一种高强度的陶瓷砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑陶瓷技术领域，具体公开了一种陶瓷砖及其制备方法，陶瓷砖包括坯体，坯体中含有无机纤维，坯体的表面微孔中填充有二氧化硅；陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：取基础坯料和无机纤维混合后，经喷雾造粒、干燥、压制成型后，制得坯体；在坯体表面施面釉，经烧成后，制得陶瓷砖；对陶瓷砖的表面通过化学气相沉积二氧化硅进行填孔处理，制得陶瓷砖。本发明专利技术通过在坯体中添加无机纤维，在高温烧成时，坯体颗粒重排，无机纤维填充于坯体颗粒间，使坯体相对更为密实，提高坯体的强度和韧性，并在坯体的表面微孔中填充二氧化硅，部分二氧化硅通过微孔沉积于无机纤维表面，进一步提高陶瓷砖的机械强度。瓷砖的机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度的陶瓷砖及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑陶瓷
，具体涉及一种高强度的陶瓷砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前陶瓷企业在墙地砖生产中，普遍存在坯体强度较差的现象，从而导致半成品破损严重，特别是瓷质砖，由于配方中瘠性原料较多，坯体强度差的问题尤为突出。因为坯体强度差，在从压制成形到进入窑炉烧成的过程中，由于机械传送或手工搬运造成的振动、碰撞以及印花时的机械压力等因素使坯体容易破损，造成产品的降级，严重地影响了生产效率和产品质量的提高。
[0003]目前，增强坯体强度的方法主要有以下几种：第一种是提高成型压力，但当成型压力增加到一定程度后，对提高坯体强度的效果就不明显，反而容易造成成形缺陷；第二种是选用优质粘土并增加粘土用量，这样不仅需要消耗大量的优质粘土，同时也会加速优质粘土资源的枯竭，且导致原料成本增加；第三种是选用优质的坯体增强剂以减少粘土用量，虽然坯体强度有所提升，但是提升幅度有限，同时也造成了制造成本的提升。
[0004]因此，亟需研发一种简单易行，可提高陶瓷砖强度的制备方法，以制备高强度陶瓷砖。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种高强度的陶瓷砖及其制备方法，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0006]为克服上述技术问题，本专利技术的第一个技术方案是，提供了一种陶瓷砖。
[0007]具体地，一种陶瓷砖，所述陶瓷砖包括坯体，所述坯体中含有无机纤维，所述坯体的表面微孔中填充有二氧化硅。
[0008]本专利技术通过在坯体中添加无机纤维，由于经喷雾造粒的陶瓷坯体粉料颗粒大多呈球形，颗粒间主要为点接触，即使是最紧密堆积的球形颗粒间仍存在有一定的孔隙，无机纤维加入后，在高温烧成时，坯体颗粒重排，无机纤维填充于坯体颗粒间，使坯体相对更为密实，提高坯体的强度；同时，坯体中无机纤维的存在，使陶瓷砖在断裂过程中，无机纤维的拨出、桥联、脱粘和断裂，以及坯体中裂纹的微化、弯曲、偏转等都将成为陶瓷砖新的能量吸收方式，提高陶瓷砖的韧性，从而提高陶瓷砖的抗折性能。
[0009]同时，本专利技术的陶瓷砖还在其坯体的微孔中填充有二氧化硅，大大增加坯体的致密度，且部分二氧化硅通过微孔沉积于无机纤维表面，无机纤维与二氧化硅紧密结合，进一步提高陶瓷砖的机械强度。
[0010]作为上述方案的进一步改进，所述无机纤维包括氧化铝纤维、莫来石纤维、石英纤维中的任一种，这些纤维均具有耐高温性能，且膨胀系数与陶瓷砖相近，添加于坯体中，具有良好的相容性。
[0011]作为上述方案的进一步改进，所述无机纤维的直径为5
‑
12μm，无机纤维的分散性
取决于纤维的直径大小，从而影响纤维的增强性能，合适直径的纤维更易于分散，从而更有利于使其发挥最佳的坯体增强作用。
[0012]作为上述方案的进一步改进，所述微孔的孔径粒径大小为10
‑
30μm，该孔径大小可保障二氧化硅的填充。
[0013]作为上述方案的进一步改进，所述坯体的原料组成，按重量份计包括：基础坯料94
‑
97份，无机纤维3
‑
6份。适量无机纤维的添加，有利于发挥纤维的最佳增强效果，添加量过多，导致无机纤维不易分散，发生团聚，反而影响纤维的增强效果。
[0014]作为上述方案的进一步改进，所述基础坯料的组成，按重量百分比计包括：粘土30
‑
55％、石英15
‑
35％、锂辉石10
‑
18％、滑石1
‑
3％、铝矾土4
‑
7％、羧甲基纤维素钠0.1
‑
0.3％、三聚磷酸钠0.2
‑
0.3％、聚丙烯酰胺0.3
‑
0.7％。
[0015]具体地，本专利技术基础坯料的主要成份为石英和锂辉石，其中：石英不仅可在坯体成形时对粘土的可塑性起调节作用，降低坯体的干燥收缩，防止坯体变形，更可在烧成时部分抵消坯体收缩的影响，当玻璃相大量出现时，在高温下石英可部分熔解于液相中，增加熔体的粘度，而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，提高坯体的强度；锂辉石作为熔剂，起助熔作用，可促进烧结，有利于莫来石相的生成，同时与石英形成共熔体，以提高坯体的强度。同时，粘土可以提高坯体中的氧化铝含量，从而提高陶瓷的稳定性和烧结强度，还可防止坯体变形；铝矾土是坯体中莫来石相的主要来源，也有利于提高坯体的机械强度；滑石可以降低陶瓷的烧结温度、提高陶瓷砖的机械强度、降低坯体的热膨胀系数；聚丙烯酰胺主要作为纤维的分散剂，能有效提高纤维在坯体浆料中的分散效果；羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠则作为其他基础坯料的分散剂，用于改善坯体浆料的分散与悬浮性能。通过调整基础坯料的配方组成，各原料间的协同作用，为坯体的基础强度奠定动力学基础。
[0016]本专利技术的第二个技术方案是，提供了一种陶瓷砖的制备方法。
[0017]具体地，一种陶瓷砖的制备方法，所述陶瓷砖的制备方法用于制备上述陶瓷砖。
[0018]作为上述方案的进一步改进，一种陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)取基础坯料和无机纤维混合后，经造粒、干燥、压制成型后，制得坯体；
[0020](2)在所述坯体表面施面釉，经烧成后，制得陶瓷砖；
[0021](3)采用化学气相沉积的方式，以正硅酸乙酯为反应物，在所述陶瓷砖的表面微孔中沉积二氧化硅，得所述陶瓷砖。
[0022]具体地，所述二氧化硅由正硅酸乙酯化学气相沉积而成。化学气相沉积(CVD)是利用化学反应的方式，在反应室内，将气相反应物生成固态生成物，并沉积在基体表面的一种薄膜沉积技术。本专利技术采用正硅酸乙酯作为气相反应物，并将其通入气相沉积炉中，在一定温度下正硅酸乙酯热分解生成二氧化硅，二氧化硅以薄膜的形式沉积于坯体表面，并填充微孔，增加坯体致密性的同时，更可提高陶瓷砖的强度。
[0023]作为上述方案的进一步改进，所述基础坯料和无机纤维混合的方法为：
[0024]将基础坯料和无机纤维按配方比例放入球磨机中，加入球磨介质和水，其中：原料：球磨介质：水的质量比为1：(1.4
‑
2.2)：(0.4
‑
0.6)，以转速为150
‑
250转/分钟球磨0.5
‑
1.5小时，经过筛、除铁、搅拌陈腐，制得浆料；
[0025]将所述浆料进行喷雾造粒，制得坯体粉料。
[0026]优选地，所述磨球介质包括直径为40mm的大磨球、直径为30mm的中磨球和直径为
20mm的小磨球，所述大磨球、中磨球和小磨球的质量比为1：(2.3
‑
2.7)：(6.3
‑
6.7)。
[0027]优选地，所述浆料的细度为万孔筛余0.8
‑
1.2％。
[0028]具体地，球磨转速影响无机纤维的分散效果，球磨搅拌的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷砖，其特征在于，所述陶瓷砖包括坯体，所述坯体中含有无机纤维，所述坯体的表面微孔中填充有二氧化硅。2.根据权利要求1所述的陶瓷砖，其特征在于，所述无机纤维包括氧化铝纤维、莫来石纤维、石英纤维中的任一种；所述无机纤维的直径为5
‑
12μm。3.根据权利要求1所述的陶瓷砖，其特征在于，所述表面微孔的孔径大小为10
‑
30μm。4.根据权利要求1所述的陶瓷砖，其特征在于，所述坯体的原料组成，按重量份计包括：基础坯料94
‑
97份，无机纤维3
‑
6份。5.根据权利要求4所述的陶瓷砖，其特征在于，所述基础坯料的组成，按重量百分比计包括：粘土30
‑
55％、石英15
‑
35％、锂辉石10
‑
18％、滑石1
‑
3％、铝矾土4
‑
7％、羧甲基纤维素钠0.1
‑
0.3％、三聚磷酸钠0.2
‑
0.3％、聚丙烯酰胺0.3
‑
0.7％。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：周营，柯善军，马超，田维，
申请(专利权)人：佛山欧神诺陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：