大規(guī)格陶瓷薄板超白配方的研究

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(guò)不斷優(yōu)化配方來(lái)適合現(xiàn)有大板薄板燒成溫度曲線(xiàn)，其薄板規(guī)格可達(dá)到1600mm×3200mm×6mm，該配方白度達(dá)65°以上，是生產(chǎn)高檔瓷磚的首選配方。

關(guān)鍵詞：大規(guī)格;薄板;高白

1 前 言

由于天然石材不可再生，價(jià)格昂貴，令很多消費(fèi)者望而止步。而陶瓷大板的出現(xiàn)，正好可以復(fù)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(wàn)端的紋理、質(zhì)感和花色更加原汁原味、淋漓盡致地展現(xiàn)出來(lái)，以體現(xiàn)天然石材紋理的完整性。在表面裝飾技術(shù)方面，陶瓷大板更容易通過(guò)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(yīng)用范圍廣范，可用在餐桌、柜子、高檔寫(xiě)字臺(tái)等。隨著社會(huì)的發(fā)展，高白度的陶瓷大板因坯體白度高，同時(shí)高白坯體令產(chǎn)品發(fā)色更加艷麗，從而受到廣大消費(fèi)者的追捧。實(shí)際生產(chǎn)中，如卡拉拉產(chǎn)品，對(duì)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(dāng)今陶瓷行業(yè)的目標(biāo)之一。

2 實(shí)驗(yàn)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(yán)格，高白度的原料是首選，表1為本實(shí)驗(yàn)所用原料的化學(xué)成份分析。

2.2 實(shí)驗(yàn)部分

為研制大板高白配方，前期做了大量基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，本文選擇性能較好的S1配方為基礎(chǔ)配方， S1基礎(chǔ)配方組成見(jiàn)表2。

S1基礎(chǔ)配方燒后檢測(cè)坯體白度為50°，中等白度，為進(jìn)一步提高坯體白度，采用高白球土代替原礦泥，因?yàn)榍蛲量梢再x予坯料良好的可塑性、懸浮性及燒結(jié)性能;球土中鐵、鈦含量少且大量細(xì)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(qiáng)度，從而保證坯體在釉線(xiàn)走磚正常。本文進(jìn)一步研究不同類(lèi)型的球土對(duì)坯體白度的影響，表3及表4為添加不同類(lèi)型的球土的配方及其理化性能。

從表4可以看出，不同類(lèi)型的球土對(duì)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(qiáng)度低;4#配方加入M4球土提高坯體白度不明顯。這是因?yàn)楦邫n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(lèi)型的球土，但因坯體強(qiáng)度差，所以基本不考慮。故本實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步選用添加Al2O3來(lái)提高坯體白度，因?yàn)檠趸X有促進(jìn)乳濁增白的作用，一部分存在于莫來(lái)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(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)強(qiáng)度，防止坯體的高溫變形[2]。為此，本文在2#配方的基礎(chǔ)上外加Al2O3，試驗(yàn)方案及結(jié)果見(jiàn)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(dāng)Al2O3含量增加到3%時(shí)，坯體白度已達(dá)到61.7，白度提升明顯。由于Al2O3粉體的顆粒粒度的不同對(duì)坯體的白度及溫度的影響也不同，為此，本文針對(duì)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(duì)配方白度的影響情況，圖1～4為Al2O3的粒度分布曲線(xiàn)。

從粒度分布曲線(xiàn)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(chǔ)上，添加不同粒徑分布的Al2O3，比例為3%來(lái)探究Al2O3對(duì)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?yàn)?# 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(nèi)。為進(jìn)一步提高坯體白度，進(jìn)一步增加Al2O3含量，同時(shí)為避免配方溫度升高，增加滑石粒以降溫，配方見(jiàn)表7。

按配方F1和F2配料，經(jīng)球磨、過(guò)篩、造粒后打餅，在窯爐中燒成，用測(cè)溫環(huán)實(shí)測(cè)窯爐溫度為1165℃，超白配方餅白度見(jiàn)表8。

從表8可以看出，超白配方餅面白度已達(dá)到69°，吸水率在正產(chǎn)范圍內(nèi)，此白度完全滿(mǎn)足生產(chǎn)超白磚的要求，表9為F1配方粉料的化學(xué)成份，該超白磚熱膨脹系數(shù)為6.93×10-6/℃。

用F1配方進(jìn)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(qiáng)度51MPa以上，干坯強(qiáng)度3.5MPa，耐磨及防污均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié) 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(duì)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(qiáng)度、吸水率、耐磨、防污均在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 焦杰勇， 謝忠友. 球土的加工和應(yīng)用[J]. 佛山陶瓷， 2002（04）：6-9.

[2] 李家駒. 陶瓷工藝學(xué)[M]. 中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2001.