一種具有多層結構的陶瓷的制作方法技術

本發明專利技術提供一種具有多層結構的陶瓷的制作方法，包括以下步驟：普通陶瓷磚坯料制作面坯、泡沫陶瓷底坯坯料制備泡沫陶瓷底坯的制作，將所述面坯和泡沫陶瓷底坯壓制成為相互間隔的多層，瓷磚最上面一層為面坯，面坯干燥后，得到半成品；在半成品上色，經一次共燒形成泡沫陶瓷底坯層與非多孔面坯層共存的多層結構的陶瓷磚。本發明專利技術具有多層結構的陶瓷磚，輕且便于粘貼，面坯緊實光色度高的優點。

Method for producing ceramic with multi-layer structure

The present invention provides a method for manufacturing a multilayer structure with ceramic, which comprises the following steps: Ordinary ceramic tile production blanks, ceramic foam bottom blank blank preparation made of ceramic foam bottom slab, the slab surface and bottom pressing multilayer ceramic foam become separated, the top layer to the surface of ceramic tile billet, billet surface drying, semi-finished product; semi-finished products in color, once formed by sintering the ceramic tile multilayer ceramic foam base layer and non porous layer coexistence of billet surface. The invention has the advantages of light weight and easy pasting and high compactness of the surface compact.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及陶瓷生產領域，特別是一種具有多層結構的陶瓷的制作方法。
技術介紹
目前外墻保溫所用的材料主要是聚苯板、聚氨酯板、酚醛等保溫板，這些有機保溫材料的防火等級屬于B級，不耐高溫、易燃燒，而且在燃燒時釋放大梁的熱量，同時長生大梁的有毒有害氣體，不僅會加速大伙的蔓延、而且容易造成被困人員及救援人員的傷亡；外墻保溫材料也會使用石棉板、玻璃面板等無機保溫材料，這些無機保溫材料存在粉塵和細小纖維，既污染空氣又滋生細菌，早已成為危害人們健康的隱患；泡沫玻璃的保溫性能然后還不錯，但是在使用溫度、抗壓強度、抗折強度上還有待提高。泡沫瓷磚具有隔熱、保暖、隔音、吸音、透水、防潮、調濕等功能，應用領域十分廣闊，主要產品有：滲水道路廣場磚、輕質外墻磚、輕質內墻磚、溫暖地磚、隔熱磚、吸音磚、隔音磚、呼吸調濕磚等。目前，這些產品都是由整體的泡沫陶瓷材料制成（整體式），而由于泡沫陶瓷材料存在吸濕性、抗凍性差、機械強度低、不耐磨、不耐污等缺點，限制了整體式多孔陶瓷產品應用領域的進一步推廣。泡沫陶瓷的制備方法主要有有機前驅體浸漬法、添加造孔劑法、直接起泡法和溶膠-凝膠法。與其它方法相比，直接起泡法更易于控制產品的形狀、成分和密度。直接起泡法以泡沫作為中間體，通過改變發泡劑的種類和用量可制備出不同孔徑和孔隙率的泡沫陶瓷。在所有關于泡沫的應用研究中，泡沫的熱力學不穩定性都是一個關鍵的因素。采用直接起泡法制備多孔陶瓷，首先必須提高泡沫穩定性，獲得具有一定穩定性的陶瓷泡沫。在泡沫陶瓷制作過程中，由于燒失量大，發氣量大，造成表面外觀差。將多孔陶瓷與非多孔陶瓷相復合（復合式），則可以使產品克服各自材料的缺點，發揮各類陶瓷材料各自的優點，揚長避短。目前一般是將燒好的兩類陶瓷通過粘合劑復合為一體，這樣做，存在能耗大，工藝復雜，設備多，生產成本高的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種多層陶瓷制備方法，能夠解決各類陶瓷的缺點。本專利技術技術方案：一種具有多層結構的陶瓷的制作方法，所述方法包括以下步驟：1）制備普通陶瓷磚坯料備用；2）制備泡沫陶瓷坯料，所述坯料的包括按重量份計的以下組分：氮化硅粉100~120份，燒結助劑3～10份，分散劑0.5~1.5份，羧甲基纖維素和魔芋葡聚糖的水溶液10~15份，坯體燒成收縮劑20～150 份；發泡劑0.03～20份；3）將普通陶瓷磚坯料成型后，普通陶瓷磚坯料正面朝下放入模具中，再灌入泡沫陶瓷坯料到模具中，壓制成型制成多層結構的瓷磚坯；4）多層結構的瓷磚坯干燥后，得到半成品；5）經共燒形成多層結構的陶瓷磚。優選地，所述普通陶瓷磚坯料中包括按重量份計的以下組分：粘土10~15份，燒滑石1~5份，螢石4~8份，石英5～10份，拋光渣74~85份，硼鈣石2~5份，解膠劑0.2~1.2份，羧甲基淀粉鈉0~0.5份，三聚磷酸鈉0.2~0.4份。優選地，所述步驟1）制備的所述普通陶瓷磚坯料經加水球磨、過篩、噴霧干燥，成形備用。優選地，所述步驟2）羧甲基纖維素和魔芋葡聚糖的水溶液濃度為1%~2%，羧甲基纖維素和魔芋葡聚糖質量比為10~20：1；所述燒結助劑采用Y2O3-La2O3體系，兩者的質量比為Y2O3：La2O3＝1～2.5：1；所述坯體燒成收縮劑選自碳粉、面粉、玉米粉、紅薯粉、淀粉、酵母粉、石蠟、瀝青粉、木屑、植物纖維、明膠、凝膠、魔芋葡聚糖中的一種或幾種的混合物；所述發泡劑為戊酸或沒食子酸正丙酯或氮化硼、碳酸鈣中的一種或幾種的混合物，所述發泡劑的粒徑小于50微米。優選地，所述步驟3）泡沫陶瓷坯料到模具中的方法為：按泡沫陶瓷坯原料配比稱取混合，按混合物總質量的1~2倍加入去離子水得到混料；調節混料的pH值，調節后的混料 pH 值為9～11，將混料球磨后得到漿料；將球磨后的漿料加入適量引發劑和催化劑攪拌發泡，注入到模具中、固化成型后進行干燥和排膠；將排膠后的坯體在氮氣氣氛下進行常壓燒結，得到多層結構的瓷磚坯；燒結過程分階段進行：850℃以下升溫速率為20℃/min，氣氛為氦氣，800℃以上升溫速率為 15℃/min 升至燒結溫度，燒結溫度為1500℃～1750℃，氣氛為氮氣，保溫1.5～2.5 h。優選地，所述方法還包括普通陶瓷磚坯料正面進行滲花、絲網印刷、凹版印刷、輥筒印刷、噴墨打印或施釉裝飾的步驟。優選地，普通陶瓷磚坯料正面經干燥后施底釉，經印花裝飾成為釉上彩坯。優選地，所述底釉包括以下重量份的組分：熔塊 81 ～ 90 份，高嶺土 8 ～ 12 份，石英2～7 份，粘土3～7份, 石英28～32份,氧化鈦8～12份, 二氧化鈦3～5份、氧化鐵3～7份, 氧化鉛3～6份，三氧化二銻5～6份，氟硅酸鈉3～6份份, 硅酸鋯為3～6份。優選地，在坯溫 65～70℃噴施所述底釉，制備成釉坯待用；施底釉后釉坯再經過數字噴墨、膠輥、平板印刷中的一種或者多種印花裝飾制成釉上彩坯，上面噴適量施甲基纖維素固定待用。優選地，所述步驟5）共燒溫度為1000~1050℃，燒成時間60~150分鐘。普通陶瓷磚坯料、泡沫陶瓷坯料進行共燒制成，兩者之間的結合力更強，優選地，所述步驟5）共燒時，普通陶瓷磚坯料正面朝下，保證在得到的多層結構的陶瓷結構表面光滑，在燒結過程中不會破壞。本專利技術與現有技術相比的有益效果 ：1、本專利技術具有多層結構的陶瓷磚，輕且便于粘貼，外表面緊實光色度高的優點；2、本專利技術泡沫瓷磚坯料，采用羧甲基纖維素和魔芋葡聚糖混合水溶液作為粘結劑，在羧甲基纖維素的基礎上加入魔芋葡聚糖，使泡沫體系表面張力降低、漿料粘彈性增加、泡沫漿料的流動性和穩定性得到改善、泡沫干燥過程中收縮小、成品率高，泡沫孔徑較小，進而使燒結體力學性能優異、泡沫氣孔分布均勻；3、專利技術通過直接機械攪拌起泡技術，制備泡沫陶瓷坯料，泡沫穩定性好，力學性能優異，出其他現有技術制備的氮化硅泡沫陶瓷10～30％)，氮化硅泡沫陶瓷氣孔率＞60％，抗彎強度高；4、本專利技術制備工藝在泡沫體干燥過程收縮較小，表面結構均勻，制備的多層結構的陶瓷磚結構均勻、孔徑較小、平均孔徑為20μm左右，均勻分布的孔結構能夠有效改善陶瓷的力學性能；5、本專利技術由于泡沫陶瓷與普通陶瓷磚坯料嵌套式放置，兩者之間的結合力更強，制作的多層結構陶瓷磚表面光滑，同時減少了生產的加工工序，降低了能耗及生產成本；6、本專利技術采用低溫共燒，可以規避拋光磚廢渣可能引起的發泡現象，同時配方中大幅降低粘土的用量，引入多增強技術，不但確保多層結構陶瓷磚的強度，而且大幅減少燒成過程中排氣，有效解決燒成縮釉、針孔、黑心、耐酸堿、吸污等問題，并大幅擴寬了色料的色域范圍，提升產品的熱穩定性，減少龜裂和冷加工開裂；7、本專利技術底釉具有良好的耐酸堿性，且釉面光滑度好、釉漿性能好、燒成范圍寬，釉料耐磨不易脫落，且還具有良好的抗熱震性能；8、本專利技術采用多層復合結構，增加一層裝飾作用的表面材料，能直接使用在建筑物內墻、外墻、屏風上，不僅使裝飾、保溫、防火融為一體，而且大幅降低裝修成本，減小建筑物重量，節約能源，使用范圍大，具有遠大的前景。具體實施方式下面結合實施例來進一步說明本專利技術，但本專利技術要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。實施例1一種具有多層結構的陶瓷的制作方法，所述方法包括以下步驟：1）制備普通陶瓷磚坯料備用；2）制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有多層結構的陶瓷的制作方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：1）制備普通陶瓷磚坯料備用；2）制備泡沫陶瓷坯料，所述坯料的包括按重量份計的以下組分：氮化硅粉100~120份，燒結助劑3～10份，分散劑0.5~1.5份，羧甲基纖維素和魔芋葡聚糖的水溶液10~15份，坯體燒成收縮劑20～150?份；發泡劑0.03～20份；3）將普通陶瓷磚坯料成型后，普通陶瓷磚坯料正面朝下放入模具中，再灌入泡沫陶瓷坯料到模具中，壓制成型制成多層結構的瓷磚坯；4）多層結構的瓷磚坯干燥后，得到半成品；5）經共燒形成多層結構的陶瓷磚。

【技術特征摘要】
1.一種具有多層結構的陶瓷的制作方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：1）制備普通陶瓷磚坯料備用；2）制備泡沫陶瓷坯料，所述坯料的包括按重量份計的以下組分：氮化硅粉100~120份，燒結助劑3～10份，分散劑0.5~1.5份，羧甲基纖維素和魔芋葡聚糖的水溶液10~15份，坯體燒成收縮劑20～150 份；發泡劑0.03～20份；3）將普通陶瓷磚坯料成型后，普通陶瓷磚坯料正面朝下放入模具中，再灌入泡沫陶瓷坯料到模具中，壓制成型制成多層結構的瓷磚坯；4）多層結構的瓷磚坯干燥后，得到半成品；5）經共燒形成多層結構的陶瓷磚。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述普通陶瓷磚坯料中包括按重量份計的以下組分：粘土10~15份，燒滑石1~5份，螢石4~8份，石英5～10份，拋光渣74~85份，硼鈣石2~5份，解膠劑0.2~1.2份，羧甲基淀粉鈉0~0.5份，三聚磷酸鈉0.2~0.4份。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1）制備的所述普通陶瓷磚坯料經加水球磨、過篩、噴霧干燥，成形備用。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟2）羧甲基纖維素和魔芋葡聚糖的水溶液濃度為1%~2%，羧甲基纖維素和魔芋葡聚糖質量比為10~20：1；所述燒結助劑采用Y2O3-La2O3體系，兩者的質量比為Y2O3：La2O3＝1～2.5：1；所述坯體燒成收縮劑選自碳粉、面粉、玉米粉、紅薯粉、淀粉、酵母粉、石蠟、瀝青粉、木屑、植物纖維、明膠、凝膠、魔芋葡聚糖中的一種或幾種的混合物；所述發泡劑為戊酸或沒食子酸正丙酯或氮化硼、碳酸鈣中的一種或幾種的混...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳全發，宋江水，楊金華，
申請(專利權)人：湖北鑫來利陶瓷發展有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42