两年来，建筑陶瓷砖正向陶瓷板方向加速转型和发展，建筑陶瓷正逐渐朝着石材、家居、家具、橱柜饰面板领域开拓市场。2020年全国已有超80家陶瓷企业新增了112条陶瓷岩板生产线。然而，目前陶瓷板作为家居、家具、橱柜饰面板的应用，普遍存在着加工切割裂和生产能耗高的问题，这两大问题严重制约了行业的发展。现有技术陶瓷板/砖的烧成温度约为1210℃其抗折强度约40～60MPa，断裂韧性约1～1.5，在产品和技术方面均存在明显的缺陷和不足。
现有技术1为中国专利公开号CN106977176A《一种利用高钙粉煤灰低温烧成陶瓷砖的方法》，其公开了利用高钙粉煤灰低温烧成陶瓷砖的方法，包括：1)将高钙粉煤灰加入到40-150g/L的可溶性碱溶液体系，反应温度为50-200℃，液固比为2-8，反应时间为0.5-2h；2)将步骤1)中反应后的浆液过滤、洗涤，得到的滤渣为表面改性后的高钙粉煤灰；3)将表面改性后的高钙粉煤灰与黏土、熔剂类原料配料，加水混合磨细得到湿磨后的浆液，或者不加水干磨；4)将步骤3)中湿磨后的浆液干燥并造粒为含水5-10％并且具备一定粒度的球状粉料，或者将步骤3)中干磨后得到的粉料加水并造粒为含水5-10％并且具备一定粒度的球状粉料，将前述球状粉料入料仓陈腐以备用；5)将步骤4)中球状粉料在模具中成型，干燥后得到陶瓷砖生坯；6)将步骤5)中得到的陶瓷砖生坯经升温、保温和冷却制得陶瓷砖。
其中，烧制陶质砖时的烧成温度范围为900-1100℃，烧制瓷质砖时的烧成温度范围为1000-1200℃，所述熔剂类原料包括硅灰石原料。
对于本发明的瓷质砖，现有技术1的烧成温度大于1000℃，而且，其主要成分为高钙粉煤灰，而且该高钙粉煤灰需要加入到可溶性碱溶液体系进行改性，然后方可搭配低温烧成工艺。采用现有技术1烧制得到的瓷质砖吸水率小于0.5％、抗折强度为35MPa左右，线收缩率小于20％，不能满足陶瓷岩板的性能要求。
现有技术2为中国专利公开号CN107555947B《一种一次低温快烧轻质陶瓷制品及其制造工艺》，其公开了一次低温快烧轻质陶瓷制品，包括坯体和施于坯体表面的釉层，所述坯体的原料包括如下重量份的组分：高岭土35～40份、硅灰石25～30份、大同土20～25份、膨润土15～20份、钠长石15～20份、微硅粉10～15份、硼钙石8～10份、玄武岩5～8份、锂辉石5～8份、莫来石3～7份、硼砂1～3份；所述釉层的原料包括如下重量份的组分：高岭土20～25份、硅灰石20～25份、蒙脱石15～20份、氧化锆10～15份、硅酸锆8～12份、硫酸镁5～8份、玻璃纤维5～8份、滑石5～8份、生石膏3～6份、锂辉石1～3份、萤石1～4份、阳起石1～3份。其制备方法包括：将坯体泥料定型后得到粗坯，利坯后得到坯体；将釉层原料混合得到釉层浆料，调节釉层浆料的固含量和真空除泡得到釉水，采用釉水对坯体进行上釉，最后在1000～1050℃条件下烧制3～8小时，得到一次低温快烧轻质陶瓷制品。
现有技术2的陶瓷制品的坯体原料中采用高岭土、硅灰石、大同土作为主要骨料，其本身具备优良的粘性，为陶瓷的一次烧成奠定基础。其利用硅灰石大幅度的降低陶瓷制品的烧成温度，同时提高烧成陶瓷制品的机械性能、减少其裂缝和翘曲、提高胚体强度。但是，现有技术2的硅灰石用量为25～30份，换算为重量百分比，约为13％-20％。再加上其可塑原料较多，助熔性原料较少，实际生产中采用了大量高岭土、粘土、膨润土等，其氧化铝(Al2O3)远大于10％，导致其烧成温度必然偏高(属实上其烧成温度为1000～1050度)，由于烧成温度偏高，其中的硅灰石在高温下会被熔解，从而失去增强增韧的作用。而且，其配方中硅灰石的加入量只有13～20％，即使高温下不被熔解，整体上烧结体被增强增韧得不够充分，不能足以抵抗切割引起的开裂。另外，该专利所涉及的产品成型方法为可塑成型。因此，现有技术2涉及的产品的抗折强度和断裂韧性不高，不能满足陶瓷岩板的性能要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种建筑陶瓷板/砖，能提高产品性能、降低能耗和生产成本。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种建筑陶瓷板/砖的制备方法，工艺简单，可实施性强，且能提高产品性能、降低能耗和生产成本。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种建筑陶瓷板/砖，其由基料和添加剂制成，其中，所述基料包括可塑性原料5～25wt％、助熔性原料40～60wt％、硅灰石和/或硅灰石纤维25～45wt％；
相对于基料，所述添加剂的加入量为0.01～6wt％，所述添加剂包括有机增强剂和减水剂中的一种或组合。
作为上述方案的改进，其化学成分按质量百分比包括：
SiO2 45～75％、Na2O+K2O 3～10％、Al2O3 2～9％、Fe2O3 0.01～9％、P2O5 0～8％、F 0.5～5％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 15～33％。
作为上述方案的改进，其化学成分按质量百分比包括：
SiO2 45～75％、Na2O+K2O 3～10％、Al2O3 2～9％、Fe2O3 0.01～9％、P2O5 0～8％、F 0.5～5％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 15～33％、B2O3 0.1～6％、Li2O 0.1-1％。
作为上述方案的改进，相对于基料，所述有机增强剂的加入量为0～4wt％，所述减水剂的加入量为0.01～2.0wt％。
作为上述方案的改进，所述可塑性原料为粘土、高岭土、膨润土、黑泥、混合泥、水洗泥中的一种或其组合；
所述助熔性原料为碎玻璃、合成熔块、萤石、含硼煅烧料、含磷煅烧料或含氟煅烧料中的一种或其组合；
所述有机增强剂为甲基纤维素、淀粉、改性淀粉、聚丙烯酸钠中的一种或其组合；
所述减水剂为三聚磷酸钠、水玻璃、五水偏硅酸钠、偏磷酸钠、腐植酸钠及水合液态聚丙烯酸钠中的一种或其组合。
作为上述方案的改进，所述硅灰石纤维的直径为1～20μm、长度为5～200μm、长径比为5～20。
作为上述方案的改进，所述建筑陶瓷板/砖的吸水率小于0.5％，烧成温度为800～980℃，抗折强度≥80MPa，断裂韧性为1.82～2.93。
相应的，本发明还公开了一种建筑陶瓷板/砖的制备方法，包括：
(1)按配比加入所述建筑陶瓷板/砖的基料和添加剂，以水为介质进行球磨混合而得到泥浆；
(2)将所述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为4～9wt％的粉料；
(3)将所述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在所述坯体表面施釉后，在800～980℃温度下进行烧成，即制得建筑陶瓷板/砖。
作为上述方案的改进，步骤(4)的烧成温度为820～950℃，最高烧成温度下的保温时间为5～60min，烧成周期为15～180min。
作为上述方案的改进，步骤(4)的坯体在辊道窑中进行烧成处理，制得的建筑陶瓷板/砖，其吸水率小于0.5％，抗折强度≥80MPa，断裂韧性为1.82～2.93。
作为上述方案的改进，步骤(4)的坯体在辊道窑中进行烧成处理时，坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明通过配方设计，向坯体中引入硅灰石和/或硅灰石纤维，且硅灰石和/或硅灰石纤维的加入量较大，能有效进行增强增韧，大大缓解甚至从根本上解决了陶瓷板/砖切割裂的问题；同时通过向坯体中引入低温助熔性原料，使陶瓷板/砖能够在低于980℃的低温条件下进行烧成，一方面避免了高温下硅灰石和/或硅灰石纤维被熔解而失效的问题，另一方面降低了生产成本，解决了能耗高的问题。
通过上述配方设计和特定的低温烧成条件，制得的建筑陶瓷板/砖的化学成分包括SiO2 45～75％、Na2O+K2O 3～10％、Al2O3 2～9％、Fe2O3 0.01～9％、P2O5 0～8％、F 0.5～5％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 15～33％。其中，上述各组分相互配合，各成分都在特定的含量范围内，各成分发挥协同作用，方可降低烧成温度，保证烧结体强度。与现有技术相比，本发明的氧化铝含量较少，少量氧化铝有助于提高玻璃相强度，降低烧成温度，避免硅灰石被熔解。
通过上述配方设计，制得的建筑陶瓷板/砖的坯体的粘度极高，有着理想的高温抗变形能力，烧结时坯体能在高温条件下直接在辊道窑的辊棒上行走而不变形，无需耐火托板，可以实现裸烧。本发明在烧成过程中，降低了耐火托板带来的热量损失，能够大大降低烧成过程中的能耗，降低生产成本。而且，裸烧能够在烧成过程中使坯体升温更快，在冷却过程中使坯体降温更快，从而缩短烧成周期，提高日产量。另外，裸烧能够在烧成过程中使坯体升温更均匀，在冷却过程中使坯体降温更均匀，从而提高产品的成品率，提高产品的综合性能指标。
本发明提供的建筑陶瓷板/砖的制备方法，工艺简单、设备要求低，可以大大节约了能耗，显著提高了产品性能，有利于促进建筑陶瓷板/砖行业的技术应用和发展。
附图说明
图1是本发明坯体的最大变形量测试示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供了一种建筑陶瓷板/砖，所述建筑陶瓷板/砖由基料和添加剂制成，其中，所述基料包括可塑性原料5～25wt％、助熔性原料40～60wt％、硅灰石和/或硅灰石纤维25～45wt％；
相对于基料，所述添加剂的加入量为0.01～6wt％，所述添加剂包括有机增强剂和减水剂中的一种或组合。
优选的，所述基料包括可塑性原料10～20wt％、助熔性原料45～55wt％、硅灰石和/或硅灰石纤维28～41wt％；相对于基料，所述添加剂的加入量为0.01～5wt％。
更佳的，所述基料包括可塑性原料15～20wt％、助熔性原料50～55wt％、硅灰石和/或硅灰石纤维30～35wt％；相对于基料，所述添加剂的加入量为0.01～5wt％。
通过配方设计，本发明向坯体中引入硅灰石和/或硅灰石纤维作为无机纤维进行增强增韧，同时引入低温助熔性原料实现低温烧成和避免无机纤维的高温熔解失效，以提高产品性能、降低能耗和生产成本，促进建筑陶瓷板/砖行业的技术应用和发展。
具体的，所述建筑陶瓷板/砖的化学成分按质量百分比包括：
SiO2 45～75％、Na2O+K2O 3～10％、Al2O3 2～9％、Fe2O3 0.01～9％、P2O5 0～8％、F 0.5～5％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 15～33％。
本发明SiO2为主要成分，占比高达45～75％，主要来源于硅灰石、熔剂性原料和可塑性原料，主要起到提高玻璃相的高温粘度和玻璃相强度的作用，同时高温下有助于保护硅灰石不被熔剂所熔解。Na2O+K2O在高温下与SiO2发生反应，产生一定量的液相，降低烧成温度，促进坯体烧结。其占比为3～10％。低于3％，坯体低温下难以烧结，高于10％，玻璃相强度偏低，同样会降低烧结体强度。同时，高温下坯体抗变形能力差而导致坯体高温下软化变形。CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO五种氧化物中的CaO主要来源于硅灰石，同时也有少量来源于磷酸钙和萤石等助熔性原料，来源于硅灰石的氧化钙是在硅灰石中发挥纤维增强增韧的作用，MgO、ZnO、BaO、SrO一方面起到保护硅灰石不被熔解作用，另一方面是与氧化钙一起起到形成低共融液相，降低烧成温度的作用。其占比15～33％。小于15％时，相当于不能引进足够的硅灰石，大于33％，难以形成低共融液相，坯体难以烧结，烧成温度反而会升高。烧成温度一升高，硅灰石又容易被熔解。另外，Al2O3、Fe2O3、P2O5和F的含量较少，Al2O3 2～9％、Fe2O3 0.01～9％、P2O5 0～8％、F 0.5～5％。少量氧化铝有助于提高玻璃相强度的作用，大于9％时，将会显著提高烧成温度，从而导致硅灰石被熔解。三氧化二铁一般不希望引入，因为铁越高，坯体白度降低，但大多原料中总不可避免地含有一定量的铁。然而在制造黑砖或色砖时，可以加入一定量的三氧化二铁。然而三氧化二铁大于9％时，烧成温度也会显著升高。所以加入量不宜大于9％。P2O5和F均起到降低烧成温度的作用。但加入量太多时，玻璃相的强度将大大降低，同时高温粘度会太低，而导致高温下坯体抗变形能力变差而坍塌软化。
优选的，其化学成分按质量百分比包括：
SiO2 45～75％、Na2O+K2O 3～10％、Al2O3 2～9％、Fe2O3 0.01～9％、P2O5 0～8％、F 0.5～5％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 15～33％、B2O3 0.1～6％、Li2O 0-1％。
本发明B2O3限定为0.1～6％，可以降低烧成温度并提高坯体的高温抗变形能力，然而硼含量过高时，一方面会降低高温粘度，另一方面也会影响玻璃相强度，降低产品强度韧性。
优选的，相对于基料，所述有机增强剂的加入量为0～4wt％，所述减水剂的加入量为0.01～2.0wt％。
本发明可塑性原料主要起到成型作用，赋予坯体成型后湿强度和干燥强度，可以是为粘土、高岭土、膨润土、黑泥、混合泥、水洗泥中的一种或其组合。由于粘土等可塑性原料一般含铁钛量较高，影响白度，因而加入量低时，普遍白度较高。为此，当可塑性原料加入量较少时(如5wt％)，可适当加入有机增强剂作为替代，以提高生坯湿强度和干强度。而当可塑性原料加入量较多时(如＞25wt％)，则可少加或不加有机增强剂。
上述方案中，本发明有机增强剂为溶于水的有机高分子物质，溶于水后具有一定粘度和一定粘接性，可以是甲基纤维素、淀粉、改性淀粉、聚丙烯酸钠中的一种或其组合。减水剂的主要作用是使泥浆解胶，即泥浆在相同固相浓度下，具有更低的粘度，有助于泥浆的喷雾干燥，可以是三聚磷酸钠、水玻璃、五水偏硅酸钠、偏磷酸钠、腐植酸钠及水合液态聚丙烯酸钠中的一种或其组合。
本发明助熔性原料的作用是使坯体能够在低温下烧结，同时确保所加入的无机纤维高温下不被熔剂所熔解而失去增强增韧的作用。为此，其一，必须保证坯体在980℃以下的温度进行烧结，否则，如果温度过高，超过980℃时，钙镁钡锌等氧化物将开始起助熔剂的作用，从而使无机纤维熔解而失去增强增韧功能；其二，烧结时为使坯体高温下能在辊道窑的辊棒上行走而不变形，要求坯体有足够高的高温抗变形能力，这就要求助熔性原料高温熔化后要有足够高的粘度，在本发明可选实施例中，所述助熔性原料为碎玻璃、合成熔块、萤石、含硼煅烧料、含磷煅烧料或含氟煅烧料中的一种或其组合，该碎玻璃可以是普通碎玻璃、高硼硅碎玻璃、特种碎玻璃等，但不限于此。
优选的，为了确保坯体在980℃以下的温度进行烧结，以及坯体有足够高的高温抗变形能力，这要求本发明的助熔性原料的钾钠磷氟硼含量不能过高。Na2O+K2O＜10％，P2O5＜8％、F＜5％、B2O3＜6％，因为这些钾钠磷氟硼含量过高时，一方面会显著降低高温粘度，导致坯体高温抗变形能力降低而产生坍塌变形，另一方面会显著降低玻璃相强度，导致产品强度韧性降低。
本发明硅灰石和/或硅灰石纤维是起到增强增韧的作用，其加入量为25～45wt％，利于均匀混合、并进一步提高增强增韧效果。
需要说明的是，硅灰石属于单链硅酸盐矿物，主要成分是Ca3Si3O9。三斜晶系，通常呈片状、放射状或纤维状集合体，玻璃光泽，硬度4.5～5.0。硅灰石属于一种链状偏硅酸盐，又是一种呈纤维状、针状硅酸盐。由于其特殊的晶体形态结晶结构，硅灰石具有良好的绝缘性，同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。本发明加入硅灰石和/或硅灰石纤维，搭配其他原料，并在特定的烧成曲线下，起到良好增强增韧的作用，可以大大增加了建筑陶瓷板/砖的抗折强度。
作为本发明的无机纤维的实施方式，其可以是单一的硅灰石，也可以是单一的硅灰石纤维，还可以是硅灰石与硅灰石纤维的组合物。优选的，本发明建筑陶瓷板/砖选用硅灰石纤维。更佳地，本发明建筑陶瓷板/砖选用直径为1～20μm、长度为5～200μm、长径比为5～20的硅灰石纤维。硅灰石纤维的直径为1～20μm、长度为5～200μm、长径比为5～20。通常情况下，纤维的直径越小越好(直径足够小，且长径比不是太大时，如小于20，即为晶须)，而人工合成硅灰石纤维或晶须，因成本太高而一般不会被采纳。合理地选择纤维的长径比很重要，长径比太小，纤维增韧时没有拨出效应，增韧效果不好，长径比太大，纤维难以与基体混合均匀，甚至会结团，同样影响增韧效果。大量实验证明，长径比为5～20时，可以获得较好增强增韧效果，能大大提高陶瓷板成品的强度和韧性，解决陶瓷砖、板切割裂的问题。
本发明建筑陶瓷板/砖在低温下进行烧成，烧成温度为800～980℃，优选为820～950℃。陶瓷板/砖在低温下烧成，一方面避免了高温下无机纤维被熔解而失效的问题，另一方面降低了生产成本，解决了能耗高的问题。烧成后得到的建筑陶瓷板/砖的吸水率小于0.5％，抗折强度≥80MPa，断裂韧性为1.82～2.93。优选的，建筑陶瓷板/砖的吸水率小于0.4％，抗折强度为80～150MPa，断裂韧性为2.35～2.93。
本发明由于合理的配方设计，使得：1)加入的硅灰石纤维不被熔解而能保存到室温，充分发挥纤维增强增韧的作用；2)加入的硅灰石量大，却能在较低温度下实现烧结，通常情况下，坯体中加入大于25％的硅灰石，是很难在980度以下的温度烧结的；3)合理的钾钠磷氟硼配比和总量，决定了坯体能在低温下烧结，既不降低玻璃相的强度又不降低坯体高温抗变形能力，确保坯体高温下不用托板垫烧，直接在辊棒上运行而不变形。
具体的，关于本发明的高温抗变形能力，该坯体的最大形变量d为1.5-3mm。上述最大形变量是在下述实验条件下测试而得：
如图1所示，取厚度为5mm，宽度为18mm，长度为60mm的坯体1，将坯体1置于宽度为55mm的耐火支架2上，在980℃的高温条件下烧结15min。烧结前，坯体的上表面处于水平线A，烧结后，坯体上表面的最低点处于水平线B。水平线A和水平线B之间的间距为最大形变量d。经测量，最大形变量d小于3mm。
需要说明的是，在目前陶瓷制备中，坯体的最大变形量≤4毫米，砖体就能够在辊棒上直接运行。
相应的，本发明还公开了一种建筑陶瓷板/砖的制备方法，包括：
(1)按配比加入所述建筑陶瓷板/砖的基料和添加剂，以水为介质进行球磨混合而得到泥浆；
(2)将所述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为4～9wt％的粉料；
(3)将所述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
通常情况下，干粉压制成型对坯料的可塑性要求低些，这样能配合本发明的配方，少引入氧化铝，以降低烧成温度。相反，可塑成型对坯料的可塑性高，坯体中必然要加入大量高岭土、泥等含氧化铝高的塑性原料，导致烧成温度偏高。
(4)在所述坯体表面施釉后，在800～980℃温度下进行烧成，即制得建筑陶瓷板/砖。
优选的，步骤(4)的烧成温度为820～950℃，最高烧成温度下的保温时间为5～60min，烧成周期为15～180min。步骤(4)的坯体在辊道窑中进行烧成处理，但不限于此。
步骤(4)的坯体在辊道窑中进行烧成处理时，坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行。具体的，本发明通过上述配方设计，制得的建筑陶瓷板/砖的坯体的高温粘度极高，有着理想的高温抗变形能力，烧结时坯体能在高温条件下直接在辊道窑的辊棒上行走而不变形，无需耐火托板，可以实现裸烧。本发明在烧成过程中，降低了耐火托板带来的热量损失，能够大大降低烧成过程中的能耗，降低生产成本。而且，裸烧能够在烧成过程中使坯体升温更快，在冷却过程中使坯体降温更快，从而缩短烧成周期，提高日产量。另外，裸烧能够在烧成过程中使坯体升温更均匀，在冷却过程中使坯体降温更均匀，从而提高产品的成品率，提高产品的综合性能指标。
本发明制得的建筑陶瓷板/砖，其吸水率小于0.5％，抗折强度≥80MPa，断裂韧性为1.82～2.93。
下面以具体实施例进一步阐述本发明:
实施例1
(一)配方：由基料和添加剂组成；
基料的原料组成为膨润土5wt％、高硼硅碎玻璃35wt％、普通碎玻璃7wt％、硅灰石35wt％、萤石4wt％、煅烧磷酸钙4wt％、高岭土10wt％；相对于基料，添加剂为改性淀粉0.5wt％、水玻璃0.5wt％。
其中，膨润土的化学组成质量百分比为：SiO2 72.10％、Na2O+K2O 1.51％、Al2O315.84％、Fe2O3 1.12％、CaO+MgO 6.5％、TiO2 0.15％、烧失2.78％。
高硼硅碎玻璃的化学组成质量百分比为：SiO2 81.12％、Na2O+K2O 2.29％、Al2O32.84％、Fe2O3 0.11％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 0.43％、TiO2 0.15％、B2O3 13.06％。
普通碎玻璃化学组成质量百分比为：SiO2 71.33％、Na2O+K2O 15.26％、Al2O32.84％、Fe2O3 0.21％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 10.21％、TiO2 0.15％。
硅灰石化学组成质量百分比为SiO2 53.30％、CaO 42.80％、烧失3.90％。
(二)本实施例上述建筑陶瓷板/砖的制造方法，其步骤如下：
(1)按照上述基料和添加剂的配比进行混料，以水为介质球磨机中进行球磨混合12h而得到泥浆，泥浆的含水量为39.6％；
(2)采用喷雾干燥塔将上述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为7wt％的粉料；
(3)上述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在上述坯体表面施底釉、装饰(可以是丝网印刷、辊筒印花或喷墨打印等)、施面釉(可以是釉浆或干粒釉)后，入辊道窑，将坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行，并在870℃温度下进行烧成，最高烧成温度下的保温时间为10min，烧成周期为60min，即制得建筑陶瓷板/砖，其抗折强度为86Mpa、断裂韧性为1.86。
实施例2
(一)配方：由基料和添加剂组成；
基料的原料组成为膨润土6wt％、高硼硅碎玻璃46wt％、硅灰石纤维30wt％、萤石4wt％、煅烧磷酸钙4wt％、高岭土10wt％；相对于基料，添加剂为改性淀粉0.5wt％、水玻璃0.5wt％。
其中，膨润土的化学组成质量百分比为：SiO2 72.10％、Na2O+K2O 1.51％、Al2O315.84％、Fe2O3 1.129％、CaO+MgO 6.5％、TiO2 0.15％、烧失2.78％。
高硼硅碎玻璃的化学组成质量百分比为：SiO2 81.12％、Na2O+K2O 2.29％、Al2O32.84％、Fe2O3 0.11％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 0.43％、TiO2 0.15％、B2O3 13.06％。
硅灰石纤维的直径为2～5μm、长度为16～60μm、长径比为8～12，其化学组成质量百分比为SiO2 53.30％、CaO 42.80％、烧失3.90％。
(二)本实施例上述建筑陶瓷板/砖的制造方法，其步骤如下：
(1)按照上述基料和添加剂的配比进行混料，以水为介质在球磨机中进行球磨混合10h而得到泥浆，泥浆的含水量为39.9％；
(2)采用喷雾干燥塔将上述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为6.5wt％的粉料；
(3)上述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在上述坯体表面施底釉、装饰(可以是丝网印刷、辊筒印花或喷墨打印等)、施面釉(可以是釉浆或干粒釉)后，入辊道窑，将坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行，并在910℃温度下进行烧成，最高烧成温度下的保温时间为20min，烧成周期为80min，即制得建筑陶瓷板/砖，其抗折强度为116Mpa、断裂韧性为2.36。
实施例3
(一)配方：由基料和添加剂组成；
基料的原料组成为黑泥20wt％、普通碎玻璃45wt％、硅灰石纤维30wt％、萤石2wt％、煅烧磷酸钙3wt％；相对于基料，添加剂为聚丙烯酸钠0.2wt％、五水偏硅酸钠0.5wt％。
其中，黑泥的化学组成质量百分比为：SiO2 63.23％、Na2O+K2O 0.81％、Al2O323.84％、Fe2O3 1.81％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 0.33％、TiO2 0.35％、烧失9.63％。
普通碎玻璃化学组成质量百分比为：SiO2 71.33％、Na2O+K2O 15.26％、Al2O32.84％、Fe2O3 0.21％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 10.21％、TiO2 0.15％。
硅灰石纤维的直径为2～5μm、长度为16～60μm、长径比为8～12，硅灰石化学组成质量百分比为SiO2 53.30％、CaO 42.80％、烧失3.90％。
(二)、本实施例上述建筑陶瓷板/砖的制造方法，其步骤如下：
(1)按照上述基料和添加剂的配比进行混料，以水为介质在球磨机中进行球磨混合9h而得到泥浆，泥浆的含水量为40.5％。
(2)采用喷雾干燥塔将上述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为7wt％的粉料；
(3)上述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在上述坯体表面施底釉、装饰(可以是丝网印刷、辊筒印花或喷墨打印等)、施面釉(可以是釉浆或干粒釉)后，入辊道窑，将坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行，并在950℃温度下进行烧成，最高烧成温度下的保温时间为60min，烧成周期为120min，即制得建筑陶瓷板/砖，其抗折强度为80Mpa、断裂韧性为1.85。
实施例4
(一)配方：由基料和添加剂组成；
基料的原料组成为黑泥20wt％、普通碎玻璃48wt％、硅灰石纤维25wt％、萤石2wt％、煅烧磷酸钙5wt％；相对于基料，添加剂为聚丙烯酸钠0.2wt％、五水偏硅酸钠0.5wt％。
其中，黑泥的化学组成质量百分比为：SiO2 63.23％、Na2O+K2O 0.81％、Al2O323.84％、Fe2O3 1.81％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 0.33％、TiO2 0.35％、烧失9.63％。
普通碎玻璃化学组成质量百分比为：SiO2 71.33％、Na2O+K2O 15.26％、Al2O32.84％、Fe2O3 0.21％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 10.21％、TiO2 0.15％。
硅灰石纤维的直径为2～5μm、长度为16～60μm、长径比为8～12，其化学组成质量百分比为SiO2 53.30％、CaO 42.80％、烧失3.90％。
(二)、本实施例上述建筑陶瓷板/砖的制造方法，其步骤如下：
(1)按照上述基料和添加剂的配比进行混料，以水为介质在球磨机中进行球磨混合9h而得到泥浆，泥浆的含水量为40.2％。
(2)采用喷雾干燥塔将上述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为6.7wt％的粉料；
(3)上述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在上述坯体表面施底釉、装饰(可以是丝网印刷、辊筒印花或喷墨打印等)、施面釉(可以是釉浆或干粒釉)后，入辊道窑，将坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行，并在980℃温度下进行烧成，最高烧成温度下的保温时间为15min，烧成周期为65min，即制得建筑陶瓷板/砖，其抗折强度为83Mpa、断裂韧性为1.86。
实施例5
(一)配方：由基料和添加剂组成；
基料的原料组成为水洗泥11wt％、黑泥7wt％、含硼煅烧料5wt％、普通碎玻璃40wt％、硅灰石纤维28wt％、硅灰石粉5wt％、萤石4wt％；相对于基料，添加剂为聚丙烯酸钠1.0wt％、腐植酸钠0.3wt％。
其中，黑泥的化学组成质量百分比为：SiO2 66.23％、Na2O+K2O 0.81％、Al2O321.84％、Fe2O3 0.81％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 0.33％、TiO2 0.35％、烧失9.63％。
水洗泥的化学组成质量百分比为：SiO2 65.23％、Na2O+K2O 1.21％、Al2O324.99％、Fe2O3 0.31％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 0.43％、TiO2 0.15％、烧失7.68％。
含硼煅烧料的化学组成质量百分比为：SiO2 42.11％、Na2O+K2O 0.17％、Al2O39.89％、Fe2O3 0.19％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 24.43％、TiO2 0.15％、B2O3 23.06％。
普通碎玻璃化学组成质量百分比为：SiO2 71.33％、Na2O+K2O 15.26％、Al2O32.84％、Fe2O3 0.21％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 10.21％、TiO2 0.15％。
硅灰石纤维的直径为2～5μm、长度为16～60μm、长径比为8～12，硅灰石化学组成质量百分比为SiO2 53.30％、CaO 42.80％、烧失3.90％。
(二)、本实施例上述建筑陶瓷板/砖的制造方法，其步骤如下：
(1)按照上述基料和添加剂的配比进行混料，以水为介质在球磨机中进行球磨混合11h而得到泥浆，泥浆的含水量为40.5％。
(2)采用喷雾干燥塔将上述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为7wt％的粉料；
(3)上述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在上述坯体表面施底釉、装饰(可以是丝网印刷、辊筒印花或喷墨打印等)、施面釉(可以是釉浆或干粒釉)后，入辊道窑，将坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行，并在935℃温度下进行烧成，最高烧成温度下的保温时间为30min，烧成周期为90min，即制得建筑陶瓷板/砖，其抗折强度为119Mpa、断裂韧性为2.55。
实施例6
(一)配方：由基料和添加剂组成；
基料的原料组成为膨润土2wt％、黑泥3wt％、煅烧磷酸钙24wt％、普通碎玻璃35wt％、萤石1wt％、硅灰石纤维35wt％；相对于基料，添加剂为聚丙烯酸钠1.0wt％、腐植酸钠0.3wt％、水玻璃0.6％。
其中，膨润土的化学组成质量百分比为：SiO2 72.10％、Na2O+K2O 1.51％、Al2O315.84％、Fe2O3 1.129％、CaO+MgO 6.5％、TiO2 0.15％、烧失2.78％。
黑泥的化学组成质量百分比为：SiO2 66.23％、Na2O+K2O 0.81％、Al2O3 21.84％、Fe2O3 0.81％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 0.33％、TiO2 0.35％、烧失9.63％。
普通碎玻璃化学组成质量百分比为：SiO2 71.33％、Na2O+K2O 15.26％、Al2O32.84％、Fe2O3 0.21％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 10.21％、TiO2 0.15％。
硅灰石纤维的直径为2～5μm、长度为16～60μm、长径比为8～12，其化学组成质量百分比为SiO2 53.30％、CaO 42.80％、烧失3.90％。
(二)、本实施例上述建筑陶瓷板/砖的制造方法，其步骤如下：
(1)按照上述基料和添加剂的配比进行混料，以水为介质在球磨机中进行球磨混合10h而得到泥浆，泥浆的含水量为35.5％；
(2)采用喷雾干燥塔将上述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为6wt％的粉料；
(3)上述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在上述坯体表面施底釉、装饰(可以是丝网印刷、辊筒印花或喷墨打印等)、施面釉(可以是釉浆或干粒釉)后，入辊道窑，将坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行，并在820℃温度下进行烧成，最高烧成温度下的保温时间为30min，烧成周期为90min，即制得建筑陶瓷板/砖，其抗折强度为96Mpa、断裂韧性为1.98。
实施例7
(一)配方：由基料和添加剂组成；
基料的原料组成为膨润土15wt％、高硼硅碎玻璃26wt％、硅灰石纤维35wt％、萤石4wt％、煅烧磷酸钙10wt％、高岭土10wt％；相对于基料，添加剂为改性淀粉0.3wt％、水玻璃0.5wt％、聚丙烯酸钠0.5wt％、腐植酸钠0.2wt％。
其中，膨润土的化学组成质量百分比为：SiO2 72.10％、Na2O+K2O 1.51％、Al2O315.84％、Fe2O3 1.129％、CaO+MgO 6.5％、TiO2 0.15％、烧失2.78％。
高硼硅碎玻璃的化学组成质量百分比为：SiO2 81.12％、Na2O+K2O 2.29％、Al2O32.84％、Fe2O3 0.11％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 0.43％、TiO2 0.15％、B2O3 13.06％。
硅灰石纤维的直径为2～5μm、长度为16～60μm、长径比为8～12，其化学组成质量百分比为SiO2 53.30％、CaO 42.80％、烧失3.90％。
(二)本实施例上述建筑陶瓷板/砖的制造方法，其步骤如下：
(1)按照上述基料和添加剂的配比进行混料，以水为介质在球磨机中进行球磨混合10h而得到泥浆，泥浆的含水量为42.5％。
(2)采用喷雾干燥塔将上述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为7wt％的粉料；
(3)上述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在上述坯体表面施底釉、装饰(可以是丝网印刷、辊筒印花或喷墨打印等)、施面釉(可以是釉浆或干粒釉)后，入辊道窑，将坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行，并在980℃温度下进行烧成，最高烧成温度下的保温时间为20min，烧成周期为70min，即制得建筑陶瓷板/砖，其抗折强度为96Mpa、断裂韧性为1.96。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种建筑陶瓷板/砖，其特征在于，其由基料和添加剂制成，其中，所述基料包括可塑性原料5～25wt％、助熔性原料40～60wt％、硅灰石和/或硅灰石纤维25～45wt％；
相对于基料，所述添加剂的加入量为0.01～6wt％，所述添加剂包括有机增强剂和减水剂中的一种或组合。
2.如权利要求1所述的建筑陶瓷板/砖，其特征在于，其化学成分按质量百分比包括：
SiO2 45～75％、Na2O+K2O 3～10％、Al2O3 2～9％、Fe2O3 0.01～9％、P2O5 0～8％、F0.5～5％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 15～33％。
3.如权利要求2所述的建筑陶瓷板/砖，其特征在于，其化学成分按质量百分比包括：
SiO2 45～75％、Na2O+K2O 3～10％、Al2O3 2～9％、Fe2O3 0.01～9％、P2O5 0～8％、F0.5～5％、CaO+MgO+ZnO+BaO+SrO 15～33％、B2O3 0.1～6％、Li2O 0.1-1％。
4.如权利要求1所述的建筑陶瓷板/砖，其特征在于，所述可塑性原料为粘土、高岭土、膨润土、黑泥、混合泥、水洗泥中的一种或其组合；
所述助熔性原料为碎玻璃、合成熔块、萤石、含硼煅烧料、含磷煅烧料或含氟煅烧料中的一种或其组合；
相对于基料，所述有机增强剂的加入量为0～4wt％，所述减水剂的加入量为0.01～2.0wt％；
所述有机增强剂为甲基纤维素、淀粉、改性淀粉、聚丙烯酸钠中的一种或其组合；
所述减水剂为三聚磷酸钠、水玻璃、五水偏硅酸钠、偏磷酸钠、腐植酸钠及水合液态聚丙烯酸钠中的一种或其组合。
5.如权利要求1所述的建筑陶瓷板/砖，其特征在于，所述硅灰石纤维的直径为1～20μm、长度为5～200μm、长径比为5～20。
6.如权利要求1或2所述的建筑陶瓷板/砖，其特征在于，所述建筑陶瓷板/砖的吸水率小于0.5％，烧成温度为800～980℃，抗折强度≥80MPa，断裂韧性为1.82～2.93。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的建筑陶瓷板/砖的制备方法，其特征在于，包括：
(1)按配比加入所述建筑陶瓷板/砖的基料和添加剂，以水为介质进行球磨混合而得到泥浆；
(2)将所述泥浆通过喷雾干燥制成含水量为4～9wt％的粉料；
(3)将所述粉料用压机压制成型，干燥后得到坯体；
(4)在所述坯体表面施釉后，在800～980℃温度下进行烧成，即制得建筑陶瓷板/砖。
8.如权利要求7所述的建筑陶瓷板/砖的制备方法，其特征在于，步骤(4)的烧成温度为820～950℃，最高烧成温度下的保温时间为5～60min，烧成周期为15～180min。
9.如权利要求7所述的建筑陶瓷板/砖的制备方法，其特征在于，步骤(4)的坯体在辊道窑中进行烧成处理，制得的建筑陶瓷板/砖，其吸水率小于0.5％，抗折强度≥80MPa，断裂韧性为1.82～2.93。
10.如权利要求7所述的建筑陶瓷板/砖的制备方法，其特征在于，步骤(4)的坯体在辊道窑中进行烧成处理时，坯体直接放置于辊棒上，在辊棒的转动带动下前行。
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