專利名稱：一種超低溫?zé)Y(jié)瓷磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超低溫?zé)Y(jié)瓷磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國建筑陶瓷產(chǎn)品年產(chǎn)量約30億平方米，按每平方米重量20 24公斤計算，每 年消耗的泥料與礦石料為6000 7200萬噸。按每平方米產(chǎn)品消耗燃油1. 4 1. 5升計 算，每年消耗燃油則達到4. 2 4. 5億升。瓷磚(例如?；u)是建筑陶瓷的主要產(chǎn)品之 一，由于其具有強度高、耐腐蝕、大方美觀等特點，因而廣泛應(yīng)用于家居、生活、娛樂場所等 領(lǐng)域。目前，這類瓷磚的生產(chǎn)制備，通常是在燒成溫度1150 1220°C之間進行，燒成周期為 48 100分鐘。因此，現(xiàn)有技術(shù)建筑陶瓷的生產(chǎn)，不僅耗費了大量的原料和燃料，生產(chǎn)成本 高，同時也排放了大量的CO2廢氣，從而加劇了地球溫室效應(yīng)，對自然環(huán)境造成了嚴(yán)重的影 響，是國內(nèi)外CO2廢氣排放重災(zāi)行業(yè)之一?；谏鲜銮闆r，目前針對瓷磚原料進行了大量的研究，通過原料的替換使用及配 方設(shè)計，較大地降低了原料成本，但生產(chǎn)過程中仍然需要在120(TC左右進行燒制。而對于降 低燒結(jié)溫度的研究，目前現(xiàn)有技術(shù)多是采用大量加入單一低溫熔劑的方法，使坯體在較低 共熔點溫度下提前燒結(jié)。但這種方法存在著以下技術(shù)缺陷坯體在接近最低共熔點時并無 液相生成，然而一旦到達最低共熔點溫度便突然出現(xiàn)大量液相，而且液相量隨溫度升高而 迅速增加，從而導(dǎo)致瓷坯急劇變形。因此，現(xiàn)有技術(shù)這種方法在降低燒結(jié)溫度的同時，也縮 短了燒成溫度范圍，通常燒成溫度范圍很窄只有30°C左右，產(chǎn)品容易變形且脆性大，因此在 生產(chǎn)過程中難以保證產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)。然而，在建筑陶瓷行業(yè)生產(chǎn)中，如果燒成溫度降低100°C左右，總能耗可降低20 30%，并能夠大大減少CO2廢氣的排放，其經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著，對保護大氣環(huán)境 有著重要的意義。顯然，在保證產(chǎn)品性能指標(biāo)的前提下，實現(xiàn)燒成溫度降低100°C左右，燒成 周期仍然維持48 100分鐘，不僅是技術(shù)突破的方向，同時也是建筑陶瓷行業(yè)生產(chǎn)的迫切需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原料易得、價格低廉、可保證產(chǎn) 品性能指標(biāo)的超低溫?zé)Y(jié)瓷磚。本發(fā)明的另一目的在于提供上述超低溫?zé)Y(jié)瓷磚的制備方 法，通過大幅度降低燒成溫度，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，并大大減少CO2廢氣的排放，以利于保 護大氣環(huán)境，促進行業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性發(fā)展。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種超低溫?zé)Y(jié)瓷磚，其坯體為以下通式化學(xué)組分0.5412 0.7133 R2O〕
>-R2O3 .5.1345 7.6316 RO2
0.2463 0.6412 RO」式中，R2O為堿金屬氧化物，RO為堿土金屬氧化物，R2O3為兩性氧化物，RO2為酸性 氧化物。具體可采取以下方案所述R2O為Na20+K20+Li20 ；RO為CaO+MgO ；R2O3為Al203+Fe203 或 Al203+Fe203+B203 ；RO2 為 Si02。本發(fā)明超低溫?zé)Y(jié)瓷磚在Na2O-Al2O3-SiO2或K2O-Al2O3-SiO2三元系統(tǒng)中，通過采 用K2O-Na2O-Li2O或K2O-Na2O-Li2O-B2O3復(fù)合熔劑體系燒結(jié)而成。多元素復(fù)合熔劑的使用， 能夠大大降低共熔點溫度而使坯體提前燒結(jié)，并且在不同燒成溫度區(qū)逐步出現(xiàn)粘度較高的 液相，從而在大幅度降低了燒結(jié)溫度的同時，擴大了坯體的燒結(jié)溫度范圍，為保證產(chǎn)品質(zhì)量 提供了前提保障。 本發(fā)明超低溫?zé)Y(jié)瓷磚采用常用的天然礦物原料，由于采用復(fù)合熔劑體系而增加 了熔劑的用量，為此，本發(fā)明通過粘土類原料的優(yōu)化配合使用，以提高
本發(fā)明制備方法基于通用的建筑瓷磚生產(chǎn)工藝流程，但燒成溫度大幅度降低且燒 成溫度范圍寬。如上所述，基于本發(fā)明瓷磚的配方設(shè)計，通過加入多元素復(fù)合熔劑，使坯體可 提前燒結(jié)并在不同燒成溫度區(qū)逐步出現(xiàn)液相，從而克服了因突然出現(xiàn)大量液相而導(dǎo)致瓷坯易 變形的缺陷，使得生產(chǎn)過程中瓷坯體燒成溫度低且燒成溫度范圍寬，產(chǎn)品不易變形且脆性小。本發(fā)明制備方法，優(yōu)選地，所述步驟(1)中按照原料球水=1 1.5 2.0 0. 6 0. 8混合進行球磨；所述步驟(3)燒制過程中燒成總用時為50 70分鐘，其 中保溫時間為10 20分鐘。本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明通過多元素復(fù)合熔劑的使用，能夠大大降低共熔點溫度而使坯體提前燒 結(jié)，并且在不同燒成溫度區(qū)逐步出現(xiàn)粘度較高的液相，克服了現(xiàn)有技術(shù)因突然出現(xiàn)大量液 相而導(dǎo)致瓷坯易變形的缺陷。本發(fā)明在大幅度降低了燒結(jié)溫度的同時，擴大了坯體的燒結(jié) 溫度范圍，產(chǎn)品不易變形且脆性小，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。2、在保證產(chǎn)品性能指標(biāo)的前提下，大幅度降低了燒成溫度，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗目 的，并大大減少了 CO2廢氣的排放，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，對保護自然環(huán)境具有重要意 義，有利于促進行業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性發(fā)展。3、原料易得，價格低廉，降低了原料成本，在通用生產(chǎn)工藝流程基礎(chǔ)上大幅度降低
4了燒結(jié)溫度，便于生產(chǎn)實施，易于產(chǎn)業(yè)化推廣和應(yīng)用。下面將結(jié)合實施例本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。
具體實施例方式實施例一1、本實施例超低溫?zé)Y(jié)瓷磚，按重量百分比其原料組成為鋰瓷石35 %、低溫砂20 %、鉀鈉長石23 %、霞石5 %、滑石5 %、混合土 5 %、水洗純 泥5%、硼鈣石2%。2、本實施例超低溫?zé)Y(jié)瓷磚的制備方法如下(1)將上述原料加入球磨機內(nèi)，按照原料球水=1 2.0 0.8混合進行球 磨；(2)依次進行過篩、干燥、造粒、壓制成型；(3)在1050 1120°C燒成溫度范圍下燒制，燒成總用時為60分鐘，其中保溫時間 為15分鐘，即得產(chǎn)品。所獲得的坯體其坯式為
權(quán)利要求
一種超低溫?zé)Y(jié)瓷磚，其坯體為以下通式化學(xué)組分式中，R2O為堿金屬氧化物，RO為堿土金屬氧化物，R2O3為兩性氧化物，RO2為酸性氧化物。FSA00000281113100011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫?zé)Y(jié)瓷磚，其特征在于所述R2O為Na2CHK2CHLi2O；RO 為 CaO+MgO ；R2O3 為 Al203+Fe203 或 Al203+Fe203+B203 ；RO2 為 SiO20
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超低溫?zé)Y(jié)瓷磚，其特征在于所述坯體采用K2O-Na2O-Li2O 或K2O-Na2O-Li2O-B2O3復(fù)合熔劑體系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超低溫?zé)Y(jié)瓷磚，其特征在于所述坯體按重量百 分比其原料組成為鋰瓷石20 35%、低溫砂20 30%、鉀鈉長石15 25%、霞石5 12%,滑石3 5%、混合土 5 10%、水洗純泥O 10%、硼鈣石O 3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超低溫?zé)Y(jié)瓷磚，其特征在于所述坯體按重量百分比其原料 組成為鋰瓷石20 30%、低溫砂20 25%、鉀鈉長石15 22%、霞石5 10%、滑石 4 5%、混合土 5 8%、水洗純泥3 8%、硼鈣石2 3%。
6.權(quán)利要求3-5之一所述超低溫?zé)Y(jié)瓷磚的制備方法，包括以下步驟(1)將所述原料加入球磨機內(nèi)進行混合球磨；(2)依次進行過篩、干燥、造粒、壓制成型；(3)在1050 1120°C燒成溫度范圍下燒制后即得產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超低溫?zé)Y(jié)瓷磚的制備方法，其特征在于所述步驟(3)燒 制過程中燒成總用時為50 70分鐘，其中保溫時間為10 20分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超低溫?zé)Y(jié)瓷磚的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中 按照原料球水=1 1. 5 2. 0 0. 6 0. 8混合進行球磨。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超低溫?zé)Y(jié)瓷磚及其制備方法，其坯體具有復(fù)合溶劑體系，能夠大大降低共熔點溫度而提前燒結(jié)，并且在不同燒成溫度區(qū)逐步出現(xiàn)粘度較高的液相，大幅度降低了燒結(jié)溫度的同時，擴大了坯體的燒結(jié)溫度范圍，從而保證了產(chǎn)品的性能指標(biāo)。本發(fā)明制備方法不僅實現(xiàn)了節(jié)能降耗目的，而且大大減少了CO2廢氣的排放，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，對保護自然環(huán)境具有重要意義，有利于促進行業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性發(fā)展。
文檔編號C04B35/16GK101979359SQ20101029009
公開日2011年2月23日 申請日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者劉昆, 周健兒, 汪永清, 胡海泉 申請人:景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院