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高鋁瓷質拋光磚的研制高鋁瓷質拋光磚的研制 (廣東省蒙娜麗莎建筑陶瓷工程技術研究開發(fā)中心528000) 摘要本文打破瓷質拋光磚坯體中常規(guī)氧化鋁含量17%~22%的界限,將坯體中的氧化鋁含量提高到28%左右。試驗證明產品經拋光后不僅白度超過70°,而且強度也有了較大的提高。 關鍵字 瓷質拋光磚,鋁含量,白度,強度 1前言 前硅酸鋯增白體系的白度。產品一經推出,就在市場上引起強烈反響。 近年來,國內外陶瓷墻地磚市場普通磚產品趨于飽和,市場同質化嚴重,利潤的下降迫使各廠家紛紛著手研發(fā)高新品種的產品以搶占市場。白色是永恒的美,所以白色磚種也一直是研發(fā)的熱點。目前市面上的瓷質的白度,通常使用大量硅酸鋯,導致拋光磚為達到60 產品放射性超標。本研究通過將坯體中的氧化鋁含量從17%~22%提高到28%左右,同時引入適量燒滑石及鋰瓷石,以達到既能低溫快燒又可以配合氧化鋁實現(xiàn)復合增白的目的,使產品白度超過70°,遠遠超過了目 表1 2試驗用原料及坯體配方 本實驗所用原料化學成分及原料工藝性能分別見表1和表2。 通過正交試驗及計算機輔助設計優(yōu)化,我們最終選擇的坯體化學組成為(wt%):SiO258%~61%;Al2O327%~29%; Fe2O3+TiO2<1%;CaO2.5%~3.2%;MgO3%~4%;K2O+Na2O+Li2O2.5%~4%。原料配方見表3。 所用原料化學成分(wt%) SiO2 白球土氫氧化鋁鋁礬土煅燒高嶺土燒滑石低溫砂特級硅灰石鋰瓷石 Al2O333.5958.8285.5745.340.0420.360.8321.34 Fe2O30.670.080.610.450.120.080.150.03 TiO20.32-0.940.760.26-0.060.08 CaO0.522.111.010.323.101.8240.90.15 MgO0.220.05-0.2330.760.121.650.24 K2O0.16-0.840.110.166.56-3.52 Na2O0.210.520.220.200.124.390.22.45 Li2O-------1.9 I.L12.9333.460.240.320.360.942.231.55 51.273.427.8851.2162.6665.7352.2966.12 16 FOSHANCERAMICS 表2 原料名稱白球土氫氧化鋁鋁礬土煅燒高嶺土燒滑石低溫砂特級硅灰石鋰瓷石 外觀黑褐色白色細粉狀淺褐色粉末白色粉狀白色細粉狀灰白色粒狀白色粉狀淺灰褐色粒狀 原料工藝性能 Vol.16No.7(SerialNo.115) 燒后白度及外觀(1200℃、75min) 78°,未燒結,泛黃90°,未燒結80°,未燒結,泛黃褐色 90°,未燒結92°,未燒結66°,已燒結,表面光亮 88°,未燒結85°,已燒結 表3 原料名稱 白球土 氫氧化鋁 鋁礬土 坯體配方范圍(wt%)煅燒高嶺土 燒滑石 特級硅灰石 鋰瓷石 低溫砂 含量22~275~88~128~128~124~64~820~26 3試驗結果與討論 <30目 表4壓制成形用粉料顆粒級配(wt%) 30~60目≥70 60~80目≤12 >80目≤5 3.1配方設計 本配方采用助熔作用強的CaO、MgO、K2O、Na2O和Li2O作為復合熔劑,利用多堿效應來降低燒成溫度。特別是燒滑石對Al2O3的熔解性強,同時本身又具有乳濁增白作用;鋰瓷石鐵、鈦含量低、白度高、熔劑性強,利于產品致密化與低溫快燒;較高含量的Al2O3使體系燒成時高溫液相粘度增大、熔融范圍寬,有利于燒成;加入適量的硅灰石還可以抵消部分坯體燒成收縮,以保證制品尺碼準確; 6~12 3.3產品燒結范圍及燒成工藝 較高的Al2O3含量使體系燒成時高溫液相粘度增大、熔融范圍變寬,故其燒結范圍較普通坯體有很大的拓寬。本實驗采用德國耐馳型號為DIL402PC的熱膨脹儀測試,結果見圖1所示。其中曲線1是本實驗坯體的燒結范圍,燒結點為1268℃,燒結范圍1251~1293℃;曲線2為普通坯體燒結范圍,其燒結點1265℃,燒結范圍1254~ Fe2O3及TiO2含量要盡量低,因為它們對窯爐氣氛較為敏 感,既影響產品的白度,又易引起產品色差。 氧化鋁由于可以增加坯體內莫來石晶相量,進而增加產品強度,用其代替硅酸鋯,實現(xiàn)了環(huán)保增白和增強產品力學性能的雙重效果。 3.2工藝參數(shù) 濕法球磨時間為12h;球磨細度:250目篩余<0.5%;泥漿比重:1.70~1.75;粉料成形水分控制在6.0%~ 6.8%;粉料容重不低于0.98g/cm3;粉料顆粒級配見表4。 粉料在5000t力泰壓機上以42000N壓力壓制成 800mm×800mm的大磚。 圖1
本實驗坯體與普通坯體燒結范圍之比較 2006年第7期(第115期)佛山陶瓷17 1276℃(根據(jù)經驗實際燒結溫度比測試溫度要低90℃左 右)。可見高鋁質坯體燒結范圍有42℃,比普通坯體燒結范圍要寬20℃,有利于燒成。 產品燒成工藝與普通微粉磚相似(燒成曲線見圖2)。最高燒成溫度為1200℃,燒成周期65min。在高溫瓷化階段適當?shù)谋赜兄谀獊硎嗟男纬,從而有利于提高產品的力學性能。 4結論 本研究打破瓷質拋光磚坯體中常規(guī)氧化鋁含量17% ~22%的界限,將坯體中的氧化鋁含量提高到28%左右,同 時引入適量燒滑石使產品白度超過70°。同時體系中較高的氧化鋁含量增加了坯體內莫來石晶相量,進而提高了產品力學性能。 參考文獻 1劉康時等.陶瓷工藝原理[M].廣州:華南理工大學出版社,1990 圖2 燒成曲線示意圖 2楊劍,徐慶芝.低溫快燒瓷質;u配方的研制與生產[J].陶 瓷,2003(2):42~43 3.4產品各項性能指標 吸水率≤0.05%;莫式硬度≥7;抗折強度高達 3李家駒等編著.日用陶瓷工藝學[M].武漢:武漢工業(yè)大學出版 社,1992 68.5MPa,遠遠超過普通瓷質磚的標準(45MPa);耐急冷急 熱性:130~20℃急冷急熱循環(huán)10次不出現(xiàn)炸裂或裂紋;白度71°(L﹡=90.45,a﹡=0.53,b﹡=4.50,北京康光儀器有限公司白度儀測試);拋后打超潔亮特殊防污蠟,光澤度可以達到85°以上。 4孫義忠.大規(guī)格滲花拋光磚的研制與生產[J].陶瓷,2003(2):40~41 5曾華生,朱振峰等.;u滲彩釉滲入過程及滲透層顯微結構 初探[J].陶瓷工程,1998,32(1):8~11 StudyonHighAluminaPorcelainTile WangQinggang MuJun FoshanGuangdong 528000) ength
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