CN1566003A - 微晶玻璃—陶瓷复合曲面板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了以微晶玻璃－陶瓷复合平板制造微晶玻璃－陶瓷复合曲面板的方法，将复合平板放在具有弯曲空间或具有弯曲表面的底模上，同时加热，当温度升至使陶瓷层已软化而微晶玻璃层也软化但未发生流淌的温度时放下上压头，使复合平板形成与底模或上压头形状一致的曲面板。
Description
(一)技术领域
本发明涉及建筑装饰材料的制造方法，具体地说是关于将微晶玻璃-陶瓷复合平板经加工制造用于建筑装饰的微晶玻璃-陶瓷复合曲面板的方法。
(二)背景技术
随着科学技术的发展，各种新型材料不断应用于建筑内外墙面、柱面的装饰，在众多建筑装饰材料中表面磨光的无机非金属材料由于其良好的外观和长期的使用寿命而备受关注，其传统材料是表面磨光的石材，已有上百年的使用历史，近十年来表面磨光的大尺寸陶瓷板材得到了充分的发展，近几年来具有半透明性、表面高光泽度的微晶玻璃(也称作微晶石)板迅速进入建筑装饰材料行列，微晶玻璃建筑装饰板表面光泽度可达100度，远高于石材、陶瓷磨光板，具有半透明性，富有立体感，从而具有更优良的装饰效果，但是微晶玻璃原料价格较高，制造工艺复杂，导致生产成本居高不下，使推广应用受到限制，近一、二年人们将微晶玻璃与陶瓷平板复合制造出微晶玻璃-陶瓷复合平板，一般以微晶玻璃为装饰面层，表面磨光其装饰效果与微晶玻璃板材相同，由于减少了微晶玻璃用量，使生产成本大幅度下降，促进了推广应用，具有很好的发展前景。
现代建筑大量采用弧形内外墙面、墙角、曲面雨棚、圆形立柱等，因此大量用于建筑的装饰材料均需要各种曲面板。石材可用整块石材经切割、磨削制成曲面板，微晶玻璃可用传统弯曲玻璃板的方法制造曲面板，陶瓷平板可采用中国专利ZL91106572.5的方法制造曲面板。在本发明之前，只有微晶玻璃-陶瓷复合平板，未发现微晶玻璃-陶瓷复合曲面板及其制造方法。
上述微晶玻璃-陶瓷复合平板是指将微晶玻璃熔块粒料放在陶瓷平板上经高温晶化烧结成为一体的复合平面板材，其微晶玻璃层的表面是经磨光的磨光面，微晶玻璃层一般厚3-10mm，陶瓷层一般厚6-20mm。
上述微晶玻璃是外观呈半透明状，以烧结法制造，内含无数微小晶体的物质，微晶玻璃在加热过程中，会经历软化、流淌、融化等过程，可能产生表面起皱、多孔、崩裂、破碎等现象。
陶瓷在加热过程中会经历软化、过烧(内部多孔、表面***)、熔融等过程，也会产生起泡、崩裂、破碎等现象。
微晶玻璃、陶瓷是两种不同的物质，其性能有很大的差别，当对微晶玻璃-陶瓷复合板进行加热、加压时，由于二者的软化点、软化程度、温度和压力使其各自产生的内应力有很大的不同，膨胀系数也有一定的差别，所以复合板很容易产生微晶玻璃层与陶瓷层分离，表面局部崩裂、破碎、扭曲、断裂、微晶玻璃层流淌、起皱、熔化等破坏现象。
(三)发明内容
本发明的目的是将微晶玻璃-陶瓷复合平板制造成为微晶玻璃-陶瓷复合曲面板。
本发明是这样实现的：将微晶玻璃-陶瓷复合平板放置在由耐火材料或耐热材料制成表面弯曲或有弯曲空间的底模上，将底模连同复合板一起放入热压窑炉中进行高温、加压处理，热压窑炉可以是间歇式或连续运行方式的，随温度升高微晶玻璃层开始软化，温度继续升高陶瓷层开始软化，当温度达到陶瓷层已软化而微晶玻璃层尚未发生明显流淌的温度时，停止升温、稳定温度，放下上压头压在复合板上，上压头可以对整个板面加压，也可对局部板面加压，在上压头部分重力或全部重力或全部重力并且另外再加外力的压力作用下复合板逐步变形直至与底模贴合，成为与底模形状一样或与上压头形状一致的微晶玻璃-陶瓷复合曲面板，将复合板冷却、经表面磨光、切割即可用于建筑、园林、家具等的装饰。
耐火材料或耐热材料制成的底模可以是整体的，分体的、组合式的，底模表面可以向上弯曲、向下弯曲，底模表面可以是连续的曲面也可以是不连续的曲面，可以是规则的曲面也可以是不规则的曲面，底模的形状也可以只是给复合平板提供一个弯曲的空间的形状。
热压窑炉可以是间歇式或连续运行方式的，间歇式热压窑炉可以是棱式窑、钟罩窑、倒焰窑、马弗炉、电炉等各种窑炉加设加压装置即成为间歇式热压窑炉，当采用连续运行热压窑炉时，窑炉可以是隧道窑、辊道窑、推板窑等连续运行的窑炉附加压力装置改造成为连续热压窑炉，在炉膛中进入高温段的位置，炉顶上伸下一根或几根吊钩，吊钩可以上升、下降，可以旋转180°，底模与上压头间隔排列向前运行，底模上有复合平板，上压头的上部有吊孔，将吊钩调整到合适的起始位置，吊钩的方向与上压头运行方向相反，当上压头向前运行时，上压头上的吊孔正好套在吊钩上，此时吊钩吊起上压头并旋转180°后停在炉膛上部，等待底模向前运动至上压头的正下方，此时吊钩放下将上压头压在底模上的复合板上，复合板在温度、压力作用下被压成所需的曲面形状，吊钩也可采用多种抓钩的形式，吊钩的动作和位置可通过窑炉中设置的观察窗由人工手动进行操作和控制，也可通过各种传感器进行自动控制，也可采用程序控制。
上压头和吊钩均为耐火材料或耐热材料制造，上压头可以是整体、分体或组合式的，上压头的下表面可以是连续的曲面也可以是不连续的曲面，可以是规则的曲面，也可以是不规则的曲面，上压头的形状可以使其对复合板局部加压或对整块板面加压。
上压头对复合板施加压力的时机是十分重要的，微晶玻璃-陶瓷复合平板由各工厂生产，采用的微晶玻璃层和陶瓷层的配方各不相同，其各自的软化温度也有很大差别，上压头下压时的正确温度应该是当陶瓷层已软化而微晶玻璃尚未流淌、起皱、多孔时的温度，一般而言加压时的温度为850-1200℃之间。
对于不同的微晶玻璃-陶瓷复合板需采用不同的温度和压力，对大批生产的连续式热压炉，对每批特定的复合板，其压头形状和重量是经过反复试验后确定的，对间歇法生产，对不同的复合板应采用不同压力，采用上压头的部分重力或全部重力的压力作用时，一种可采用的方式是在上压头的悬挂装置的炉外部分安装弹簧秤或类似的计量装置，放下上压头与复合板接触时，计量装置指示值与重量的差值即是复合板实际所受的压力，适度拉紧或放松上压头可以调节复合板所承受的压力为零至上压头的全部重力，使复合板在上压头的重力作用下逐步弯曲直至与底模贴合或与上压头的形状一致，上压头的重量受炉膛大小等因素的限制，当上压头全部重力尚不足以使复合板弯曲到位时，可对上压头另外施加压力。
(四)附图说明
以下结合附图详细说明本发明的特点：
图1微晶玻璃-陶瓷复合平板加压前的状态，复合平板放在具有弯曲空间的底模上，微晶玻璃层朝下，凸型上压头由耐火材料拉杆悬挂在弹簧秤下，弹簧秤在炉膛外面。
图2复合板加压时的状态，当炉膛内温度升至陶瓷层已软化，微晶玻璃尚未流淌的温度时，停止升温，稳定温度，放下上压头对复合板加压，观察弹簧秤，逐步加大压力直至凸型上压头与复合板完全贴合，提起上压头，逐步降低炉膛温度即得到微晶玻璃-陶瓷复合曲面板，经磨光、切割即为成品。
图3微晶玻璃-陶瓷复合平板加压前的状态，复合平板放在凸型底模上，微晶玻璃层朝上，凹型上压头悬挂在复合平板上方。
图4复合板加压时的状态，当炉膛温度升至陶瓷层已软化，微晶玻璃尚未流淌的温度时，停止升温，稳定温度，缓慢放下上压头对复合板加压，直至复合板与底模完全贴合，提起上压头，逐步降低炉膛温度即得到微晶玻璃-陶瓷复合曲面板，经磨光、切割即为成品。
图5、图6、图7表示微晶玻璃-陶瓷复合平板在连续窑炉中经热压成型为复合曲面板的过程，连续窑炉可以是隧道窑、辊道窑、推板窑等，将图3所示的带有吊孔的凹型上压头和凸型底模间隔进入连续窑的炉膛，复合平板放在底模上，耐火材料制造的活动吊钩处于初始位置，如图5所示。上压头向前运行，吊孔套入吊钩，此时使吊钩上升并旋转180°，等待底模向前运行，如图6所示。当底模运行至上压头正下方，此时放下吊钩，使上压头压在复合板上，此时上压头、复合板、底模一起向前运行，运行中上压头与吊钩自动脱离，如图7所示。
图中：1-弹簧秤 2-耐热拉压杆 3-凸型上压头 4-微晶玻璃-陶瓷复合平板5-具有弯曲空间的槽型底模 6-微晶玻璃-陶瓷复合曲面板7-凹型上压头 8-凸型底模 9-连续窑炉的炉膛 10-活动吊钩
(五)具体实施方案
实施例：
1.如图1、图2所示，将800×800×13mm微晶玻璃-陶瓷复合平板放在炉膛内由耐火材料制造的槽形底模上，微晶玻璃层朝下，上压头以耐火材料制造总重20kg，下底面为凸弧面，悬挂装置的炉外部分有一弹簧秤，当炉膛温度达到870℃时停止升温、稳定温度，缓慢放下上压头使其与复合板接触，逐渐放松上压头使弹簧秤指针由20kg下降至5kg，使复合板弯曲，提起上压头，降温、取出已成型的复合曲面板，在复合板与底模的接触部位事先涂有耐高温脱膜材料。
2.如图3、图4所示，将1000×1000×15mm微晶玻璃-陶瓷复合平板放在炉膛内由耐火材料制造的凸形底模上，微晶玻璃层朝上，由耐火材料制造的上压头的下底面为凹弧面，上压头上部有吊孔，悬挂在耐热拉压杆上，拉压杆可以吊住上压头，也可从炉外对上压头施加压力，当炉膛温度达到1050℃时恒温，放下上压头，上压头压在复合板的两侧，此时对拉压杆施加压力使复合板逐渐弯曲到位，提起上压头，降温、取出已成型的复合曲面板。
3.如图5、图6、图7所示，将图3所示的上压头放在隧道窑的窑车上，相隔0.5米，将如图3所示的底模也放在窑车上，两者中心线处于同一轴线上，将600×600×12mm微晶玻璃-陶瓷复合平板放在底模上，隧道窑的高温段温度为1140℃，刚进入高温段的位置有一活动吊钩，上压头向前运行当其上部的吊孔套住吊钩时，吊钩向上提起并旋转180°后停住，当底模运行至吊钩正下方时放下吊钩，上压头压在复合板上，当上压头随底模向前运动时，上压头与吊钩自动脱离，隧道窑中在高温段与冷却段之间安置第二个活动吊钩将上压头吊起放在两个底模之间，从出窑的底模上取下复合曲面板，经磨光和切割即为成品。
Claims (7)
1.制造微晶玻璃-陶瓷复合曲面板的方法，其特征在于将微晶玻璃-陶瓷复合平板放置在由耐火材料或耐热材料制成表面弯曲或有弯曲空间的底模上，将底模连同复合平板一起放入热压窑炉中进行高温、加压处理，热压窑炉可以是间歇式或连续运行方式的，随温度升高微晶玻璃层开始软化，温度继续升高陶瓷层开始软化，当温度达到陶瓷层已软化而微晶玻璃层尚未发生明显流淌的温度时，放下上压头压在复合板上，在上压头部分重力或全部重力或另外再加外力的压力作用下复合板逐步变形直至与底模贴合，成为与底模形状一样或与上压头形状一致的微晶玻璃-陶瓷复合曲面板，将复合曲面板表面磨光，经切割后即可用于建筑、园林或家具的装饰。
2.根据权利要求1所述制造微晶玻璃-陶瓷复合曲面板的方法，其特征在于所述微晶玻璃-陶瓷复合平板是指将微晶玻璃熔块粒料放在陶瓷平板上经高温晶化烧结成为一体的复合平面板材，其微晶玻璃层的表面是经磨光的磨光面。
3.根据权利要求1所述制造微晶玻璃-陶瓷复合曲面板的方法，其特征在于所述耐火材料或耐热材料制成的底模可以是整体的、分体的、组合式的，底模表面可以向上弯曲、向下弯曲，底模表面可以是连续的曲面、也可以是不连续的曲面，可以是规则的曲面、也可以是不规则的曲面，底模的形状也可以只是给复合平板提供一个弯曲的空间的形状。
4.根据权利要求1所述制造微晶玻璃-陶瓷复合曲面板的方法，其特征在于所述的热压窑炉可以是间歇式或连续运行方式的，当采用连续运行热压窑炉时，窑炉可以是隧道窑、辊道窑、推板窑等连续窑炉附加压力装置改造成为连续热压窑炉，在炉膛中刚进入高温段的位置，炉顶上伸下一根吊钩，吊钩可以上升、下降，可以旋转180°，底模与上压头间隔排列向前运行，底模上有复合平板，吊钩吊起上压头后旋转180°放在运行至下方的底模上的复合板上，复合板在温度、压力作用下被压成曲面形状，吊钩也可采用多种抓钩的形式。
5.根据权利要求1所述制造微晶玻璃-陶瓷复合曲面板的方法，其特征在于所述的上压头和吊钩均为耐火材料或耐热材料制造，上压头可以是整体、分体或组合式的，上压头的下表面可以是连续的曲面、也可以是不连续的曲面，可以是规则的曲面、也可以是不规则的曲面，上压头可以对复合板局部加压或对整块板面加压。
6.根据权利要求1所述制造微晶玻璃-陶瓷复合曲面板的方法，其特征在于所述的当陶瓷层已软化而微晶玻璃层尚未明显流淌时的温度，即加压时的温度为850-1200℃。
7.根据权利要求1所述制造微晶玻璃-陶瓷复合曲面板的方法，其特征在于所述的上压头部分重力或全部重力的压力作用是指在上压头的悬挂装置的炉外部分安装弹簧秤或类似的计量装置，放下上压头与复合板接触时，计量装置指示值与原重量的差值即是复合板实际所受到的压力，拉紧或放松上压头可以调节复合板所承受的压力为零至上压头的全部重力，使复合板在上压头的重力作用下逐步弯曲直至与底模贴合或与上压头的形状一致，当上压头全部重力尚不足以使复合板弯曲到位时，可对上压头另外施加压力。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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