CN115806445B - 一种抑晶干粒、晶花定位全抛结晶釉艺术岩板及制备方法 - Google Patents
一种抑晶干粒、晶花定位全抛结晶釉艺术岩板及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种抑晶干粒、晶花定位全抛结晶釉艺术岩板及制备方法。所述抑晶干粒的化学组成包括:以质量百分比计,Na2O:5.0‑8.0%;SiO2:55‑65%;Al2O3:10‑20%;CaO:2.0‑8.0%;MgO:0.1‑2.0%;ZnO:2‑3%;B2O3:0.2‑0.5%;PbO:0.2‑0.5%。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷建材领域,具体涉及一种抑晶干粒、晶花定位全抛结晶釉艺术岩板及制备方法。
背景技术
近年来,随着岩板的应用和推广,消费者对岩板的需求量日益增加,更多的装饰技术逐渐被推广到岩板的应用中。为了迎合岩板发展多元化的要求,装饰效果极具震撼性的结晶釉,尤其是具有定位晶花效果的可抛光全抛结晶釉,被用于岩板装饰以避免岩板同质化。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种抑晶干粒、晶花定位全抛结晶釉艺术岩板及制备方法。本发明与传统定位结晶不同的是,利用抑晶干粒实现定点抑制析晶,从而在存在抑晶干粒的地方不长晶花。不仅如此,抑晶干粒与可抛光自然析晶的结晶釉结合,在陶瓷岩板表面特定的纹理部分形成不同颜色的雪花状或花朵状的晶花,尤其是搭配合适且色彩丰富的喷墨图案,形成具有定位晶花装饰效果和立体感强的岩板产品。
第一方面,本发明提供一种抑晶干粒。所述抑晶干粒的化学组成包括:以质量百分比计,Na2O:5.0-8.0%;SiO2:55-65%;Al2O3:10-20%;CaO:2.0-8.0%;MgO:0.1-2.0%;ZnO:2-3%;B2O3:0.2-0.5%;PbO:0.2-0.5%。
较佳地,所述抑晶干粒的始熔温度为980-1050℃,优选为1010℃;所述抑晶干粒的目数为120-180目。
第二方面,本发明提供了一种晶花定位全抛结晶釉艺术岩板的制备方法,包括以下步骤:
在砖坯表面施加面釉;
在施加面釉的砖坯表面不需要析晶的位置打印胶水图案;
在砖坯表面布施上述抑晶干粒并去除未被胶水固定的抑晶干粒;
在砖坯表面施结晶抛釉;
将施结晶抛釉后的砖坯烧成并抛光,得到所述晶花定位全抛结晶釉艺术岩板。
较佳地,所述面釉的化学成分包括:以质量百分比计,IL:1.5-4.5%;SiO2:45-60%;Al2O3:20-30%;CaO:0.5-2.0%;MgO:0.5-2.0%;K2O:2.0-3.0%;Na2O:1.0-2.0%;ZrO2:6-10%。
较佳地,所述面釉的比重控制在1.50-1.55g/cm3,喷釉量控制为320-400g/m2。
较佳地,所述胶水图案的灰度在80-100%之间;所述抑晶干粒的布施量为660-720g/m2。
较佳地,所述结晶抛釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:1.0-5.0%;SiO2:40-50%;Al2O3:4-8%;TiO2:8.0-10.0%;CaO:5-15%;MgO:0.5-2.0%;K2O:2.0-4.0%;Na2O:0.5-3.0%;ZnO:20-30%;BaO:0.5-1.0%;优选地,所述结晶抛釉的比重为1.85-1.95g/cm3,施釉量为1200-1500g/m2。
较佳地,所述制备方法还包括打印胶水图案之前在施加面釉的砖坯表面喷墨打印图案的工序。
较佳地,所述烧成的最高烧成温度为1205-1225℃,优选为1215℃;烧成时间为65-75分钟。
第三方面,本发明提供了一种根据上述制备方法得到的晶花定位全抛结晶釉艺术岩板。
有益效果
相对普通的喷墨抛光陶瓷岩板,本发明的版面晶花点缀效果较好,纹理结合晶花效果多变,经过抛光后砖面通透,对多种图案颜色的陶瓷产品或纯色图案的陶瓷产品均可适用。而且,晶花粒径可达2-5mm,因此肉眼可清晰看到晶花点缀。
附图说明
图1为本发明晶花定位全抛结晶釉艺术岩板的示例性制备工艺路线图;
图2为本发明实施例1制备得到的晶花定位全抛结晶釉艺术岩板样品的砖面效果图;
图3为本发明实施例2制备得到的晶花定位全抛结晶釉艺术岩板样品的砖面效果图;
图4为本发明对比例1的砖面效果图;
图5为本发明对比例2的砖面效果图;
图6为本发明对比例3的砖面效果图;
图7为本发明对比例4的砖面效果图;
图8为本发明对比例5的砖面效果图;
图9为本发明对比例6的砖面效果图;
图10为本发明对比例7的砖面效果图。
具体实施方式
通过实施方式进一步说明本发明,应理解,下述实施方式仅用于说明本发明,而非限制本发明。在没有特殊说明的情况下,各百分含量指质量百分含量。
以下结合附图1,示例性说明本发明提供的晶花定位全抛结晶釉艺术岩板的制备方法。
利用坯体粉料成型获得砖坯。坯体粉料的化学组成采用常规配方即可。作为示例,所述岩板坯体粉料的化学组成可以包括:以质量百分含量计,SiO2:50-65%;Al2O3:20-30%;Fe2O3:0.1-0.5%;TiO2:0.05-0.3%;CaO:0.4-0.5%;MgO:0.5-1.0%;K2O:2.0-3.0%;Na2O:3.0-4.0%。
优选采用白度较高的坯体粉料。坯体粉料的白度可以控制为50-55度。
所述岩板坯体粉料的颗粒级配包括:以质量百分比计,30目以上:20-25%;30-80目:60-70%;80目以下≤6%。其中,30目以上指留在30目筛网上的部分,80目以下指通过80目筛网的部分。使用上述颗粒级配的坯体粉料可以保证砖坯的成型性能。该坯体粉料的水分含量控制在8.5±0.3wt%为宜。
将上述坯体粉料的原料通过喷雾塔造粒后使用布料***进行布料,而后利用压机成型为砖坯。例如,用于成型的压机压力为122000KN,成型次数为1.65次/分钟。当然,还可以将砖坯经过抛坯机打磨后入干燥窑中干燥处理,并于干燥后进行扫坯润湿。
在砖坯表面施加面釉。目的是遮盖坯体底色和瑕疵,利于喷墨图案发色。所述面釉优选为高硅高铝体系的面釉。
所述面釉的化学成分可以包括:以质量百分比计,IL:1.5-4.5%;SiO2:45-60%;Al2O3:20-30%;CaO:0.5-2.0%;MgO:0.5-2.0%;K2O:2.0-3.0%;Na2O:1.0-2.0%;ZrO2:6-10%。通过使用高硅高铝体系的面釉配方,一方面可以减少面釉中的其他组分在高温熔融时与结晶抛釉中的结晶物质反应;另一方面,该配方的面釉始熔点(始融温度)较高,在高温熔融时,面釉和始熔点较低的结晶抛釉不会产生互渗或者生成影响析晶的物质。在一些实施方式中,所述面釉的始熔温度可以控制为1060-1100℃。
所述面釉的原料配方可以包括:以质量百分比计,钾长石:25-35%、钠长石:10-15%、石英:10-20%、烧土:5-8%、硅酸锆:6-10%、烧滑石:1-2%、硅灰石:1-3%、高岭土:10-15%。制备面釉时,将面釉的各原料加溶剂球磨均匀以制成釉浆。可选地在面釉中加入色料以满足颜色需求。所述面釉对于细度的要求是过200目筛网的筛余为0.5-0.8wt%。
本发明采用的面釉配方不同于常规的面釉配方。常规的面釉原料配方例如包括:以质量百分比计,钾长石:10-15%、钠长石:30-35%、石英:5-10%、方解石:8-15%、硅酸锆:5-10%、烧滑石:6-10%、高岭土:10-15%。所述常规面釉配方中,由于钾钠钙镁组分比较高,始熔点偏低,在高温熔融时结晶抛釉和面釉中的组分交叉反应过多,影响结晶抛釉的析晶效果,导致晶花变小甚至没有析晶效果。
所述施加面釉的方式可以为喷釉。喷釉工艺对釉浆性能要求低于淋釉,相比淋釉操作更易把控。面釉的比重可以控制在1.50-1.55g/cm3,喷釉量可以控制为320-400g/m2。该施加量的面釉可以保证对岩板坯体的覆盖面积,减少坯体在烧结过程中的物质排放等引起的白度降低、装饰性降低等缺陷。如果施釉量过低,会降低面釉对岩板坯体的覆盖面积,遮盖性偏低;如果施釉量过高,釉面难以成熟而出现过度生烧现象,引起结晶抛釉析晶温度的变化,最终导致晶花大小发生改变,烧成过程难以把控。
在施加面釉的砖坯表面喷墨打印图案。喷墨打印图案的颜色和版面可以根据陶瓷岩板设计作适应性变化。在一些实施方式中,也可以根据岩板图案与成型效果选择不进行图案的打印。
在喷墨打印图案后的砖面不需要析晶的位置打印胶水图案。尤其是打印具有纹理效果的不同灰度的胶水图案。采用本领域常用的胶水即可。也可以采用本领域常用的喷墨打印机进行胶水图案的打印。
随后,在砖面布施析晶抑制干粒(亦可以称为抑晶干粒、抑制析晶的干粒)。通过干粒机布施析晶抑制干粒。随后将砖面未被胶水固定的抑晶干粒去除。例如,采用风机将砖面未被固定的抑晶干粒吹走。
控制所述胶水图案的灰度在80-100%之间。胶水图案灰度过低,会导致后续抑晶干粒粘结量过少甚至没有粘结抑晶干粒,从而无法有效抑制结晶釉的析晶,影响抑制析晶的效果;胶水图案灰度过高,会导致抑晶干粒粘结量过大,施加结晶釉后会引起局部凸起、砖面不平等缺陷,从而影响装饰效果。将所述胶水灰度控制在80-100%,不仅能够满足抑制局部析晶的效果,而且可以保障较好的砖面装饰效果。
所述析晶抑制干粒的化学组成可以包括:以质量百分比计,Na2O:5.0-8.0%;SiO2:55-65%;Al2O3:10-20%;CaO:2.0-8.0%;MgO:0.1-2.0%;ZnO:2-3%;B2O3:0.2-0.5%;PbO:0.2-0.5%。一方面,抑制析晶干粒中的氧化钠、氧化硼、氧化铅等强助熔剂能局部快速降低结晶抛釉的析晶温度,使结晶釉的晶花熔融、结晶抛釉的晶核无法形成,从而达到抑制析晶的效果;另一方面,析晶抑制干粒里的氧化硼具有阻止结晶抛釉结晶的倾向。所以,本发明提供的抑制析晶干粒和结晶抛釉结合,能够起到较好的抑制析晶与晶花定位作用。
所述抑晶干粒的原料组成可以包括:以质量百分比计,钠长石:40-60%;石英:10-20%;高岭土:3-5%;方解石:3-6%;铅丹:0.3-1.0%;氧化硼:0.5-1%;氧化锌:2-5%;烧滑石:0.3-1.0%。
所述抑晶干粒的制备过程可以为:按比例称取原料,加入少量水并混合均匀,随后放入熔块炉中进行熔制,熔制温度可以为1500℃,熔制时间可以为8小时。将完全熔融的熔块液体倒入冷水中水淬即可得到熔块。随后将所熔制的熔块加工成干粒即得。
所述抑晶干粒的始熔温度为980-1050℃,优选为1010℃。
所述抑晶干粒的目数可以控制为120-180目。抑晶干粒的目数过小,会导致其在胶水上的有效粘结量偏少,从而导致抑制析晶效果整体偏差。抑晶干粒的目数过大,会导致其在胶水上的有效粘结量偏大,从而使其填充到砖面的均匀度下降,影响抑制析晶效果;与此同时,抑晶干粒的目数过大,在施结晶抛釉后容易出现结晶抛釉无法完全被抑晶干粒覆盖或者砖面局部凸起的现象,最终导致砖面不平整等缺陷。
所述抑晶干粒的粘结量可以控制在660-720g/m2。抑晶干粒的粘结量过少,会导致抑制析晶的效果较差或者无法抑制结晶抛釉的析晶;抑晶干粒的粘结量过大,会导致施结晶釉后的砖面局部凸起、不平等缺陷,使砖面的装饰效果较差。将抑晶干粒的粘结量控制在660-720g/m2时,不仅能够满足抑制局部析晶的效果,而且可以保证较佳的砖面装饰效果。
在砖坯表面施结晶抛釉。在可选的实施方式中,所述结晶抛釉的化学组成可以包括:以质量百分比计,IL:1.0-5.0%;SiO2:40-50%;Al2O3:4-8%;TiO2:8.0-10.0%;CaO:5-15%;MgO:0.5-2.0%;K2O:2.0-4.0%;Na2O:0.5-3.0%;ZnO:20-30%;BaO:0.5-1.0%。
所述结晶抛釉具有自然析晶效果。通过引入引晶物质(氧化锌和氧化钛),窑炉的高温环境下饱和然后过冷,随后自然析出晶花。本发明在布抑晶干粒的地方抑制晶花生长,未布施抑晶干粒的地方正常生长晶花,从而达到定位晶花装饰效果,这区别于传统的通过布晶核干粒来达到定位生长晶花的方法。
所述结晶抛釉的原料组成包括:以质量百分比计,钾长石:20-40%;石英:10-20%;方解石:5-10%;烧滑石:3-6%;高岭土:5-10%;钠玻璃粉:5-15%;氧化锌:15-30%;氧化钛:6-15%。
所述结晶抛釉的始熔温度可以控制为1030-1100℃,优选为1050℃。结晶抛釉的膨胀系数可以控制在6.8×10-6/K-7.3×10-6/K之间。所述膨胀系数可以根据坯体和抛釉之间的结合效果进行微调,以适应砖型要求。
所述结晶抛釉的施加方式为淋施。淋施适用于整体砖面。所述结晶抛釉的比重可以控制为1.85-1.95g/cm3,淋施量控制为1200-1500g/m2。结晶抛釉采用淋釉的方式进行施加的主要原因:一方面,结晶抛釉的施釉量较大,采用淋釉的方式可以避免喷釉釉浆比重低、引入的水分过多导致入窑砖坯水分过大而可能炸裂的问题;另一方面,结晶抛釉的析晶受釉量厚度影响较大,采用淋釉的方式较喷釉得到的釉面更加均匀,同时可以避免砖坯两边因喷釉而造成流釉粘底的现象。
将施加结晶抛釉的砖坯干燥。干燥温度可为180-260℃,干燥后坯体水分控制在0.5wt%以内。
进窑烧成。所述烧成的最高烧成温度为1205-1225℃,优选为1215℃;烧成时间可以为65-75分钟。烧成温度过高,会导致抛釉无法形成晶核或者形成的晶核在高温保温阶段被熔掉而使晶花无法形成;烧成温度过低,晶核形成无法获得足够的能量或者釉料无法完全充分反应形成晶核。
陶瓷岩板中晶花的形成需要成核物质,本发明中结晶抛釉的氧化锌和二氧化钛为主要的成核剂。在窑炉升温保温时成核物质达到过饱和而形成晶核,晶花生长则主要发生在窑炉降温保温阶段,因此烧成制度与烧成曲线可以影响晶花的形态大小。然而,当抑晶干粒与结晶抛釉叠加时会改变结晶抛釉的温度和组分,致使其在高温阶段晶核无法形成,从而达到抑制析晶效果。
经抛光,得到晶花定位全抛结晶釉艺术岩板。抛光用模块的目数可为:100目3组,180目2组,240目2组,400目2组,800目1组,1000目2组,1500目4组,1800目3组。抛光后岩板的表面光泽度达到100度以上。作为优选,还可以对抛光后的岩板进行打磨超洁亮蜡水以进一步提高岩板表面的光泽和细腻程度。
上述制备方法能够获得具有亮光效果的晶花定位全抛结晶釉艺术岩板产品,所得到的艺术岩板产品抛光后镜面度良好,光泽度可达100度以上,同时具有良好的防污性能与立体装饰效果。
综上,本发明采用晶花定位生长和定位抑制析晶技术,实现岩板釉层晶花的可控及定位生长。
下面进一步列举实施例以详细说明本发明。同样应理解,以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例,即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择,而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
晶花定位全抛结晶釉艺术岩板的制备方法包括以下步骤:
(1)利用坯体粉料成型获得砖坯并在干燥后扫坯润湿。
(2)在润湿后的砖坯表面施加面釉。面釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:3.0%;SiO2:50%;Al2O3:25%;CaO:1.0%;MgO:1.0%;K2O:2.5%;Na2O:1.5%;ZrO2:8%。所述面釉的原料配方包括:以质量百分比计,钾长石:30%、钠长石:12.5%、石英:15%、烧土:6.5%、硅酸锆:8%、烧滑石:1.5%、硅灰石:2%、高岭土:12.5%。面釉的比重控制在1.53g/cm3,喷釉量控制为360g/m2。
(3)在施加面釉的砖坯表面喷墨打印图案。
(4)在喷墨打印图案后的砖面不需要析晶的位置打印胶水图案。对喷墨打印图案后的砖面上不需要析晶的图案部分,通过胶水机打印具有纹理效果、灰度值为80%的胶水图案。
(5)在砖面布施析晶抑制干粒。通过干粒机布施析晶抑制干粒。随后将砖面未被胶水固定的抑晶干粒去除。所述析晶抑制干粒的化学组成包括:以质量百分比计,Na2O:7.6%;SiO2:63.5%;Al2O3:16.6%;CaO:7.6%;MgO:1.8%;ZnO:2.1%;B2O3:0.5%;PbO:0.3%。所述抑晶干粒的始熔温度为1010℃。所述析晶抑制干粒的目数控制为150目。粘接量控制在680g/m2。
(6)在砖坯表面施结晶抛釉。所述结晶抛釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:4.4%;SiO2:42.6%;Al2O3:4.5%;TiO2:8.3%;CaO:10.8%;MgO:1.7%;K2O:3.2%;Na2O:1.3%;ZnO:22.5%;BaO:0.5%。所述结晶抛釉的始熔温度为1050℃。结晶抛釉的比重为1.87g/cm3,淋施量控制为1300g/m2。
(7)将施加结晶全抛釉的砖坯干燥。
(8)进窑烧成。所述烧成的最高烧成温度为1215℃,烧成时间为70分钟。
(7)抛光,得到晶花定位全抛结晶釉艺术岩板。
图2为本发明实施例1制备得到的晶花定位全抛结晶釉艺术岩板样品的砖面效果图。从图2中可以看出,岩板样品晶花尺寸大、形态好,边界清晰,釉面平整,透感较佳。
实施例2
实施例2与实施例1的技术方案基本相同,主要区别在于:抑晶干粒目数180目;结晶抛釉的淋施量控制为1450g/m2。
图3为本发明实施例2制备得到的晶花定位全抛结晶釉艺术岩板样品的砖面效果图。从图3中可以看出,岩板样品晶花密且形态较好,边界较清晰。
对比例1
对比例1与实施例1的技术方案基本相同,主要区别在于:本对比例采用的抑晶干粒的化学组成包括:以质量百分比计,Na2O:5.0-8.0%;SiO2:40-55%;Al2O3:10-15%;CaO:0.5-1.0%;MgO:0.1-0.5%;ZnO:15-25%。
图4为本发明对比例1的砖面效果图。从图中可以看出,岩板样品砖面局部晶花明显,但抑晶干粒的抑制析晶效果整体不佳。
对比例2
对比例2与实施例1的技术方案基本相同,主要区别在于:本对比例析晶抑制干粒的粘结量为800g/m2。
图5为本发明对比例2的砖面效果图。从图中可以看出,布析晶抑制干粒的地方出现局部凹凸不平。
对比例3
对比例3与实施例1的技术方案基本相同,主要区别在于:本对比例析晶抑制干粒的粘结量为300g/m2。
图6为本发明对比例3的砖面效果图。从图中可以看出,布析晶抑制干粒的地方抑晶效果不佳,局部砖面出现晶花,但是整体没有起到良好的抑制晶花生长的作用。
对比例4
对比例4与实施例1的技术方案基本相同,主要区别在于:本对比例的最高烧成温度为1230℃,烧成时间为55分钟。
图7为本发明对比例4的砖面效果图。从图中可以看出,由于烧成温度过高且保温时间不长,釉面未有析晶,且出现釉面凹凸不平等缺陷。
对比例5
对比例5与实施例1的技术方案基本相同,主要区别在于:本对比例使用的面釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:2.5%;SiO2:47.5%;Al2O3:15%;BaO:7.5%;CaO:6.5%;MgO:3%;K2O:1.5%;Na2O:0.5%;ZrO2:8%。
图8为本发明对比例5的砖面效果图。从图中可以看出,砖面晶花非常小,晶花形态较差,主要原因是面釉钙镁钡比例较高,在高温熔融时与结晶抛釉发生结合,影响晶花生长。
对比例6
对比例6与实施例1的技术方案基本相同,主要区别在于:本对比例中面釉的喷釉量为180g/m2。
图9为本发明对比例6的砖面效果图。从图中可以看出,砖坯釉面较暗且具有较多的细小排气孔,主要原因是面釉施加量过低,对坯体的遮盖性差,烧成后的砖面装饰效果欠佳。
对比例7
对比例7与实施例1的技术方案基本相同,主要区别在于:本对比例中面釉喷釉量为550g/m2。
图10为本发明对比例7的砖面效果图。从图中可以看出,砖面较白,晶花较大,坯釉结合性差,烧结温度偏高,砖型偏龟。
Claims (5)
1.一种晶花定位全抛结晶釉艺术岩板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在砖坯表面施加面釉;
在施加面釉的砖坯表面不需要析晶的位置打印胶水图案;
在砖坯表面布施抑晶干粒并去除未被胶水固定的抑晶干粒;
在砖坯表面施结晶抛釉;
将施结晶抛釉后的砖坯烧成并抛光,得到所述晶花定位全抛结晶釉艺术岩板;
所述面釉的化学成分包括:以质量百分比计,IL:1.5-4.5%;SiO2:45-60%;Al2O3:20-30%;CaO:0.5-2.0%;MgO:0.5-2.0%;K2O:2.0-3.0%;Na2O:1.0-2.0%;ZrO2:6-10%;所述面釉的喷釉量控制为320-400 g/m2;
所述胶水图案的灰度在80-100%之间;
所述抑晶干粒的化学组成包括:以质量百分比计,Na2O:5.0-8.0%;SiO2:55-65%;Al2O3:10-20%;CaO:2.0-8.0%;MgO:0.1-2.0%;ZnO:2-3%;B2O3:0.2-0.5%;PbO:0.2-0.5%;所述抑晶干粒的始熔温度为980-1050℃;所述抑晶干粒的目数为120-180目;所述抑晶干粒的布施量为660-720g/m2;
所述结晶抛釉的化学组成包括:以质量百分比计,IL:1.0-5.0%;SiO2:40-50%;Al2O3:4-8%;TiO2:8.0-10.0%;CaO:5-15%;MgO:0.5-2.0%;K2O:2.0-4.0%;Na2O:0.5-3.0%;ZnO:20-30%;BaO:0.5-1.0%;所述结晶抛釉的始熔温度为1030-1100℃;
所述烧成的最高烧成温度为1205-1225℃,烧成时间为65-75分钟。
2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述面釉的比重控制在1.50-1.55g/cm3。
3. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述结晶抛釉的比重为1.85-1.95g/cm3,施釉量为1200-1500 g/m2。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括打印胶水图案之前在施加面釉的砖坯表面喷墨打印图案的工序。
5.一种根据权利要求1所述的制备方法得到的晶花定位全抛结晶釉艺术岩板。
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