[发明专利]一种高耐磨陶瓷釉面砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷釉面砖，特别是涉及一种高耐磨陶瓷釉面砖及其制备方法；属于建筑陶瓷技术领域。

背景技术

陶瓷砖是陶瓷制品的一种，陶瓷砖根据有没有使用釉料分为无釉砖和有釉砖。按照《GB/T 4100-2015》的定义，陶瓷砖是由粘土、长石和石英为主要原料制造的用于覆盖墙面和地面的板状或块状建筑陶瓷制品。釉是经配制加工后，施于坯体表面经熔融后形成的玻璃层或玻璃与晶体混合层起遮盖或装饰作用的物料。

釉是施于陶瓷坯体表面的一层玻璃质薄层，它是根据坯体性能的要求，利于天然矿料原料和某些化工原料按比例配合，在高温作用下熔融而覆盖在坯体表面而成。施釉可以改善坯体的表面性能，提高产品的使用性能，增加产品的美感。近几年，喷墨打印技术在陶瓷上的广泛应用大大丰富了瓷砖的花色品种，以全抛釉瓷砖为代表的有釉砖受到广大消费者的欢迎，已经成为陶瓷墙地砖中产量大、产值和附加值较高的产品，被广泛用于家居和公共场所的墙面与地面装饰。

建筑卫生陶瓷行业是自然资源和能源消耗高的行业，经过近30年的的快速发展，原料、能源、土地等资源都日趋短缺。从发展趋势看，随着我国经济和生活水平的提高，以及可持续发展和绿色环保的需要，陶瓷抛光砖等需要大量优质原材料制造的无釉砖将逐步被可以用储量丰富的低品位原料制造的有釉砖取代。与抛光砖相比，有釉砖的图案更加丰富，色彩更加鲜艳，装饰性能更佳，但釉面耐磨性能较低，容易出现划痕，这严重制约了其作为地砖的应用。有釉砖的釉面硬度和耐磨性主要取决于釉层的化学组成和显微结构，可通过调整配方组成、形成微晶体、添加硬质晶体、进行表面处理等途径来提高有釉砖的釉面硬度和耐磨性能。

目前，提高抛釉耐磨性能的主要方法是提高抛釉中氧化铝的含量或者添加刚玉粉，但为了协调釉面烧成温度、透明度和光泽度的关系，其添加量往往很有限，因此该方法对耐磨性能的提高也十分有限。另一方面，釉料中添加高熔点、高硬度的晶体介质，如刚玉、锆英石、莫来石等，虽然可以提高釉面的耐磨性能，但由于它们折射率与玻璃相差异较大，添加量稍多就会产生乳浊效果使得釉面失透。因此，如何在保持较好透明度的情况下进一步提高有釉砖耐磨性能是当前非常迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明为解决现有抛釉耐磨性能较差的不足，提供一种制备方法简单，能耗小，兼具陶瓷釉面，并具有高耐磨性的高耐磨陶瓷釉面砖的制备方法。

堇青石相比其他无机材料具有膨胀系数低的特点，在陶瓷制品里通常用于制备耐火材料(耐火砖)或蜂窝陶瓷载体，所得制品具有热震稳定性好。陶瓷和玻璃虽然都是无机硅酸盐材料，但制备工艺不同。微晶玻璃的制备具有熔制、核化、析晶等过程，其工艺复杂、能耗大、周期长。目前陶瓷砖的烧成制度无法满足堇青石微晶玻璃的制备要求。

本本发明在陶瓷砖的烧成制度下制备出以堇青石晶体为主晶相的陶瓷釉面砖。本发明发现堇青石的折射率与玻璃相近，硬度较高，使用时可以避免常规乳浊釉里由于长石、硅酸锆等晶体的折射率与玻璃差异大导致的乳浊现象。本发明能大量使用堇青石，且堇青石以粉体加入，产品可在陶瓷砖的烧成制度下烧成，所得釉面含有一定量的堇青石晶体。

本发明中，高岭土、长石、石英、滑石等形成基本的玻璃体，并且在Li、Zn、Ba、B等一种或几种的共同作用下使得能在一定烧成制度下烧制成理想的釉面。堇青石也会部分参与玻璃体的熔制(因为堇青石的Mg-Al-Si都可以成为玻璃体的一部分)，通过原料中引入Mg可降低熔体对堇青石的融熔，使得釉料中的堇青石粉体经过高温熔制后能大部分以晶体存在于釉层里。本发明实现了以堇青石为主晶相的釉层的耐磨陶瓷釉面砖制备。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种高耐磨陶瓷釉面砖：在陶瓷砖面上设有釉层；高耐磨陶瓷釉面砖的釉层以堇青石晶体作为主晶相，所述釉层含有10～60％的堇青石晶体；釉层主要化学组成包括50～65wt％SiO₂、10～25wt％Al₂O₃、6～15wt％MgO、2～10wt％CaO、0～2wt％Li₂O、0～4wt％Na₂O、0～4wt％K₂O、0～3wt％ZnO、0～3wt％BaO、0～2wt％SrO、0～2wt％B₂O₃、0～2wt％TiO₂。

优选地，所述釉层含有25～60％的堇青石晶体。

优选地，所述釉层厚度为0.05～5mm。