一种高强度高韧性的陶瓷大板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度高韧性的陶瓷大板及其制备方法。所述制备方法包括坯体制备、陶瓷生产线设施及釉线设施组装、数码喷印及高温烧成等步骤；采用高铝、高钾、低钙镁的优化配方，烧失量低；改善的烧成工艺，坯体低收缩量、温度范围宽、抗急冷开裂性能高；通过刚性磨块和柔性磨块交替的方式进行抛光，减少抛光切削量，并能有效、精确控制砖坯的切削量，通过该制备方法制备的陶瓷大板具有高强度和高韧性的特点，断裂模数达到52Mpa。

A Ceramic Plate with High Strength and Toughness and Its Preparation Method

The invention relates to a ceramic plate with high strength and toughness and a preparation method thereof. The preparation method includes the steps of body preparation, assembly of ceramic production line facilities and glaze line facilities, digital printing and high temperature firing; adopting the optimized formula of high aluminium, high potassium and low calcium and magnesium, the loss of ignition is low; the improved firing process has the advantages of low shrinkage, wide temperature range and high quench cracking resistance; polishing is carried out alternately by rigid and flexible grinding blocks to reduce the loss of ignition. The ceramic plate prepared by this method has the characteristics of high strength and toughness, and the fracture modulus reaches 52 Mpa.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度高韧性的陶瓷大板及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷大板领域，特别涉及一种高强度高韧性的陶瓷大板及其制备方法。
技术介绍
“无大板，不大牌”，可见当前陶瓷大板(砖)的流行趋势。近年来，不管是在意大利博洛尼亚CERSAIE展会还是在国内外各陶瓷行业相关技术研讨会，甚至是各大型陶瓷装备及生产企业的宣传上，陶瓷大板(砖)及其成型装备无一例外成为了最引人注目的产品。根据GB/T23266-2009的标准规定，陶瓷大板(砖)是指厚度不大于6mm、表面积不小于1.62m2的瓷砖产品。相比较石材而言，陶瓷大板(砖)具有诸多优点，如质地均匀、强度高、各向同性、吸水率低、抗污易清洁等。在装饰上，随着陶瓷生产技术及喷墨技术的成熟，陶瓷大板(砖)的装饰效果有了革新性的进步，变得丰富多彩、精致细腻，图案花色稳定，适合于大面积、整体效果的设计表达，深受消费者青睐。目前，陶瓷大板(砖)制造装备可压制厚度3～30mm不等，特别在厚度3.5～6mm上体现了更大的优势：能源消耗低、资源利用率高，与普通厚度的陶瓷大板(厚度为10～12mm)相比可节省原料60％、降低能耗50％、碳排放降低84％以上。而根据应用场所的不同，薄板与厚板各有千秋，一切以市场和运用场合的实际需求决定。在国际陶瓷砖市场，陶瓷大板(砖)已经成为高端市场的热点。随着大板生产、运输、铺贴、安装等技术难点的不断突破，陶瓷大板(砖)的应用领域越来越广泛，不再仅仅局限于市政工程，其应用范围也扩大到幕墙、地铁、屏风、柜台、艺术装饰等领域，成为广泛应用的一种新型装饰建材。现有技术中，CN107827435A专利技术了一种陶瓷大板，包括以下按重量比计的原料：粉煤灰35-60％，废玻璃5-10％，高岭土5-12％，发泡剂0.1-0.5％，钾长石10-20％，钠长石10-2％，陶瓷砖抛光废渣5-30％，电解质0.1-0.2％；此外，CN108424111A专利技术了一种陶瓷大板，其坯体按照化学组分按重量百分比计包括17～24％的Al2O3、60～70％的SiO2、3～7％的K2O+Na2O、1～3％的MgO和7～17％的烧失量；然而，这些配方的陶瓷大板的强度较弱、韧性也较差，进而，在煅烧过程中容易产生收缩、急冷开裂以及变形弯曲等问题，这也是陶瓷大板的制备难点，其也限制了国内陶瓷大板的批量生产，影响市场的拓宽。针对此现状，本专利技术解决的技术问题是如何通过优化配方更好地控制烧成收缩、提高强度和韧性。本专利技术主要通过化学成分配比来降低烧成温度、提高烧成稳定性，并且提高强度和韧性。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术涉及一种高强度高韧性的陶瓷大板的制备方法，包括如下工艺步骤：步骤(1)坯体制备：将生坯各原料组分投入球磨机中混匀得浆料，浆料过筛、陈腐1-2天、12000高斯除铁器中除铁后经喷雾干燥得粉料，再将粉料压制成型，经干燥窑干燥，得坯体层；步骤(2)在陶瓷生产线上串联安装好7台喷墨打印机，其中第一台1个或2个有效通道，第二台2个有效通道，第三台2个有效通道，第四3个有效通道，第五台1个有效通道，第六台1个有效通道，第七台2个有效通道，每台喷墨机之间的距离为6m；步骤(3)陶瓷生产线设施及釉线设施组装完成；步骤(4)数码喷印，在干燥后的坯体上形成底釉层、图案层、粘合釉层以及干粒层；步骤(5)高温烧成：选择行业先进的JP18型三次配风稳焰等温烧嘴，通过将缓冷风、直冷风循环加热后，提供作助燃风使用，并窑内壁涂刷耐高温远红外辐射涂层，在最外一层轻质保温砖内壁铺贴高温反辐射合金铝箔，然后将上述喷涂处理后的坯体置于1225-1240℃温度条件下高温烧成，烧成时间为130-180min，冷却至室温，经抛光、打蜡后得陶瓷大板成品。上述步骤5中所述的抛光具体为刚性抛光和柔性抛光交替的方式，所述刚性抛光采用刚性磨块，所述柔性抛光采用柔性磨块。所述刚性磨块为塑料壳和浇注树脂层叠构成，所述柔性磨块依次由塑料壳、弹性橡胶和浇注树脂组成。优选的技术方案，高温下辐射传热大约占综合传热的90～95％，窑内表面热辐射能力(E)与绝缘温度(T)4次方差成正比。优选的技术方案，对于数码喷印步骤中，所述7台喷墨打印机具体设置为：在第一台喷墨打印机的通道中装入烧结后呈亮白色釉面层的陶瓷墨水；第二台喷墨打印机各通道分别装入包括白、蓝墨水；第三台喷墨打印机的通道分别装入包括棕、黄的墨水；第四台喷墨打印机的通道分别装入包括黑、桔、墨绿在内的墨水；第五台喷墨打印机的通道分别装入包括血红色的墨水；第六台喷墨打印机的通道分别装入包括功能陶瓷墨水或者还含有呈金属色泽的陶瓷墨水；第七台喷墨打印机通道分别装入包括有烧结后有保护釉作用的胶水共2个通道的陶瓷墨水。进一步的，所述数码喷印中喷出的泥浆水份为31-33％，流动性40-50(S)，枪前供浆雾化压力2.0-2.2(Mpa)。进一步的，所述数码喷印具体的步骤为：a.对干燥后的坯体进行喷墨打印形成底釉层，其陶瓷墨水为具有适应喷墨管道性能的有悬浮特性的陶瓷墨水材料，所述陶瓷墨水材料中固含量质量分数在42％，其中Si：Al质量比＝3.2，Si和Al总含量质量分数小于15％，Zr质量分数含量不超过1％，Ce质量分数不超过2％；b.在底釉层上喷墨打印所需图案，形成图案层；c.将陶瓷粘合剂和表面釉按重量比为1:4混合复配得粘合釉，再通过喷涂将粘合釉布施于图案层上，形成粘合釉层；d.将增白干粒均匀布施在粘合釉层上，得干粒层；e.将陶瓷粘合剂喷涂于干粒层上，得表面粘合层优选的技术方案，保护一种高强度高韧性的陶瓷大板，其根据上述制备方法制得，包括以下按重量比计的原料，粉煤灰35～60％，膨润土5～10％，高岭土8～12％，钾长石10～20％，钠长石15～20％，陶瓷砖抛光废渣10～30％，铝矾土5～15％，滑石1～3％。有益的技术效果1)配方优化及高性能粉料的制备，其最大的特点就是高铝、高钾、低钙镁，烧失少；2)煅烧过程中，坯体低收缩量、温度范围宽、抗急冷开裂性能高；3)通过刚性磨块和柔性磨块交替的方式进行抛光，减少抛光切削量，并能有效、精确控制砖坯的切削量；4)本专利技术的陶瓷大板具有高强度和高韧性的特点，断裂模数达到52Mpa；5)产品应用的领域更加多远化。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本专利技术为一种高强度高韧性的陶瓷大板的制备方法，包括如下工艺步骤：步骤(1)坯体制备：将生坯各原料组分投入球磨机中混匀得浆料，浆料过筛、陈腐1-2天、12000高斯除铁器中除铁后经喷雾干燥得粉料，再将粉料压制成型，经干燥窑干燥，得坯体层；步骤(2)在陶瓷生产线上串联安装好7台喷墨打印机，其中第一台1个或2个有效通道，第二台2个有效通道，第三台2个有效通道，第四3个有效通道，第五台1个有效通道，第六台1个有效通道，第七台2个有效通道，每台喷墨机之间的距离为6m；步骤(3)陶瓷生产线设施及釉线设施组装完成；步骤(4)数码喷印，在干燥后的坯体上形成底釉层、图案层、粘合釉层以及干粒层；步骤(5)高温烧成：选择行业先进的JP18型三次配风稳焰等温烧嘴，通过将缓冷风、直冷风循环加热后，提供作助燃风使用，并窑内壁涂刷耐高温远红外辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度高韧性的陶瓷大板的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：(1)坯体制备：将生坯各原料组分投入球磨机中混匀得浆料，浆料过筛、陈腐1‑2天、12000高斯除铁器中除铁后经喷雾干燥得粉料，再将粉料压制成型，经干燥窑干燥，得坯体层；(2)在陶瓷生产线上串联安装好7台喷墨打印机，其中第一台1个或2个有效通道，第二台2个有效通道，第三台2个有效通道，第四3个有效通道，第五台1个有效通道，第六台1个有效通道，第七台2个有效通道，每台喷墨机之间的距离为6m；(3)陶瓷生产线设施及釉线设施组装完成；(4)数码喷印，在干燥后的坯体上形成底釉层、图案层、粘合釉层以及干粒层；(5)高温烧成：选择行业先进的JP18型三次配风稳焰等温烧嘴，通过将缓冷风、直冷风循环加热后，提供作助燃风使用，并窑内壁涂刷耐高温远红外辐射涂层，在最外一层轻质保温砖内壁铺贴高温反辐射合金铝箔，然后将上述喷涂处理后的坯体置于1225‑1240℃温度条件下高温烧成，烧成时间为130‑180min，冷却至室温，经抛光、打蜡后得陶瓷大板成品。

【技术特征摘要】
1.一种高强度高韧性的陶瓷大板的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：(1)坯体制备：将生坯各原料组分投入球磨机中混匀得浆料，浆料过筛、陈腐1-2天、12000高斯除铁器中除铁后经喷雾干燥得粉料，再将粉料压制成型，经干燥窑干燥，得坯体层；(2)在陶瓷生产线上串联安装好7台喷墨打印机，其中第一台1个或2个有效通道，第二台2个有效通道，第三台2个有效通道，第四3个有效通道，第五台1个有效通道，第六台1个有效通道，第七台2个有效通道，每台喷墨机之间的距离为6m；(3)陶瓷生产线设施及釉线设施组装完成；(4)数码喷印，在干燥后的坯体上形成底釉层、图案层、粘合釉层以及干粒层；(5)高温烧成：选择行业先进的JP18型三次配风稳焰等温烧嘴，通过将缓冷风、直冷风循环加热后，提供作助燃风使用，并窑内壁涂刷耐高温远红外辐射涂层，在最外一层轻质保温砖内壁铺贴高温反辐射合金铝箔，然后将上述喷涂处理后的坯体置于1225-1240℃温度条件下高温烧成，烧成时间为130-180min，冷却至室温，经抛光、打蜡后得陶瓷大板成品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中所述的抛光具体为刚性抛光和柔性抛光交替的方式，所述刚性抛光采用刚性磨块，所述柔性抛光采用柔性磨块。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述刚性磨块为塑料壳和浇注树脂层叠构成，所述柔性磨块依次由塑料壳、弹性橡胶和浇注树脂组成。4.根据权利要求1所述的其制备方法，其特征在于，高温下辐射传热大约占综合传热的90-95％，窑内表面热辐射能力(E)与绝缘温度(T)4次方差成正比。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述7台喷墨打印机具体设置为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：范新晖，林伟，陈贤伟，林金宏，邓荣，
申请(专利权)人：佛山石湾鹰牌陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44