一种多孔陶瓷、快速烧成的轻质高强陶瓷板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多孔陶瓷、快速烧成的轻质高强陶瓷板及其制备方法，属于建筑陶瓷技术领域。本发明专利技术所述的多孔陶瓷，以重量百分含量计，包括如下制备原料：粘土10

【技术实现步骤摘要】
一种多孔陶瓷、快速烧成的轻质高强陶瓷板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种多孔陶瓷、快速烧成的轻质高强陶瓷板及其制备方法，属于建筑陶瓷


技术介绍

[0002]轻质高强陶瓷材料因其结合了保温、低吸水率、耐候性、表面装饰效果丰富等优点，近些年开始应用于建筑幕墙或外墙。根据JG/T 567
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2019发布的《建筑用轻质高强陶瓷板》行业标准要求，对轻质高强陶瓷板的定义是“容重为1.75g/ cm3~1.95g/cm3，弯曲强度平均值≥28MPa，最小值≥23MPa的微发泡陶瓷板材”。目前，这类轻质高强陶瓷板实现低容重、高强度的制备工艺通常是直接添加具有发泡功能的炭黑、碳化硅或含有碳化硅成份的抛光渣等高温添加剂。如公开号为“CN106431488B”的中国专利公开了一种轻质高强陶瓷板及其制备方法，其具体公开了采用碳化硅作为发泡剂制备轻质高强陶瓷；如公开号为“CN110171955A”的中国专利公开了一种轻质高强纯色陶瓷板及其制备方法，其具体公开了采用直接添加固废发泡剂制备轻质高强陶瓷。然而，由于外加发泡剂在窑炉烧制过程中的高温发泡阶段不易控制，现有技术只能通过延长保温时间及降温时间来控制多孔陶瓷材料内部结构的均匀性。目前建筑用轻质高强陶瓷板的生产制备通常是在烧结温度1150~1200℃之间进行，生产烧结周期通常高达180~240分钟，相比常规的建筑用陶瓷砖（烧结周期通常为60~100分钟），消耗了更多的燃料，排放了更多的CO2废气。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有低密度、高强度且能快速烧成的多孔陶瓷。
[0004]本专利技术的另一目的是提供一种快速烧成的轻质高强陶瓷板的制备方法，通过该制备方法制备得到的快速烧成的轻质高强陶瓷板，其烧结时间相对现有的轻质高强陶瓷板大大缩短，且本专利技术所述的轻质高强陶瓷板产品性能满足《建筑用轻质高强陶瓷板》行业标准要求，可应用于建筑幕墙的装饰板材。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种多孔陶瓷，以重量百分含量计，包括如下制备原料：粘土10
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20%、硅灰石6
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20%、铝矾土10
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20%、滑石1
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5%、钾钠长石水磨料28
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50%、氧化铝2
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7%。
[0006]作为本专利技术所述的多孔陶瓷的优选实施方式，所述多孔陶瓷的化学成分中，氧化钙的质量百分含量大于等于4.2%。
[0007]作为本专利技术所述的多孔陶瓷的优选实施方式，所述多孔陶瓷的化学成分中，氧化钙与氧化镁的质量百分含量之比大于等于4.7。
[0008]本专利技术所述的多孔陶瓷可以按照常规的建筑陶瓷制备方法制备，在此不再特别限定。
[0009]本专利技术所述的多孔陶瓷经过适当温度烧成后，是一种以钙长石和石英为主晶相的
低密度陶瓷产品，通过在原料配方中引入具有低温快烧功能且对容重具有降低效果的硅灰石和滑石，并通过调节配方中含有Ca
2+
、K
+ 、Na
+ 、Mg
2+
四种熔剂性原料的配比，经最优烧成制度的配合，实现了高强度、低吸水率、快速烧成的多孔陶瓷。该多孔陶瓷与常规的建筑陶瓷砖的容重（2.4g/cm3左右）和抗折强度（40MPa左右）相比，其容重降低了10%左右，强度仅下降了5%左右，吸水率低于0.1%。
[0010]另外，本专利技术的另一目的是提供一种快速烧成的轻质高强陶瓷板的制备方法，包括如下步骤：（1）按照多孔陶瓷的配方，称取各原料；（2）向步骤（1）所述的多孔陶瓷的原料中，加入一定量的高温发泡剂及分散剂，混合均匀后，湿法球磨，得到陶瓷浆料，再经喷雾干燥，获得陶瓷粉料；（3）将步骤（2）获得陶瓷粉料压制成陶瓷坯体，然后依次经干燥、施釉、烧制，即可制得所述快速烧成的轻质高强陶瓷板；步骤（1）所述的多孔陶瓷为本专利技术所述的多孔陶瓷。
[0011]作为本专利技术所述的制备方法的优选实施方式，步骤（2）中，所述多孔陶瓷与高温发泡剂的重量比为85
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99.95：0.05
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20，所述分散剂的添加量为所述多孔陶瓷的原料总重量的0.7
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1.8%。
[0012]作为本专利技术所述的制备方法的优选实施方式，所述高温发泡剂为炭黑、碳化硅和含有碳化硅成份的抛光渣中的至少一种；所述分散剂为水玻璃和三聚磷酸钠中的至少一种。具体地，本专利技术所述的制备方法中添加无机分散剂的作用是该无机分散剂在电离成离子后吸附于陶瓷粉料颗粒表面，使表面电荷密度提高，通过表面同种电荷斥力作用，克服了颗粒间的范德华吸引力，实现分散效果，降低球磨时间。
[0013]作为本专利技术所述的制备方法的优选实施方式，所述炭黑的添加量占所述多孔陶瓷的原料总重量的1~3%，所述碳化硅的添加量占所述多孔陶瓷的原料总重量的0.1~0.4%，所述含有碳化硅成份的抛光渣占所述多孔陶瓷的原料总重量的5~15%。
[0014]作为本专利技术所述的制备方法的优选实施方式，步骤（2）中，所述湿法球磨的球磨介质为水，所述湿法球磨的时间为4
‑
6h；所述陶瓷浆料的流速为40
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60s，所述陶瓷浆料过250目筛的筛余小于1.0%；所述陶瓷粉料的含水率为5
‑
8%。具体地，本专利技术陶瓷浆料的流速控制和粒度设置，使陶瓷的成型性能好，陶瓷整体的均匀性好。
[0015]作为本专利技术所述的制备方法的优选实施方式，步骤（3）中，所述烧制的烧成温度为1150
‑
1200℃，烧成时间100~120min。 具体地，根据添加的不同类型高温发泡剂，需要适当调整烧制温度和烧制时间，与基底陶瓷配方相适应，实现两种不同形成机理、不同尺寸效应的孔结构，获得容重较低的轻质高强的陶瓷产品；该轻质高强的陶瓷产品容重为1.75
‑
1.95g/cm3，吸水率≤0.5%，抗折强度大于28MPa。
[0016]作为本专利技术所述的制备方法的优选实施方式，所述的制备方法还包括在所述步骤（3）完成后，进行后续处理工序的步骤（4）；所述步骤（4）为本领域常规应用的处理工序，本专利技术不作限定；例如包括轻质高强陶瓷的磨边，表面处理和背面开槽处理等。
[0017]同时，本专利技术的再一目的是提供一种快速烧成的轻质高强陶瓷板，所述快速烧成的轻质高强陶瓷板采用本专利技术所述的制备方法制得。
[0018]本专利技术采用两种造孔工艺相结合的方法制备得到所述的快速烧成的轻质高强陶
瓷板，首先是通过自主开发的新型多孔陶瓷配方，获得容重为2.1~2.3g/cm3、抗折强度不低于38MPa、钙长石晶体含量8%左右的多孔陶瓷；其次，通过添加一定比例的高温发泡剂至所述多孔陶瓷配方中，控制烧成时间、保温温度及时间，增加其闭孔的数量，控制其孔径大小和分布，实现了由两种不同形成机理、不同尺寸效应的内部孔结构的快速烧成的轻质高强陶瓷板。最终的产品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔陶瓷，其特征在于，以重量百分含量计，包括如下制备原料：粘土10
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20%、硅灰石6
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20%、铝矾土10
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20%、滑石1
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5%、钾钠长石水磨料28
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50%、氧化铝2
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7%。2.如权利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述的多孔陶瓷的化学成分中，氧化钙的质量百分含量大于等于4.2%。3.如权利要求2所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述的多孔陶瓷的化学成分中，氧化钙与氧化镁的质量百分含量之比大于等于4.7。4.一种快速烧成的轻质高强陶瓷板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按照多孔陶瓷的配方，称取各原料；（2）向步骤（1）所述的多孔陶瓷的原料中，加入一定量的高温发泡剂及分散剂，混合均匀后，湿法球磨，得到陶瓷浆料，再经喷雾干燥，获得陶瓷粉料；（3）将步骤（2）获得的陶瓷粉料压制成陶瓷坯体，然后依次经干燥、施釉、烧制，即可制得所述的快速烧成的轻质高强陶瓷板；步骤（1）所述的多孔陶瓷为权利要求1
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3任一所述的多孔陶瓷。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的多孔陶瓷与高温发泡剂的重量比为85
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈然，王亚婕，黄佳奇，马杰，陈章武，彭君，简润桐，叶德林，
申请(专利权)人：广东萨米特陶瓷有限公司佛山市三水新明珠建陶工业有限公司江西新明珠建材有限公司湖北新明珠绿色建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：