大型陶瓷板制造技术

本发明专利技术提供一种薄型且大型的陶瓷板，可抑制干燥时、烧成时的破裂、变形，并且抑制烧成温度的变动所引起的质量变化。具体为，大型陶瓷板包含以下元素而构成：Ca元素，以CaO换算为2质量％以上20质量％以下；Mg元素，以MgO换算为0.1质量％以上4质量％以下；Al元素，以Al2O3换算为小于30质量％；及Si元素，CaO/MgO为以质量比计为5以上60以下。根据更优选的方式，为SiO2/CaO为以质量比计为3以上30以下的大型陶瓷板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大型的陶瓷板，具体而言，涉及抑制破裂、变形，并且抑制烧成温度的 变动所引起的质量变化的薄型且大型的陶瓷板。
技术介绍
可减少接缝、可实现施工简化、设计多样化的大型的陶瓷板已被实际应用且被广 泛利用。另外，为实现适合外装建材的大型陶瓷板的制造，提出了用于抑制大型陶瓷板的破 裂、变形（翘曲、变形）的各种方案。 例如，为了抑制成型变形引起的变形，得到具有弹性的烧成体，提出了含有硅灰 石的大型陶瓷板（专利文献1(日本特开平10-236867号公报）、专利文献2(日本特开 2003-089570号公报）、专利文献3 (日本特开2012-188331号公报））。 专利文献1中记载了，将含有30~70重量％ 0-Wollastonite (硅灰石）、70~ 30重量％粘土及滑石的坯土成型，并将其在1000~1250°C下烧成而制成的大型平板状烧 结体。该文献所公开的烧结体的吸水率（自然吸水：日本工业标准JIS A5209(1994))大于 10% (12. 5% )，属于所谓的"陶质"（吸水率：大于5%小于22% )。 另外，专利文献2(日本特开2003-089570号公报）中记载了，将以如下比例配合 而成的还土成型，5~30重量％滑石、10~40重量％长石及陶石、10~40重量％调整了粒 径的0 _Wollastonite、20~50重量％粘土、并将其烧成而制成的大型薄板状烧结体。该 文献所公开的烧结体的吸水率（自然吸水：日本工业标准JIS A5209(1994))为3%以下， 包含被分类为所谓"炻质"（吸水率：大于1%小于5%的烧结体。另外，为了实现该文献所 公开的烧结体的低吸水率化，需在0-Wollastonite的针状结晶转变的温度（约1120~ 1130°C )以下烧成。 另外，专利文献3(日本特开2012-188331号公报）中记述了，将以如下比例配合 而成的还土成型，3~20重量份的|3-Wollastonite、5~20重量份的长石等的玻璃质矿 物、5~20重量份的滑石、10~40重量份的硅石、耐火粘土等的骨料、20~30重量％陶石 等的粘土矿物、20~40重量％粘土，并烧成而制成的板厚为6mm以上的陶瓷板。该文献所 公开的烧结体的吸水率（自然吸水：日本工业标准JIS A5209 (1994))小于2. 5%，包含所 谓被分类为"炻质"的烧结体。另外，该文献所公开的烧结体通过在小于1160°C的温度下烧 成而得到。 另外，通过日本工业标准JIS A5209 (1994)而被分类为"炻质"的烧结体根据日本 工业标准JIS A5209(2008)属于吸水率（强制吸水）大于3%小于10%即所谓"II类"。 现有技术文献 专利文献1 :日本特开平10-236867号公报 专利文献2 :日本特开2003-089570号公报 专利文献3:日本特开2012-188331号公报 为了降低陶瓷板的吸水性，进行了在原料中配合玻化成分、共融成分、碱金属、Ca、 Mg等的熔融化成分、并将其高温烧成的尝试。虽然在玻璃化时必须配合这些成分，但另一方 面，无法避免因其熔融而容易产生破裂、变形的问题。尤其在制造薄型且大型的陶瓷板时， 在成型后、烧成时容易产生破裂、变形，因而难以实现吸水性低的大型陶瓷板。 近年，因优质资源的枯竭而硅灰石变得昂贵。虽然为了以低价格提供大型陶瓷板 而考虑到减少昂贵的硅灰石的使用量，但这样的话，在干燥时、烧成时容易产生破裂、变形。 为了抑制这种破裂、变形的发生，在专利文献2中，为了在烧成后也保持针状结晶矿物即硅 灰石的结晶形状，重点研宄了原料的配合和烧成温度。另外，在专利文献3中，虽然提出了 通过并用硅灰石和骨料，提高成型后的干燥性，通过在烧成时保持骨料形状而抑制破裂，但 是在薄型且大型的陶瓷板的稳定生产这一点上，有待进一步的改善。 也就是说，即使拥有这些技术，也未实现得到抑制破裂、变形，且抑制烧成温度的 变动引起的质量变化的大型陶瓷板。
技术实现思路
本专利技术者此次发现了，由于减少硅灰石的使用量，干燥时、烧成时的破裂、变形等 的不便的发生原因在于，Mg作为矿化剂而起作用，导致烧结反应急剧地发展，且因该作用 机制而大型陶瓷板的质量变得不稳定。并且，发现了在烧结反应时根据Mg的多寡，尤其是 滑石的含量，烧成可能的温度幅度有很大不同，且因烧成温度的波动而大型陶瓷板的质量 (例如吸水率）进行变化。其结果，得到了如下见解，通过在减少硅灰石时，同时也减少Mg， 且在将Ca和Mg的量控制于适当范围的同时，使Ca和Mg的比例最优化，能够得到消除了上 述不便、生产率高的、提高了烧成稳定性的大型陶瓷板。即，可以得到能够在抑制干燥时、烧 成时的破裂、变形的同时，抑制烧成温度的波动引起的吸水率的波动等的质量变化的大型 陶瓷板。另外，由此得到了能够获得成品率优良、稳定且高质量的、薄型且大型的烧成体的 见解。本专利技术是基于上述的见解的专利技术。 因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种生产率高的、提高了烧成稳定性 的薄型且大型的陶瓷板。 而且，本专利技术的大型陶瓷板的特征在于，包含以下元素：Ca元素，以CaO换算为2 质量％以上20质量％以下；Mg元素，以MgO换算为0. 1质量％以上4质量％以下；Al元素， 以Al2O3换算为小于30质量％ ;及Si元素，CaO/MgO为以质量比计为5以上60以下。【具体实施方式】 大塑陶瓷板 本专利技术的大型陶瓷板为包含以下元素：Ca元素，以CaO换算为2质量％以上20质量％ 以下；Mg元素，以MgO换算为0. 1质量％以上4质量％以下；Al元素，以Al2O3换算为小于 30质量％ ;及Si元素，CaO/MgO为以质量比计为5以上60以下的陶瓷板。在减少陶瓷板 的Ca量的同时，也减少Mg量，将Ca和Mg的量控制在适当范围，并且使Ca和Mg的量比最 优化。由此，能够抑制Mg作为矿化剂而起作用，导致烧结反应急剧地发展的情况。另外，能 够得到薄型且大型的、生产率高的（能够防止干燥时、烧成时的破裂、变形）、并且提高了烧 成稳定性的（能够防止因烧成温度的波动导致的质量变化）陶瓷板。由此，能够得到成品 率优良、稳定且高质量的、薄型且大型的烧成体。在本专利技术中，大型陶瓷板优选含有以Al 2O3 换算为15质量％以上25质量％以下的Al元素。在Al元素的含量为30质量％以上的情 况下，有可能会因CaO溶融等而坯料的反应性变得不稳定。通过使Al元素的含量小于30 质量％，坯料的反应性稳定，从而可以得到高质量的大型的陶瓷板。 烧成体的实际生产中的烧成炉内的环境温度产生升降。也就是说，在烧成中烧成 温度产生变动。即，在烧成温度上产生波动。根据该烧成温度的波动，烧成体的质量进行变 化，例如有时吸水率从规定的值偏离。也就是说，有时在吸水率上产生波动。并且，根据原 料中的Mg含量，尤其滑石含量，烧成可能的温度幅度有很大不同。例如，在原料中的Mg含 量多时，为了使吸水率成为规定的值，必须使烧成温度的变动幅度足够小，例如在5°C以下。 以这样的高精度控制烧成温度的波动实际上是困难的。根据本专利技术的大型陶瓷板，即使在 烧成温度发生波动这样的环境下，也能够通过使Ca和Mg的比例最优化，而使烧成稳定性提 高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型陶瓷板，其特征在于，包含以下元素：Ca元素，以CaO换算为2质量％以上20质量％以下；Mg元素，以MgO换算为0.1质量％以上4质量％以下；Al元素，以Al2O3换算为小于30质量％；及Si元素，CaO/MgO为以质量比计为5以上60以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥治树，山田茂幸，今井孝次，前原美夫，
申请(专利权)人：TOTO株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP