一种高强度陶瓷岩板的制备方法及其应用技术

本发明专利技术建筑陶瓷技术领域，公开了一种高强度陶瓷岩板的制备方法及其应用。该制备方法，包括以下步骤：将制备陶瓷浆料的原料混合，进行湿法球磨，得到陶瓷浆料；将经表面处理后的短纤维混合物与陶瓷浆料进行搅拌混合，形成浆料混合物，然后脱水、造粒、成型、施釉、烧制，制得所述陶瓷岩板；短纤维选自氧化铝短纤维或莫来石短纤维中的至少一种；短纤维的长度为0.2

【技术实现步骤摘要】
一种高强度陶瓷岩板的制备方法及其应用


[0001]本专利技术建筑陶瓷
，特别涉及一种高强度陶瓷岩板的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着市场对建筑陶瓷要求的提高，建筑陶瓷的减重和薄型化成为一种趋势，这也带来了建筑陶瓷(例如陶瓷岩板)抗折强度降低的风险。因此，对建筑陶瓷增强成为陶瓷岩板薄型化后的一种改进方向；同时，随着能源短缺、环境污染等问题的凸显，在建筑陶瓷的生产中，喷雾造粒工艺对能源消耗的改善成为节能、减排的一种途径。
[0003]目前，纤维增强需要基体具有较强的塑性，以提高纤维在基体中的分散、增加纤维与基体的结合强度；而建筑陶瓷在生产过程中，采用的干法球磨存在以下问题：一、干法球磨易出现“结块”、“分层”和“沾球”现象；二、球磨罐体死角部位的物料无法被研磨；三、干法球磨会产生更多的热量，不利于易受温度影响的物料的加入；采用的湿法球磨存在以下问题：一、若纤维加在原料中湿法球磨，就会破坏纤维的结构；二、若纤维混入浆料，则纤维不能在喷雾造粒中与其他组分形成颗粒，甚至会堵住喷雾造粒的喷枪孔；三、若是在粉料中干混入纤维，则纤维因流动性不佳，出现团聚，分散不均。最终导致建筑陶瓷的抗折性能差。
[0004]因此，亟需提供一种新的建筑陶瓷(例如陶瓷岩板)的制备方法，通过该方法使制得的陶瓷岩板的抗折性能显著提高，是十分有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出及一种高强度陶瓷岩板的制备方法及其应用，所述制备方法所制得的陶瓷岩板具有良好的抗折性能，例如，3mm厚的陶瓷岩板的破坏强度超过550N，断裂模数超过81MPa。
[0006]本专利技术的专利技术构思为：本专利技术在陶瓷岩板的制备过程中，通过引入经过表面活性剂处理的短纤维，且制备陶瓷浆料的过程中采用湿法球磨的方式进行，使制得的陶瓷岩板具有良好的抗折性能。
[0007]本专利技术所述制备方法，通过湿法球磨，增加陶瓷岩板中原料的均匀性，避免了目前干法造粒的成分不均等问题；湿法球磨形成的浆料然后与表面处理后的短纤维混合物通过搅拌均化等方法良好的分散短纤维，将表面处理后的短纤维引入到陶瓷岩板中，为纤维增强建筑陶瓷提供工艺支持；制备过程中，浆料采用真空、窑炉废气热风相结合的脱水方式脱水，与喷雾造粒相比，大大降低燃料等消耗；相应的物理循环造粒通过对颗粒的筛分，既能保证粉料级配的分布，也能降低因喷雾造粒调节温度造成的粉料损失。
[0008]本专利技术的第一方面提供一种高强度陶瓷岩板的制备方法。
[0009]具体的，一种高强度陶瓷岩板的制备方法，包括以下步骤：
[0010]将制备陶瓷浆料的原料混合，进行湿法球磨，得到陶瓷浆料；
[0011]将短纤维和表面活性剂进行搅拌混合，得到经表面处理后的短纤维混合物；
[0012]将经表面处理后的短纤维混合物与陶瓷浆料进行搅拌混合，形成浆料混合物，然
后脱水、造粒、成型、施釉、烧制，制得所述陶瓷岩板；
[0013]所述短纤维选自氧化铝短纤维或莫来石短纤维中的至少一种；所述短纤维的长度为0.2
‑
0.5mm；
[0014]所述表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷酸钠中的至少一种。
[0015]优选的，所述短纤维的长度为0.2
‑
0.5mm、直径为30
‑
50μm；进一步优选的，优选的，所述短纤维的长度为0.3
‑
0.4mm、直径为30
‑
50μm。该尺寸的短纤维，可以使得短纤维与陶瓷浆料混合良好，分散均匀，不易聚集，在造粒的过程中，短纤维均匀分散在造粒形成的颗粒物中，从而可显著提高陶瓷岩板的抗折强度。
[0016]优选的，所述表面活性剂与溶液的形式与短纤维进行搅拌混合。
[0017]优选的，所述将短纤维和表面活性剂进行搅拌混合的具体过程为：将表面活性剂与溶剂混合，制得表面活性剂溶液，所述表面活性剂溶液的质量浓度为0.2
‑
0.4％，对短纤维喷洒表面活性剂溶液，然后搅拌混合，表面活性剂溶液与短纤维的质量比为0.3
‑
2：100。
[0018]进一步优选的，所述表面活性剂溶液与短纤维的质量比为0.3
‑
0.5：100。
[0019]优选的，所述经表面处理后的短纤维混合物与陶瓷浆料的质量比为0.3
‑
5：100；进一步优选的，所述经表面处理后的短纤维混合物与陶瓷浆料的质量比为0.3
‑
1.5：100。
[0020]优选的，所述将经表面处理后的短纤维混合物与陶瓷浆料进行搅拌混合的时间为10
‑
24小时；进一步优选的，所述搅拌混合的时间为12
‑
24小时。
[0021]优选的，所述脱水的方式是采用高压真空脱水与窑炉废气换热的热风相结合的脱水方式进行脱水。高压真空脱水可将陶瓷浆料中的水分降至20％以下，进一步采用窑炉废气换热的热风进一步可将陶瓷浆料中的水分降至11％以下。
[0022]进一步优选的，所述高压真空对应的真空度为15
‑
50KPa，优选25
‑
45KPa。
[0023]进一步优选的，所述窑炉废气换热的热风的温度高于100℃，例如150
‑
450℃。
[0024]优选的，所述造粒的方法为物理循环造粒。脱水、造粒后颗粒物中含水率为7
‑
9％，优选7.5
‑
8.5％。
[0025]优选的，造粒后，形成的颗粒物的尺寸分布为：按照质量分数计，粒径小于20目的占比小于5％，粒径在20
‑
40目之间占比50
‑
60％，粒径在40
‑
80目之间占比30
‑
40％，粒径小于80目的占比小于10％。
[0026]优选的，所述制备陶瓷浆料的原料，按重量份计，包括球土20
‑
25份、钾长石粉15
‑
18份、钾砂5
‑
份、钾钠长石粉12
‑
15份、钾钠砂5
‑
10份、钠长石粉10
‑
15份、石英砂3
‑
5份、白滑石1
‑
5份、铝矾土1
‑
5份、膨润土1
‑
5份、水洗泥5
‑
10份。
[0027]优选的，所述陶瓷浆料的主要化学组成，按质量百分比计，包括60.0
‑
65.0％SiO2、23.0
‑
28.0％Al2O3、Fe2O3≤0.4％、TiO2≤0.1％、1.5
‑
3.0％CaO、0.5
‑
1.0％MgO、3.0
‑
5.0％K2O、2.0
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷岩板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将制备陶瓷浆料的原料混合，进行湿法球磨，得到陶瓷浆料；将短纤维和表面活性剂进行搅拌混合，得到经表面处理后的短纤维混合物；将经表面处理后的短纤维混合物与陶瓷浆料进行搅拌混合，形成浆料混合物，然后脱水、造粒、成型、施釉、烧制，制得所述陶瓷岩板；所述短纤维选自氧化铝短纤维或莫来石短纤维中的至少一种；所述短纤维的长度为0.2
‑
0.5mm；所述表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷酸钠中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述短纤维的长度为0.2
‑
0.5mm、直径为30
‑
50μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将短纤维和表面活性剂进行搅拌混合的具体过程为：将表面活性剂与溶剂混合，制得表面活性剂溶液，所述表面活性剂溶液的质量浓度为0.2
‑
0.4％，对短纤维喷洒表面活性剂溶液，然后搅拌混合，表面活性剂溶液与短纤维的质量比为0.3
‑
2：100。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述经表面处理后的短纤维混合物与陶瓷浆料的质量比为0.3
‑
5：100。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，造粒后，形成的颗粒物的尺寸分布为：按照质量分数计，粒径小于20目...

【专利技术属性】
技术研发人员：马超，柯善军，蒙臻明，田维，周营，朱志超，张缇，
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：