付亞玲 黃佳琪 王亞婕
摘 要:本文以高白度的高溫砂、中溫砂、石粉及高白球土為原料,外加化工添加劑制備大板薄板配方,通過不斷優(yōu)化配方來適合現(xiàn)有大板薄板燒成溫度曲線,其薄板規(guī)格可達到1600mm×3200mm×6mm,該配方白度達65°以上,是生產(chǎn)高檔瓷磚的首選配方。
關鍵詞:大規(guī)格;薄板;高白
1 前 言
由于天然石材不可再生,價格昂貴,令很多消費者望而止步。而陶瓷大板的出現(xiàn),正好可以復活天然昂貴石材。陶瓷大板可以由里及外隨心所欲地模仿天然石材,將天然石材變化萬端的紋理、質感和花色更加原汁原味、淋漓盡致地展現(xiàn)出來,以體現(xiàn)天然石材紋理的完整性。在表面裝飾技術方面,陶瓷大板更容易通過大面積、大圖案、高清晰、高逼真、多層次模仿天然名貴石材,將表面效果做出“不似石材,勝似石材”的效果。陶瓷大板應用范圍廣范,可用在餐桌、柜子、高檔寫字臺等。隨著社會的發(fā)展,高白度的陶瓷大板因坯體白度高,同時高白坯體令產(chǎn)品發(fā)色更加艷麗,從而受到廣大消費者的追捧。實際生產(chǎn)中,如卡拉拉產(chǎn)品,對坯體的白度要求也較高,因此,研發(fā)高白陶瓷大板坯體配方是當今陶瓷行業(yè)的目標之一。
2 實驗部分
2.1 原料的選取
由于需要研制高白陶瓷坯體配方,所以在原材料的選擇方面比較嚴格,高白度的原料是首選,表1為本實驗所用原料的化學成份分析。
2.2 實驗部分
為研制大板高白配方,前期做了大量基礎實驗,本文選擇性能較好的S1配方為基礎配方, S1基礎配方組成見表2。
S1基礎配方燒后檢測坯體白度為50°,中等白度,為進一步提高坯體白度,采用高白球土代替原礦泥,因為球土可以賦予坯料良好的可塑性、懸浮性及燒結性能;球土中鐵、鈦含量少且大量細小的Al2O3可顯著提高坯體的白度[1]。球土良好的可塑性可提高坯體的干燥強度,從而保證坯體在釉線走磚正常。本文進一步研究不同類型的球土對坯體白度的影響,表3及表4為添加不同類型的球土的配方及其理化性能。
從表4可以看出,不同類型的球土對坯體白度的影響較大,2#配方因加入M1球土提高坯體白度明顯,但坯體成型性能差,干坯強度低;4#配方加入M4球土提高坯體白度不明顯。這是因為高檔球土一般為高嶺土和原礦泥混合料加工而成,在M1球土中高嶺土居多,屬高鋁、高白類型的球土,但因坯體強度差,所以基本不考慮。故本實驗選用M2球土為高白坯體中的首選原料。選用M2球土后坯體白度為57°,白度偏低,進一步選用添加Al2O3來提高坯體白度,因為氧化鋁有促進乳濁增白的作用,一部分存在于莫來石相中,一部分以玻璃相存在于熔體中,可提高產(chǎn)品的化學穩(wěn)定性和力學強度,防止坯體的高溫變形[2]。為此,本文在2#配方的基礎上外加Al2O3,試驗方案及結果見表5、6。
從表4可以看出,隨著Al2O3含量的增加,坯體白度逐漸上升,當Al2O3含量增加到3%時,坯體白度已達到61.7,白度提升明顯。由于Al2O3粉體的顆粒粒度的不同對坯體的白度及溫度的影響也不同,為此,本文針對不同粒徑分布的Al2O3添加到2#配方中,探究不同粒徑的Al2O3粉體對配方白度的影響情況,圖1~4為Al2O3的粒度分布曲線。
從粒度分布曲線可知,2# Al2O3粒度最小,D50為1.67μm,4# Al2O3粒度最大,D50為74μm。本文選用在2#配方的基礎上,添加不同粒徑分布的Al2O3,比例為3%來探究Al2O3對白度的影響。
從圖4中可以看出,2# Al2O3加入到配方中可以顯著提高坯體白度,這是因為2# Al2O3粒度小,表面活化高,增白效果明顯,餅面白度63.2,各配方系數(shù)率均在正產(chǎn)范圍內。為進一步提高坯體白度,進一步增加Al2O3含量,同時為避免配方溫度升高,增加滑石粒以降溫,配方見表7。
按配方F1和F2配料,經(jīng)球磨、過篩、造粒后打餅,在窯爐中燒成,用測溫環(huán)實測窯爐溫度為1165℃,超白配方餅白度見表8。
從表8可以看出,超白配方餅面白度已達到69°,吸水率在正產(chǎn)范圍內,此白度完全滿足生產(chǎn)超白磚的要求,表9為F1配方粉料的化學成份,該超白磚熱膨脹系數(shù)為6.93×10-6/℃。
用F1配方進行配料、球磨、漿料均化、噴霧造粒、壓制成型、燒成及拋光等工序,所得成品磚的吸水率為0.03%,抗折強度51MPa以上,干坯強度3.5MPa,耐磨及防污均達到國家標準。
3 結 論
(1)以高白度的高溫砂、中溫砂、石粉及高白球土為原料,探究球土、氧化鋁對配方白度的影響,并成功研制出白度為69°的大規(guī)格薄板配方;
(2)大規(guī)格薄板配方性能優(yōu)越,抗折強度、吸水率、耐磨、防污均在國家標準范圍內。
參考文獻
[1] 焦杰勇, 謝忠友. 球土的加工和應用[J]. 佛山陶瓷, 2002(04):6-9.
[2] 李家駒. 陶瓷工藝學[M]. 中國輕工業(yè)出版社, 2001.