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輕質(zhì)泡沫瓷磚的制備方法

文檔序號(hào):1945337閱讀:505來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:輕質(zhì)泡沫瓷磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
一種制造輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚的方法,屬于建筑裝飾材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著能源緊張感的日益加劇,近年來(lái),建筑的節(jié)能已經(jīng)成為國(guó)家的一個(gè)重要課題,建筑的外墻保溫得到了空前的重視。而陶瓷面磚由于具有很好的裝飾效果,則是很受青睞的裝飾材料,但現(xiàn)在的陶瓷面磚以高密實(shí)度為主流,存在二個(gè)方面的缺點(diǎn),其一是密實(shí)度大必然導(dǎo)致陶瓷面磚比重大,增加墻體重量,并且陶瓷面磚在自重作用下容易脫落,使陶瓷面磚在使用時(shí)存在局限性;其二在材質(zhì)相同的情況下,密實(shí)度大,必然導(dǎo)致陶瓷面磚的導(dǎo)熱率高,對(duì)墻體的保溫效果產(chǎn)生不良影響,在國(guó)家提倡建筑節(jié)能的形勢(shì)下已經(jīng)體現(xiàn)其局限性。而以閉孔結(jié)構(gòu)為特征的低吸水率輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚質(zhì)量輕,因其多孔結(jié)構(gòu)而具有較好的隔熱效果,因而具有很好的發(fā)展前景。
從國(guó)內(nèi)外的情況看來(lái),日本在20多年前就對(duì)閉孔的泡沫多孔塊體進(jìn)行了研究,并已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化。日本企業(yè)以二氧化硅、長(zhǎng)石為主要原料,制造輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚,其比重小于1g/cm3,可浮于水面。但由于粘土、長(zhǎng)石等原料比重大,在燒成發(fā)泡過(guò)程中存在體積先收縮-后膨脹的過(guò)程,產(chǎn)生較大的坯體體積變化而很容易導(dǎo)致燒成過(guò)程中的變形,如邊角不規(guī)則等,這些不足之處對(duì)輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚的外觀性能產(chǎn)生不良影響。根據(jù)資料檢索,盡管沸石和硅藻土已被用以制造多種輕質(zhì)材料,但尚未發(fā)現(xiàn)利用沸石為主要原料,配合硅藻土,通過(guò)燒成的方法制造輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚制備方法,可用于制造形狀規(guī)則,尺寸可控的輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚,該陶瓷面磚吸水率小于1%(質(zhì)量百分比),比重為0.8-1.0g/cm3,抗彎強(qiáng)度為24-28MPa。
本發(fā)明以沸石為主要原料,并利用硅藻土為輔助原料,成功抑制了泡沫陶瓷面磚在燒成過(guò)程中的體積變化,從而很好保持了泡沫陶瓷面磚的規(guī)則外型,在泡沫陶瓷面磚的外觀方面較以往的泡沫陶瓷面磚具有優(yōu)越性。
本發(fā)明以沸石為主要原料、并加入硅藻土,粘土,硫酸鈉或者硫酸鈣,制造輕質(zhì)的粉體配合料;以顆粒狀沸石為骨料,將其和粉體配合料混合制造輕質(zhì)生坯,以抑制坯體在燒成過(guò)程中升溫階段的體積收縮和坯體變形;利用沸石在熔化過(guò)程中同時(shí)發(fā)泡膨脹的性質(zhì)來(lái)抑制燒成時(shí)坯體中大量液相形成過(guò)程中的體積收縮,并通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)泡劑含量來(lái)調(diào)節(jié)最終燒成的輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚的比重,使陶瓷面磚坯體在燒成過(guò)程中形成閉氣孔結(jié)構(gòu),得到比重為0.8-1.0g/cm3、吸水率質(zhì)量百分比小于1%、抗折強(qiáng)度為24-28MPa的輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚。
本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚的制備方法,其特征在于,包括如下步驟步驟1將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈣或硫酸鈉混合,沸石和硅藻土的質(zhì)量比為8∶1-8∶4,沸石和粘土的質(zhì)量比為16∶1-16∶8,沸石和硫酸鈉的質(zhì)量比為80∶1-80∶5,沸石和硫酸鈣的質(zhì)量比為100∶1-100∶5,將上述原料按配比配料后,加入重量為沸石重量5%的聚乙烯醇溶液,該聚乙烯醇溶液濃度為5%,然后加入水進(jìn)行濕法球磨,直到萬(wàn)孔篩篩余的質(zhì)量百分比為0.2-0.4%,并將漿料烘干到含水率質(zhì)量百分比為20-40%,得到粉體配合料;步驟2將粉體配合料和顆粒度為0.097-1.0mm的沸石顆粒混合,粉體配合料和沸石顆粒的質(zhì)量比為4∶1-1∶1,然后在3-6MPa的壓力下成型,得到輕質(zhì)生坯;步驟3將上述步驟所得到的生坯按如下溫度制度燒成以2℃/min的升溫速度從室溫升溫到150℃,保溫1小時(shí),而后以3℃/min的升溫速度升溫到500℃,再以5℃/min的升溫速率升溫到1000℃;然后以10℃/min的升溫速率升溫到1200~1260℃,最后在1200~1260℃保溫,保溫時(shí)間為1-2h,保溫后隨爐冷卻,得到本發(fā)明的輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚。
本發(fā)明是在沸石制造輕質(zhì)陶粒和前人利用粘土、長(zhǎng)石制造泡沫陶瓷面磚的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,利用沸石及硅藻土輕質(zhì)的特點(diǎn),制造輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚。其獨(dú)創(chuàng)性有二個(gè)方面,其一是利用沸石為主要原料制造生坯,并加入硅藻土減輕生坯質(zhì)量,通過(guò)燒成的方法制造輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚,其二是將輕質(zhì)粉體配合料和沸石顆?;旌虾髩褐粕?,以沸石顆粒為骨料抑制瓷坯在燒成過(guò)程中的體積變化及由此而帶來(lái)的變形。根據(jù)阿基米德定律,利用液體排除法測(cè)定,得到輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚的比重為0.8-1.0g/cm3.利用型號(hào)為CXK的陶瓷磚吸水率真空裝置測(cè)定得到吸水率質(zhì)量百分比小于1%,利用型號(hào)為FZS-5000數(shù)顯非金屬薄板抗折試驗(yàn)機(jī)測(cè)定,陶瓷面磚的抗折強(qiáng)度為24~28MPa。
本發(fā)明的陶瓷面磚使用于建筑物的外墻,可起到較好的保溫隔熱效果,也可減輕外墻表面的重量,減小外墻陶瓷面磚因自重太大而脫落的幾率。因而,可望具有廣闊的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施例方式
例1、將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈉混合,沸石400g、硅藻土50g、粘土為50g、硫酸鈉5g,將上述原料按配比配料后,加入20g濃度為5%聚乙烯醇溶液,加水進(jìn)行濕法球磨,直到漿料的萬(wàn)孔篩篩余的質(zhì)量比為0.34%,烘烤至含水率質(zhì)量百分比為20%,得到粉體配合料;將粉體配合料和顆粒度為0.097~1.0mm的沸石顆粒以41的質(zhì)量比混合,然后在3MPa的壓力下成型,得到輕質(zhì)生坯;將得到的生坯按如下溫度制度燒成以2℃/min的升溫速度從室溫升溫到150℃,保溫1小時(shí),而后以3℃/min的升溫速度升溫到500℃,再以5℃/min的升溫速率升溫到1000℃;然后以10℃/min的升溫速率升溫到1200℃,在1200℃下保溫2h后隨爐冷卻,得到比重為0.97g/cm3,吸水率質(zhì)量百分比為0.20%的輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚,陶瓷面磚抗折強(qiáng)度為28MPa。
例2、將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈉混合,沸石400g、硅藻土200g、粘土25g、硫酸鈉25g,將上述原料按配比配料后,加入20g濃度為5%聚乙烯醇溶液,加水進(jìn)行濕法球磨,直到漿料的萬(wàn)孔篩篩余的質(zhì)量比為0.26%,烘烤到含水率質(zhì)量百分比為40%,得到粉體配合料;將粉體配合料和顆粒度為0.097~1.0mm的沸石顆粒以1∶1的質(zhì)量比混合,然后在6MPa的壓力下成型,得到輕質(zhì)生坯;將得到的生坯按如下溫度制度燒成以2℃/min的升溫速度從室溫升溫到150℃,保溫1小時(shí),而后以3℃/min的升溫速度升溫到500℃,再以5℃/min的升溫速率升溫到1000℃;然后以10℃/min的升溫速率升溫到1220℃,在1220℃保溫1h后隨爐冷卻,得到比重為0.81g/cm3,吸水率質(zhì)量百分比為0.95%的輕質(zhì)泡沫瓷磚,瓷磚抗折強(qiáng)度為24MPa。
例3、將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈉混合,沸石400g、硅藻土100g、粘土200g、硫酸鈉15g,將上述原料按配比配料后,加入20g濃度為5%聚乙烯醇溶液,加水進(jìn)行濕法球磨,直到漿料的萬(wàn)孔篩篩余的質(zhì)量比為0.29%,烘干到含水率質(zhì)量百分比為30%,得到粉體配合料。將粉體配合料和顆粒度為0.097~1.0mm的沸石顆粒以21的質(zhì)量比混合,然后在4MPa的壓力下成型,得到輕質(zhì)生坯。將得到的生坯按如下溫度制度燒成以2℃/min的升溫速度從室溫升溫到150℃,保溫1小時(shí),而后以3℃/min的升溫速度升溫到500℃,再以5℃/min的升溫速率升溫到1000℃;然后以10℃/min的升溫速率升溫到1260℃,在1260℃下保溫2h后隨爐冷卻,得到比重為0.87g/cm3,吸水率質(zhì)量百分比為0.87%的輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚,抗折強(qiáng)度為25MPa。
例4、將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈣混合,沸石400g、硅藻土100g、粘土50g、硫酸鈣20g,將上述原料按配比配料后,加入20g濃度為5%聚乙烯醇溶液,加水進(jìn)行濕法球磨,直到漿料的萬(wàn)孔篩篩余的質(zhì)量比為0.37%,烘干到含水率質(zhì)量百分比為30%,得到粉體配合料;將粉體配合料和顆粒度為0.097~1.0mm的沸石顆粒以3∶1的質(zhì)量比混合,然后在4MPa的壓力下成型,得到輕質(zhì)生坯;將得到的生坯按如下溫度制度燒成以2℃/min的升溫速度從室溫升溫到150℃,保溫1小時(shí),而后以3℃/min的升溫速度升溫到500℃,再以5℃/min的升溫速率升溫到1000℃;然后以10℃/min的升溫速率升溫到1240℃,在1240℃下保溫2h后隨爐冷卻,得到比重為0.83g/cm3,吸水率質(zhì)量百分比為0.66%的輕質(zhì)泡沫瓷磚,瓷磚抗折強(qiáng)度為24MPa。
例5、將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈣混合,沸石400g、硅藻土100g、粘土50g、硫酸鈣10g,將上述原料按配比配料后,加入20g濃度為5%聚乙烯醇溶液,加水進(jìn)行濕法球磨,直到漿料的萬(wàn)孔篩篩余的質(zhì)量比為0.26%,烘干到含水率質(zhì)量百分比為25%,得到粉體配合料;將粉體配合料和顆粒度為0.097~1.0mm的沸石顆粒以2∶1的質(zhì)量比混合,然后在4MPa的壓力下成型,得到輕質(zhì)生坯;將得到的生坯按如下溫度制度燒成以2℃/min的升溫速度從室溫升溫到150℃,保溫1小時(shí),而后以3℃/min的升溫速度升溫到500℃,再以5℃/min的升溫速率升溫到1000℃;然后以10℃/min的升溫速率升溫到1240℃,在1240℃下保溫1.5h后隨爐冷卻,得到比重為0.90g/cm3,吸水率質(zhì)量百分比為0.77%的輕質(zhì)泡沫瓷磚,瓷磚抗折強(qiáng)度為26MPa。
例6、將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈣混合,沸石400g、硅藻土100g、粘土50g、硫酸鈣4g,將上述原料按配比配料后,加入20g濃度為5%聚乙烯醇溶液,加水進(jìn)行濕法球磨,直到漿料的萬(wàn)孔篩篩余的質(zhì)量比為0.31%,烘干到含水率質(zhì)量百分比為25%,得到粉體配合料;將粉體配合料和顆粒度為0.097~1.0mm的沸石顆粒以2∶1的質(zhì)量比混合,然后在5MPa的壓力下成型,得到輕質(zhì)生坯;將得到的生坯按如下溫度制度燒成以2℃/min的升溫速度從室溫升溫到150℃,保溫1小時(shí),而后以3℃/min的升溫速度升溫到500℃,再以5℃/min的升溫速率升溫到1000℃;然后以10℃/min的升溫速率升溫到1240℃,在1240℃下保溫2h后隨爐冷卻,得到比重為0.95g/cm3,吸水率質(zhì)量百分比為0.86%的輕質(zhì)泡沫瓷磚,瓷磚抗折強(qiáng)度為27MPa。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚的制備方法,其特征在于,包括如下步驟步驟1將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈣或硫酸鈉混合,沸石和硅藻土的質(zhì)量比為8∶1-8∶4,沸石和粘土的質(zhì)量比為16∶1-16∶8,沸石和硫酸鈉的質(zhì)量比為80∶1-80∶5,沸石和硫酸鈣的質(zhì)量比為100∶1-100∶5,將上述原料按配比配料后,加入重量為沸石重量5%的聚乙烯醇溶液,該聚乙烯醇溶液濃度為5%,然后加入水進(jìn)行濕法球磨,直到萬(wàn)孔篩篩余的質(zhì)量百分比為0.2-0.4%,并將漿料烘干到含水率質(zhì)量百分比為20-40%,得到粉體配合料;步驟2將粉體配合料和顆粒度為0.097-1.0mm的沸石顆粒混合,粉體配合料和沸石顆粒的質(zhì)量比為4∶1-1∶1,然后在3-6MPa的壓力下成型,得到輕質(zhì)生坯;步驟3將上述步驟所得到的生坯按如下溫度制度燒成以2℃/min的升溫速度從室溫升溫到150℃,保溫1小時(shí),而后以3℃/min的升溫速度升溫到500℃,再以5℃/min的升溫速率升溫到1000℃;然后以10℃/min的升溫速率升溫到1200~1260℃,最后在1200~1260℃保溫,保溫時(shí)間為1-2h,保溫后隨爐冷卻,得到本發(fā)明的輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑裝飾材料領(lǐng)域?,F(xiàn)有輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚產(chǎn)易導(dǎo)致燒成過(guò)程中的變形,對(duì)外觀性能產(chǎn)生不良影響。本發(fā)明步驟將沸石、硅藻土、粘土、硫酸鈣或硫酸鈉混合,沸石、硅藻土質(zhì)量比8∶1-8∶4,沸石和粘土質(zhì)量比16∶1-16∶8,沸石和硫酸鈉質(zhì)量比80∶1-80∶5,沸石和硫酸鈣質(zhì)量比100∶1-100∶5,配料后,加入沸石重量5%聚乙烯醇溶液,球磨,烘干得粉體配合料;混合質(zhì)量比為4∶1-1∶1粉體配合料和沸石顆粒,3-6MPa成型得輕質(zhì)生坯;燒成以2℃/min從室溫升到150℃保溫1小時(shí),3℃/min升到500℃,5℃/min升到1000℃;10℃/min升到1200~1260℃,保溫1-2h后隨爐冷卻。本發(fā)明可制造形狀規(guī)則,尺寸可控的輕質(zhì)泡沫陶瓷面磚,吸水率小于1%,比重為0.8-1.0g/cm
文檔編號(hào)C04B35/64GK1807349SQ20061000106
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日
發(fā)明者嚴(yán)建華, 侯英新 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)
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