一種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚及其制備方法，屬于陶瓷材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷磚，是以耐火的金屬氧化物及半金屬氧化物，經(jīng)由研磨、混合、壓制、施釉、燒 結(jié)等過程，而形成的一種耐酸堿的瓷質(zhì)或石質(zhì)等之建筑或裝飾之材料，其原材料多由粘土、 石英砂以及其他無機(jī)非金屬原料等等混合而成。近年來，隨著我國建筑陶瓷行業(yè)的飛速發(fā) 展，使得人們對陶瓷磚的性能要求也越來越高。目前市場上陶瓷磚的機(jī)械強(qiáng)度普遍較低，不 夠堅(jiān)硬，易碎，不耐用，使用壽命短，無法滿足市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚及其制 備方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚，由以下重量份的原料制成：石英砂38-54、海泡 石22-34、安山巖17-26、磷酸三鈣9-16、黃磷爐渣15-20、硼泥12-18、卡波樹脂4-9、辛烯基 琥珀酸淀粉鈉3-7、聚酯丙二醇2-4、甲基纖維素5-10、氫化蓖麻油聚氧丙烯酯1. 5-2. 5、二 棚化欽晶須16_22、復(fù)合粘土 19_28 ;
[0006] 所述復(fù)合粘土的制備方法如下：
[0007] a、按質(zhì)量比5-7:3-6:1稱取木節(jié)粘土、鐵研^土和紫砂泥，混合均勾，粉碎，過 150-200目篩，加水?dāng)嚢柚瞥蓾舛葹?5-55 %的漿液，再加入相當(dāng)于漿液重量4-8 %的二乙 醇單異丙醇胺、3-6%的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、2-4%的十二烷基二甲基甜菜堿，水浴加熱 至 50-60°C，3000-4000r/min 高速研磨 15_20min，抽濾，烘干，待用；
[0008] b、按質(zhì)量比稱取3-5:2-3:1稱取椰糠、竹肩和花生殼，混合均勻，粉碎，過200-300 目篩，待用；
[0009] c、將上述步驟a制得的礦物粘土與步驟b制得的混合粉體按照質(zhì)量比2-4:1混合 均勻，再加入相當(dāng)于礦物粘土重量8-12%的聚氧化乙烯、4-7%的羧甲基淀粉鈉、2-5%的糖 鈣，1000-1500r/min 高速分散 10-15min，即得。
[0010] 一種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚的制備方法，包括以下步驟：
[0011] (1)取石英砂、海泡石、安山巖混合均勻，放入濃度為l-2mol/L的鹽酸溶液中， 水浴加熱至75-85°C，保溫l_2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，再放入濃度為0. 5-lmol/ L的氫氧化鈉溶液中，水浴加熱至60-80°C，保溫2-3h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘干， 480-540 °C 煅燒 25-35min，繼續(xù)升溫至 700-750 °C，煅燒 30-40min 后再升溫至 1050-1100°C， 煅燒1-2h后取出并水淬，烘干，粉碎，過150-200目篩，待用；
[0012] (2)取黃磷爐渣、硼泥、磷酸三鈣、二硼化鈦晶須、復(fù)合粘土與步驟（1)制得的粉 體混合均勻，加水打漿制成濃度為50-55%的漿液，再加入余下原料，水浴加熱至50-60°C， 1500-2500r/min高速研磨20-30min，然后將研磨后的漿料放入模具中通過真空壓力注漿 成型，成型壓力為20-25MPa ;
[0013] (3)將步驟⑵制得的生坯在40-50°C的溫度下進(jìn)行干燥，干燥至坯料含水量低于 3%，然后對干燥后的坯料進(jìn)行浸釉；
[0014] (4)將步驟（3)制得的坯體在真空狀態(tài)下以5-8°C /min的速率升溫至640-680°C， 保溫1-2h，再以6-9°C /min的速率升溫至980-1020°C，保溫2-3h，再以8-10°C /min的速率 降溫至520-580°C，保溫0. 5-lh，然后在3-4MPa的隊(duì)氣氛下以10-15°C /min的速率升溫至 1220-1280°C，保溫3-4h，隨爐冷卻至常溫，包裝即得成品。
[0015] 上述復(fù)合粘土采用木節(jié)粘土、鐵礬土和紫砂泥三種粘土物質(zhì)協(xié)同作用，并采用二 乙醇單異丙醇胺、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、十二烷基二甲基甜菜堿對上述粘土進(jìn)行改性，可 以提高粘土的分散性和可塑性，使注漿成型所需的漿料獲得良好的懸浮性與穩(wěn)定性，然后 采用椰糠、竹肩和花生殼對復(fù)合粘土進(jìn)行改性，使得陶瓷磚在燒結(jié)過程中產(chǎn)生豐富的氣孔， 可以提高陶瓷磚的保溫隔熱性能，最后采用聚氧化乙烯、羧甲基淀粉鈉、糖鈣進(jìn)行改性，可 以提高復(fù)合粘土的粘結(jié)強(qiáng)度，使瓷坯在成型和干燥過程中避免變形與開裂的缺陷，并產(chǎn)生 較高的機(jī)械強(qiáng)度。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 本發(fā)明陶瓷磚基體中二硼化鈦晶須與磷酸三鈣、硼泥、復(fù)合粘土等其它原料相互 協(xié)同作用，不僅可以提高瓷磚的機(jī)械強(qiáng)度，還可以改善瓷磚的耐候性、熱抗震性和耐腐蝕 性。與現(xiàn)有陶瓷磚相比，本發(fā)明陶瓷磚具有機(jī)械強(qiáng)度高，吸水率低，耐火隔熱，耐久性好，使 用壽命長的特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 一種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚，由以下重量（kg)的原料制成：石英砂47、海泡 石28、安山巖22、磷酸三鈣13、黃磷爐渣18、硼泥16、卡波樹脂6、辛烯基琥珀酸淀粉鈉3-7、 聚酯丙二醇2-4、甲基纖維素5-10、氫化蓖麻油聚氧丙烯酯2、二硼化鈦晶須18、復(fù)合粘土 24 ；
[0019] 所述復(fù)合粘土的制備方法如下：
[0020] a、按質(zhì)量比5:3:1稱取木節(jié)粘土、鐵礬土和紫砂泥，混合均勻，粉碎，過200目篩， 加水?dāng)嚢柚瞥蓾舛葹?0%的漿液，再加入相當(dāng)于漿液重量6%的二乙醇單異丙醇胺、4%的 琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、3%的十二烷基二甲基甜菜堿，水浴加熱至55°0,400〇1'/ 1^11高速 研磨15min，抽濾，烘干，待用；
[0021] b、按質(zhì)量比稱取4:2:1稱取椰糠、竹肩和花生殼，混合均勻，粉碎，過250目篩，待 用；
[0022] c、將上述步驟a制得的礦物粘土與步驟b制得的混合粉體按照質(zhì)量比3:1混合 均勻，再加入相當(dāng)于礦物粘土重量10 %的聚氧化乙烯、5 %的羧甲基淀粉鈉、3 %的糖鈣， 1000r/min高速分散15min，即得。
[0023] 一種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚的制備方法，包括以下步驟：
[0024] (1)取石英砂、海泡石、安山巖混合均勻，放入濃度為2mol/L的鹽酸溶液中，水浴 加熱至85°C，保溫lh，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，再放入濃度為lmol/L的氫氧化鈉溶液 中，水浴加熱至70°C，保溫2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘干，520°C煅燒30min，繼續(xù)升 溫至740°C，煅燒30min后再升溫至1080°C，煅燒I. 5h后取出并水淬，烘干，粉碎，過200目 篩，待用；
[0025] (2)取黃磷爐渣、硼泥、磷酸三鈣、二硼化鈦晶須、復(fù)合粘土與步驟⑴制得的粉 體混合均勻，加水打漿制成濃度為52%的漿液，再加入余下原料，水浴加熱至55°C，2000r/ min高速研磨25min，然后將研磨后的漿料放入模具中通過真空壓力注漿成型，成型壓力為 22MPa ；
[0026] (3)將步驟⑵制得的生坯在50°C的溫度下進(jìn)行干燥，干燥至坯料含水量低于 3%，然后對干燥后的坯料進(jìn)行浸釉；
[0027] (4)將步驟（3)制得的坯體在真空狀態(tài)下以7°C /min的速率升溫至660°C，保溫 I. 5h，再以8°C /min的速率升溫至1020°C，保溫3h，再以9°C /min的速率降溫至540°C，保 溫0. 5h，然后在3MPa的隊(duì)氣氛下以12°C /min的速率升溫至1260°C，保溫4h，隨爐冷卻至 常溫，包裝即得成品。
[0028] 上述實(shí)施例所生產(chǎn)的陶瓷磚主要性能如下表所示：
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石英砂 38-54、海泡石22-34、安山巖17-26、磷酸三鈣9-16、黃磷爐渣15-20、硼泥12-18、卡波 樹脂4-9、辛烯基琥珀酸淀粉鈉3-7、聚酯丙二醇2-4、甲基纖維素5-10、氫化蓖麻油聚氧 丙烯酯1. 5-2. 5、二硼化鈦晶須16-22、復(fù)合粘土 19-28 ; 所述復(fù)合粘土的制備方法如下： a、 按質(zhì)量比5-7:3-6:1稱取木節(jié)粘土、鐵礬土和紫砂泥，混合均勻，粉碎，過150-200目 篩，加水?dāng)嚢柚瞥蓾舛葹?5-55%的漿液，再加入相當(dāng)于漿液重量4-8%的二乙醇單異丙醇 胺、3-6%的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、2-4%的十二烷基二甲基甜菜堿，水浴加熱至50-60°C， 3000_4000r/min高速研磨15_20min，抽濾，烘干，待用； b、 按質(zhì)量比稱取3-5:2-3:1稱取椰糠、竹肩和花生殼，混合均勻，粉碎，過200-300目 篩，待用； c、 將上述步驟a制得的礦物粘土與步驟b制得的混合粉體按照質(zhì)量比2-4:1混合均 勻，再加入相當(dāng)于礦物粘土重量8-12%的聚氧化乙烯、4-7%的羧甲基淀粉鈉、2-5%的糖鈣， 1000-1500r/min 高速分散 10-15min，即得。
2. -種如權(quán)利要求1所述的二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚的制備方法，其特征在于包括 以下步驟： (1)取石英砂、海泡石、安山巖混合均勻，放入濃度為l_2mol/L的鹽酸溶液中，水浴加 熱至75-85°C，保溫l_2h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，再放入濃度為0. 5-lmol/L的氫氧化 鈉溶液中，水浴加熱至60-80°C，保溫2-3h，過濾，用蒸餾水洗滌至中性，烘干，480-540°C煅 燒25-35min，繼續(xù)升溫至700-750°C，煅燒30-40min后再升溫至1050-1100°C，煅燒l_2h后 取出并水淬，烘干，粉碎，過150-200目篩，待用； 取黃磷爐渣、硼泥、磷酸三鈣、二硼化鈦晶須、復(fù)合粘土與步驟（1)制得的粉體混 合均勻，加水打漿制成濃度為50-55%的漿液，再加入余下原料，水浴加熱至50-60 °C， 1500-2500r/min高速研磨20-30min，然后將研磨后的漿料放入模具中通過真空壓力注漿 成型，成型壓力為20-25MPa ; (3) 將步驟（2)制得的生坯在40-50°C的溫度下進(jìn)行干燥，干燥至坯料含水量低于3%， 然后對干燥后的坯料進(jìn)行浸釉； (4) 將步驟（3)制得的坯體在真空狀態(tài)下以5-8°C /min的速率升溫至640-680°C，保 溫1-2h，再以6-9 °C /min的速率升溫至980-1020°C，保溫2-3h，再以8-10 °C /min的速率 降溫至520-580°C，保溫0. 5-lh，然后在3-4MPa的隊(duì)氣氛下以10-15°C /min的速率升溫至 1220-1280°C，保溫3-4h，隨爐冷卻至常溫，包裝即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二硼化鈦晶須增強(qiáng)的陶瓷磚及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：石英砂38-54、海泡石22-34、安山巖17-26、磷酸三鈣9-16、黃磷爐渣15-20、硼泥12-18、卡波樹脂4-9、辛烯基琥珀酸淀粉鈉3-7、聚酯丙二醇 2-4、甲基纖維素5-10、氫化蓖麻油聚氧丙烯酯1.5-2.5、二硼化鈦晶須16-22、復(fù)合粘土19-28。本發(fā)明陶瓷磚基體中二硼化鈦晶須與磷酸三鈣、硼泥、復(fù)合粘土等其它原料相互協(xié)同作用，不僅可以提高瓷磚的機(jī)械強(qiáng)度，還可以改善瓷磚的耐候性、熱抗震性和耐腐蝕性。與現(xiàn)有陶瓷磚相比，本發(fā)明陶瓷磚具有機(jī)械強(qiáng)度高，吸水率低，耐火隔熱，耐久性好，使用壽命長的特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。
【IPC分類】C04B38-06, C04B35-14, C04B35-626, C04B35-81
【公開號】CN104860699
【申請?zhí)枴緾N201510222259
【發(fā)明人】徐安輝, 孔德澤, 鄭輝
【申請人】安徽省亞歐陶瓷有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月4日