一种复合型发泡陶瓷板的制备方法技术

本发明专利技术提供一种复合型发泡陶瓷板的制备方法，属于复合材料生产领域。本方法包括，步骤1)在具有围边的耐火窑具内形成底层、中间层和公知的以碳化硅为发泡剂的发泡陶瓷原料层；步骤2)将耐火窑具送入窑中烧成，烧成温度为1050℃

【技术实现步骤摘要】
一种复合型发泡陶瓷板的制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料生产领域，尤其涉及一种复合型发泡陶瓷板的制备方法。

技术介绍

[0002]发泡陶瓷具有轻质保温、阻燃等功能，而且原料要求品味低，可以大量使用陶瓷生产中产生的废泥料、瓷砖抛磨废渣等无机瘠性废料，是一种绿色环保建材。目前，工业生产的发泡陶瓷多以碳化硅为发泡剂，制备后的粉料布撒入高温窑具内，并根据生产需要堆积一定厚度后直接入窑烧成，烧结冷却后，将高温窑具拆除，对发泡陶瓷荒料进行抛磨切割加工，制成所需形制，通常切割为板材或块状使用。碳化硅适宜的发泡温度为1050℃—1200℃，添加量以原料质量百分比为计0.2％
‑
2％为宜(因较发泡剂添加量少，也可以按此比例采用外加的形式，即在100％的基础上，再外加0.2％
‑
2％的发泡剂，这种方式我们通常以在百分比前增加外加的方式进行区分)，更适宜的发泡温度为1120℃
‑
1190℃。为了使发泡效果更好可以添加少量氧化锰、三氧化铁等在高温时可产生游离氧的物质。发泡陶瓷的密度和强度与其平均孔径和气孔形貌、是否开口、孔壁厚度等参数有关，通常这些参数控制以发泡剂的种类/用量及烧成制度来控制。
[0003]经过抛磨加工的发泡陶瓷表面呈蜂窝状，通常不具有装饰性，为了获得具有装饰效果的表面，可在其表面复合装饰材料，常见的复合方式是通过胶黏剂进行粘贴，例如使用水泥或瓷砖胶黏附一层具有装饰纹理的陶瓷板，但这种方式需要二次加工，工艺较复杂。在发泡陶瓷烧结过程中，利用高温产生的液相将具有装饰或其它符合性能功能的板材与发泡陶瓷复合成为近年研发重点，例如申请公布号为CN14105670A的国内专利技术专利申请“一种岩板复合轻质保温板的制备方法”就公开了一次烧结制成发泡陶瓷和装饰性板材复合的方法，其采用粉料堆积的方式烧结，在具有围边的耐火窑具内先放置岩板，然后依次布撒中间层原料和发泡陶瓷原料，入窑烧成后，切割抛磨后获得所需产品。具体的其公开了中间层粉料按质量份数，由钠长石25
‑
30份、玻璃粉25
‑
30份、氧化铝8
‑
10份、石英10
‑
12份、方解石6
‑
8份、滑石4份、高岭土6份均匀混合制成。使用与发泡陶瓷烧成温度近似的中间层粉料，在发泡陶瓷和岩板之间形成过渡层，可以有效缓解因应力造成的分层及开裂。但这种方式在工业应用上至少有如下缺陷：
[0004](1)不适合大规格制品高效生产。以上工艺在面积小于0.64
㎡
的情况可以保证平整度，但目前工业化生产的发泡陶瓷窑具形制可以达到2.5m
×
1.5m，甚至更大规格，再采用以上工艺制备表面平整度和界面处结合性难以保证。
[0005](2)只适合发泡陶瓷原料采用粉料堆积的方式烧结。这限制了原料处理和成型的方式，工艺灵活性较差。
[0006](3)不能使用未经烧结的建筑陶瓷生产生坯与发泡陶瓷一起烧结，综合生产能耗较高。使用烧结后的陶瓷板或其它具有一定强度且耐烧结高温的板材作为复合层时，高温烧结时热能未能综合利用。

技术实现思路

[0007]针对以上技术问题，本专利技术提供一种复合型发泡陶瓷板的制备方法，其包括如下步骤：
[0008]步骤1)在具有围边的耐火窑具内形成底层、中间层和公知的以碳化硅为发泡剂的发泡陶瓷原料层；
[0009]步骤2)将耐火窑具送入窑中烧成，烧成温度为1050℃
‑
1200℃；
[0010]步骤3)出窑后，将复合型发泡陶瓷荒料从耐火窑具中取出，再按所需形制进行切割抛磨获得复合型发泡陶瓷板材；
[0011]上述底层为在≥1000℃下烧结的陶瓷板、以公知的烧成温度为1050℃
‑
1200℃的陶瓷砖粉料压制成型的生坯、公知的可在步骤2)的烧成条件不变形开裂的石板、或水泥板中的一种；
[0012]形成上述中间层的原料为烧成温度为1050℃
‑
1200℃的陶瓷原料，其中含有刚玉和熔块，且以质量百分比为计，刚玉含量≥5％，熔块含量≥60％。
[0013]本领域技术人员知晓，参考以氧化物为计的赛格尔式可以在明确烧成温度范围的前提下，使用常用的矿物原料制备所需的建筑陶瓷产品，所需注意的是不同矿物原料的特性与制备工艺的匹配性，例如塑性黏土原料用量影响产品的成型性能，这些也属于公知的内容不必赘述。另外，本领域技术人员也知晓，以碳化硅为主要发泡剂，合适的烧成温度为1170℃左右，通常最低不低于1050℃，低于此，难以发泡；最高不超过1200℃，高于此，发泡剧烈，难以控制，形成的孔洞将以贯通孔为主，难以保证强度。另外，公知的，还可在发泡陶瓷原料中还可以添加一些在高温烧结过程中产生游离氧的物质，例如氧化锰和氧化铁(以三氧化二铁为佳)，当然，本领域技术人员也知晓，锰、铁对产品的颜色有直接影响，通常引入量较少，按质量百分数计算以不超过1％为宜(也可以按外加量计算)。本方案的核心改进点在于中间层的原料主要是以熔块和刚玉的形式引入，熔块是一种玻璃态的物质，其是先将原料熔融后经水淬制成的玻璃态物质，其熔融温度较低，能在较早产生液相，而刚玉是晶化的氧化铝，其可以很好的调解液相粘度，使之可以适合比较大形制发泡陶瓷复合板的生产，与当下发泡陶瓷生产所使用的大规格窑具(2.5m
×
1.5m)相匹配，制备出来的复合发泡陶瓷板产品平整度高，而且地面层和发泡陶瓷层的结合度好，出窑后制品未出现分层或在结合处大量出现影响制品强度的开裂出现。在本生产工艺中，可以底层可以使用未经烧结的陶瓷生坯，生坯在烧结过程中也会收缩变形，因此在以往的工艺中不能使用生坯作为底层，通过一次烧结获得复合型发泡陶瓷板；而在本方案提供的工艺条件下，中间层可以很好调解烧成过程中发泡陶瓷层和底层之间的应力差，控制制品形变在可接受的范围内。
[0014]优选地，上述陶瓷板为在≥1160℃烧结的陶瓷板、且其吸水率≤3％。
[0015]优选地，上述底层为以公知的烧成温度为1120℃
‑
1190℃陶瓷砖粉料压制成型的生坯，步骤2的烧成温度为1120℃
‑
1190℃。
[0016]优选地，上述中间层原料中还含量质量百分数≥5％的高岭土。
[0017]优选地，上述中间层原料中还含量质量百分数为2％
‑
7％的滑石。
[0018]优选地，上述中间层原料中还含量质量百分数为0.5％
‑
3％氧化锌。
[0019]优选地，上述步骤2的烧成温度为1120℃
‑
1195℃，形成上述中间层的原料为烧成温度为1120℃
‑
1195℃的陶瓷原料，其中含有刚玉和熔块，且以质量百分比为计，刚玉含量
≥7％，熔块含量≥70％。
[0020]优选地，刚玉含量为8
‑
10％，熔块含量为75
‑
80％，且中间层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合型发泡陶瓷板的制备方法，其包括如下步骤：步骤1)在具有围边的耐火窑具内形成底层、中间层和公知的以碳化硅为发泡剂的发泡陶瓷原料层；步骤2)将耐火窑具送入窑中烧成，烧成温度为1050℃
‑
1200℃；步骤3)出窑后，将复合型发泡陶瓷荒料从耐火窑具中取出，再按所需形制进行切割抛磨获得复合型发泡陶瓷板材；其特征在于：所述底层为在≥1000℃下烧结的陶瓷板、以公知的烧成温度为1050℃
‑
1200℃的陶瓷砖粉料压制成型的生坯、公知的可在步骤2)的烧成条件不变形开裂的石板、或水泥板中的一种；形成所述中间层的原料为烧成温度为1050℃
‑
1200℃的陶瓷原料，其中含有刚玉和熔块，且以质量百分比为计，所述刚玉含量≥5％，所述熔块含量≥60％。2.如权利要求1所述的一种复合型发泡陶瓷板的制备方法，其特征在于，所述陶瓷板为在≥1160℃烧结的陶瓷板、且其吸水率≤3％。3.如权利要求1所述的一种复合型发泡陶瓷板的制备方法，其特征在于，所述底层为以公知的烧成温度为1120℃
‑
1190℃陶瓷砖粉料压制成型的生坯，所述步骤2的烧成温度为1120℃
‑
1190℃。4.如权利要求1所述的一种复合型发泡陶瓷板的制备方法，其特征在于，所述中间层原料中还含量质量百分数≥5％的高岭土。5.如权利要求4所述的一种复合型发泡陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国涛，徐鑫，冯宏坚，柳文龙，聂新超，杨景琪，薛俊东，
申请(专利权)人：广东金绿能科技有限公司佛山市三水金意陶陶瓷有限公司景德镇金意陶陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：