一种低收缩高强度大规格陶瓷板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低收缩高强度大规格陶瓷板及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）制备陶瓷原料粉体；（2）将针状硅灰石用硅烷偶联剂进行表面包裹处理并用气相白炭黑进行预分散，得到经预处理的针状硅灰石；（3）将陶瓷原料粉体与经预处理的针状硅灰石充分混合并造粒，其中所述经预处理的针状硅灰石的添加量为所述陶瓷原料粉体的10wt%～30wt%，干压成型，烧成，制得低收缩高强度大规格陶瓷板。本发明专利技术充分利用了针状硅灰石增强作用及烧成收缩小的特性，在大规格陶瓷板的制备中引入针状硅灰石，从而提高了大规格陶瓷板的强度，并降低了大规格陶瓷板的烧成收缩率，得到了低收缩高强度大规格陶瓷板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷板制备工艺，特别涉及一种低收缩高强度大规格陶瓷板及其制备方法。
技术介绍
由于陶瓷板极大地节约原材料、能源和运输成本，同时节约空间并降低建筑结构承重，特别符合国家的节能环保绿色产业政策。目前大规格陶瓷板工业化生产有干压成型和湿法挤压成型两种。挤压成型工艺要求坯料的含水率大，在干燥过程中坯体容易产生气孔和裂纹，这些都会降低烧成后产品的质量和成品率。相比之下，干压成型工艺更为成熟，产品的质量和收成率更高。为了进一步提高陶瓷板强度及韧性，可以加入高长径比纤维。例如CN1191853A公开一种大型平板状陶瓷烧结体的制造方法，其在陶瓷原料中添加针状硅灰石和水后，用真空和泥机挤出成圆筒状后压延成型，最后得到具有较高强度的大型平板状陶瓷烧结体。由于采用湿法挤压工艺，针状硅灰石容易沿着挤压的方向形成定向排列，造成成品抗折强度各向异性，垂直挤压方向测成品强度高，平行挤压方向测成品强度低。干压成型需要制粉，限于设备，采用湿法喷雾造粒工艺制粉对于具有一定长径比的纤维无法喷出，例如CN102173760A公开一种氧化硅陶瓷大薄板的制造方法，在制备原料坯土颗粒时，在原料中添加针状硅灰石，并采用喷雾干燥造粒。但是针状硅灰石对浆料流速影响很大，难喷粉，且长径比大不易过筛除铁，对坯体白度影响较大。因此，对于含有具有一定长径比的纤维的陶瓷，优选的是采用干法制粉工艺，但是采用干法制粉存在纤维难以均匀分散的问题。同时现有陶瓷板配方存在烧成收缩大(10％左右)，容易导致尺码不规整等问题。
技术实现思路
鉴于以上所述，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种低收缩高强度大规格陶瓷板及其制备方法。使陶瓷板强度高、韧性好、烧成收缩小。一方面，本专利技术提供一种低收缩高强度大规格陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：(1)制备陶瓷原料粉体；(2)将针状硅灰石用硅烷偶联剂进行表面包裹处理并用气相白炭黑进行预分散，得到经预处理的针状硅灰石；(3)将陶瓷原料粉体与经预处理的针状硅灰石充分混合并造粒，其中所述经预处理的针状硅灰石的添加量为所述陶瓷原料粉体的10wt％～30wt％，干压成型，烧成，制得低收缩高强度大规格陶瓷板。本专利技术充分利用了针状硅灰石增强作用及烧成收缩小的特性，在大规格陶瓷板的制备中引入针状硅灰石，从而提高了大规格陶瓷板的强度，并降低了大规格陶瓷板的烧成收缩率，得到了低收缩高强度大规格陶瓷板。同时，采用干压成型工艺，可以提高产品的质量和收成率。而且，将针状硅灰石进行预处理，具体而言，用硅烷偶联剂进行表面改性并用气相白炭黑进行预分散，表面改性解决粉体容易团聚分散性差问题，白碳黑疏松状结构可以进一步提高粉体分散性，从而解决了针状硅灰石分散问题，进一步提高产品质量和收成率。较佳地，步骤(1)中，陶瓷原料的配方为：水洗泥8～20％、混合泥4～16％、钾砂12～20％、中温砂24～30％、1#钠砂6～12％、2#钠砂16～22％、黑滑石1～2％。较佳地，步骤(1)中，陶瓷原料粉体的制备方法包括：将各陶瓷原料干燥后预粉碎并过120目筛，筛下原料按配方混合后粉磨加工，控制250目筛余<2％。根据本专利技术，采用干法造粒工艺一起造粒，可以更好的与针状硅灰石混合均匀。较佳地，所述针状硅灰石的长径比为10～18。通过采用长径比为10～18的针状硅灰石，既利于针状硅灰石的分散又可以增强陶瓷板的强度。较佳地，步骤(2)包括：针状硅灰石在表面改性设备中通过喷洒硅烷偶联剂(添加量0.1～0.8％)形成一层改性剂包覆层以减少团聚，再与气相白炭黑(添加量0.1～0.5％)充分混合进行预分散处理。较佳地，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的至少一种。较佳地，步骤(3)中，所述造粒采用干法造粒。采用干法造粒可以不限于设备，易于制得含针状硅灰石的粉体。较佳地，步骤(3)中，所述干压成型的压力为86000～96000KN，成型规格为(1150～1300)mm×(2400～2600)mm×(3～6)mm。根据本专利技术，可以制得大规格的陶瓷坯体。较佳地，烧成温度为1190～1220℃。另一方面，本专利技术提供由上述任意一种方法制备的低收缩高强度大规格陶瓷板，所述陶瓷板的规格为(1100～1260)mm×(2200～2500)mm×(3～6)mm。所述陶瓷板包括瓷质产品和炻瓷砖产品，其中，瓷质产品收缩率为5～8％，抗折强度为55～68Mpa(优选58～68Mpa)，吸水率小于0.5％；炻瓷砖产品收缩率为1～5％，抗折强度为40～55MPa，吸水率0.5～10％。根据本专利技术，可以提供强度高、韧性好、烧成收缩小的大规格陶瓷板。既可以提高产品烧成规整性，又可以减少耗材，进一步起到节能降耗的作用。附图说明图1示出本专利技术一个实施方式的工艺流程图。具体实施方式以下结合附图和下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。如无特别说明，本专利技术中述及的含量(添加量)百分比均为质量百分比。本专利技术采用干压成型工艺制备低收缩高强度大规格陶瓷板。相较于湿法挤压成型，干压成型工艺更为成熟，产品的质量和收成率更高。本专利技术在陶瓷板的原料中加入针状硅灰石，以进一步提高陶瓷板强度及韧性，并且可以降低烧成收缩率，提高尺码规整度。另外，在加入针状硅灰石之前，对针状硅灰石进行预处理，以解决针状硅灰石分散问题。图1示出本专利技术一个实施方式的工艺流程图。以下参照图1说明本专利技术低收缩高强度大规格陶瓷板的制备方法。陶瓷原料粉体的制备陶瓷原料：本专利技术中，对陶瓷原料没有特别限定，可以采用常用的陶瓷原料。在一个示例中，所用原料及其化学成分如表1所示：表1所用原料化学成分表(质量％)SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2O烧失水洗泥61.8125.320.610.320.520.220.660.519.97混合泥64.8922.080.680.320.550.280.540.5210.34钾砂60.0125.910.490.210.440.046.220.816.52中温砂72.3916.590.260.071.04本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低收缩高强度大规格陶瓷板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制备陶瓷原料粉体；（2）将针状硅灰石用硅烷偶联剂进行表面包裹处理并用气相白炭黑进行预分散，得到经预处理的针状硅灰石；（3）将陶瓷原料粉体与经预处理的针状硅灰石充分混合并造粒，其中所述经预处理的针状硅灰石的添加量为所述陶瓷原料粉体的10wt%～30wt%，干压成型，烧成，制得低收缩高强度大规格陶瓷板。

【技术特征摘要】
1.一种低收缩高强度大规格陶瓷板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备陶瓷原料粉体；
（2）将针状硅灰石用硅烷偶联剂进行表面包裹处理并用气相白炭黑进行预分散，得到经预处理的针状硅灰石；
（3）将陶瓷原料粉体与经预处理的针状硅灰石充分混合并造粒，其中所述经预处理的针状硅灰石的添加量为所述陶瓷原料粉体的10wt%～30wt%，干压成型，烧成，制得低收缩高强度大规格陶瓷板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，陶瓷原料的配方为：水洗泥8～20%、混合泥4～16%、钾砂12～20%、中温砂24～30%、1#钠砂6～12%、2#钠砂16～22%、黑滑石1～2%。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，陶瓷原料粉体的制备方法包括：将各陶瓷原料干燥后预粉碎并过120目筛，筛下原料按配方混合后粉磨加工，控制250目筛余<2%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述针状硅灰石的长径比为10～18。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）包括：针状硅灰石在表面改性设备中通过喷洒硅烷偶联剂形成一层改性剂包覆层，再与气相白炭黑充分混合进行预分散处理，其中硅烷偶联剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一军，汪庆刚，潘利敏，杨晓峰，谢志军，张松竹，闫振华，董军乐，赵勇，杨元东，
申请(专利权)人：蒙娜丽莎集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44