[发明专利]一种高强度仿生竹壁结构的陶瓷砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度仿生竹壁结构的陶瓷砖，包括陶瓷基体和覆于陶瓷基体上的釉面层，陶瓷基体是由多孔或实心陶芯和包绕陶芯的仿竹壁结构陶瓷组成，本发明的陶瓷砖载荷能力极强，其结构变化可控，较之传统的多孔陶瓷砖强度更高，产品的应用范围内更广，且制备方法简单，便于大规模生产应用。

技术领域

本发明涉及陶瓷砖技术领域，尤其涉及一种高强度仿生竹壁结构的陶瓷砖及其制备方法。

背景技术

陶瓷砖在日常生活中随处可见，是一种重要的建筑材料，是由粘土和其他无机非金属原料，经成型、烧结等工艺生产的板状或块状陶瓷制品，用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面，通常在室温下通过干压、挤压或其他成型方法成型，然后干燥，在一定温度下烧成。由于瓷砖自重大，粘贴在墙面上时龙骨受力后容易变形、移位，时间一长就会导致空鼓、掉落等问题，不仅影响美观还存在安全隐患，为此轻质高强度的瓷砖越来越受到市场欢迎。目前轻质高强度瓷砖的生产研发主要集中在从配方和烧结工艺上改善，极大的提高了生产成本。近年来涌现了仿生结构陶瓷的研制，从改变陶瓷体内部结构着手，应用前景良好。

竹子是自然界存在的一种典型的、具有良好力学性能的生物体，具有强度高、弹性好、性能稳定、密度小的优点，按照比强度计算，竹材的比强度甚至比钢材还要高出3-4倍。竹材的这一特殊性能是由其独特的结构决定的，竹壁的独特组织构造是竹材优良力学性能的物质基础。竹壁的组织细胞分为呈圆形薄壁结构的基本组织细胞和以纤维管束为主体的厚壁细胞，其中厚壁细胞被基本组织细胞包围着，起着承载的作用；此外竹杆中维管束的形状、大小以及密度在竹壁中的分布均存在规律性变化，由外而内，维管束的体积由小变大，到接近竹黄时又略变小，而密度则是由密到疏，近竹黄面时又略变密。正是竹材独特的组织结构对竹材力学性能有重大贡献，支撑其稳定的生长到很高的高度。

发明内容

本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高强度仿生竹壁结构的陶瓷砖及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高强度仿生竹壁结构的陶瓷砖，包括陶瓷基体和覆于陶瓷基体上的釉面层，所述的陶瓷基体是由多孔或实心陶芯和包绕陶芯的仿竹壁结构陶瓷组成。

所述的一种高强度仿生竹壁结构的陶瓷砖的制备方法包括以下步骤：

（1）配制陶瓷浆料：

将陶瓷骨料与分散剂、粘结剂、水按照100:1:1-5:20-50的配比混合均匀后球磨处理，制成陶瓷浆料1备用；

将陶瓷骨料与分散剂、粘结剂、球状造孔剂、水按照100:1:1-5:5-20：20-50的配比混合均匀后球磨处理，制得陶瓷浆料2备用；

将陶瓷骨料与分散剂、粘结剂、纤维状造孔剂、水按照100:1:1-5：10-35:20-50的配制混合均匀后球磨处理，制得陶瓷浆料3备用；

（2）冷冻造型：

将陶瓷浆料1注入模具中，制成所需尺寸的陶芯，然后送入冷源中冷冻处理，得到冷冻陶芯1；

取出冷冻陶芯1，固定在模具的中心位置，所述模具的尺寸大于陶芯，然后将陶瓷浆料2注满模具空白间歇中，浇注完毕后送入冷源中冷冻处理，得冷冻陶瓷体2；

取出完全冷冻的陶瓷体2，放入模具的中心位置，所述的模具尺寸大于陶瓷体2，然后将陶瓷浆料3注满模具空白间隙中，浇注完毕后送入冷源冷冻处理，得冷冻陶瓷体3；

取出冷冻陶瓷体3，再次放入模具的中心位置，所述的模具尺寸大于冷冻陶瓷体3，然后将陶瓷浆料2注入模具空白间隙中，浇注完毕后模具送入冷源中冷冻处理，得冷冻陶瓷体4；

取出冷冻陶瓷体4，放入模具的中心位置，所述的模具尺寸大于冷冻陶瓷体4，然后将陶瓷浆料1注入模具空白间隙中，浇注完毕后模具送入冷源中冷冻处理，得冷冻陶瓷基体；