羅宏 招偉培 龍海仁 謝穗
摘 要:微晶磚在陶瓷行業(yè)內(nèi)稱為微晶玻璃陶瓷復(fù)合板,它是建筑陶瓷領(lǐng)域中的高新技術(shù)產(chǎn)品,通過將微晶熔塊與傳統(tǒng)陶瓷坯體組合在一起燒制成型。它以晶瑩剔透、雍容華貴、晶體自然生長而又變化各異的仿石、仿玉紋理、色彩鮮明的層次、鬼斧神工的外觀裝飾效果,以及不受污染、易于清潔且優(yōu)良的物化性能,成為了高檔的裝飾材料,受到消費(fèi)者的青睞。然而由于微晶熔塊與傳統(tǒng)的陶瓷坯體的材料性能差異較大,在切割的時(shí)候容易導(dǎo)致切割裂等缺陷,加之成本高昂,售后維護(hù)成本特別高,致使微晶磚在市場上風(fēng)靡一時(shí)之后鮮有規(guī)?;a(chǎn)。近幾年隨著人們生活品質(zhì)的提高,對(duì)高端奢石類產(chǎn)品的需求日漸提升,微晶玻璃的玉質(zhì)感與奢石質(zhì)感類似,同時(shí)又克服了傳統(tǒng)微晶磚復(fù)合板的切割裂等缺陷,環(huán)保健康無輻射,物化性能遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)瓷磚和石材,很好的成為了成為了天然奢石的替代品,滿足了高端設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品性能及質(zhì)感的差異化需求。
關(guān)鍵詞:微晶磚;微晶玻璃 ;新型材料; 熱彎曲 ;透光
1 引 言
建材裝飾用微晶玻璃于70年代起源于日本,其板材的生產(chǎn)使用梭式窯或隧道窯 進(jìn)行燒成,燒成周期很長,一般超過20h以上。這種方法的生產(chǎn)成本很高,產(chǎn)品售價(jià)昂貴。另外,早期的微晶玻璃的結(jié)晶紋理比較單調(diào),只有細(xì)小顆粒狀,同時(shí)色系也不夠豐富,顏色只有普通的白、黃、綠和黑褐色等,其產(chǎn)品在高檔建筑裝修的應(yīng)用效果受到嚴(yán)重限制,所以早期微晶玻璃的生產(chǎn)和銷售是舉步維艱,甚至一度淡出了建筑裝飾行業(yè)。隨著巖板市場消費(fèi)需求的逐步擴(kuò)大,以及微晶玻璃的生產(chǎn)技術(shù)日新月異,產(chǎn)品的花色及紋理得到了進(jìn)一步的豐富,產(chǎn)品的缺陷也得到了很好地控制,微晶玻璃又逐步進(jìn)入到了高端裝飾材料市場。
2微晶玻璃的發(fā)展歷程
微晶玻璃是一種高科技的新型材料,是中國制造2025計(jì)劃中無機(jī)材料領(lǐng)域需要突破的三大課題之一。目前,對(duì)比國際同類企業(yè):美國康寧、日本旭硝子、德國肖特等國際公司,微晶玻璃無論在生產(chǎn)工藝、理化性能及應(yīng)用領(lǐng)域都完全可以達(dá)到、甚至部分性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。在應(yīng)用領(lǐng)域方面,不僅作為建材可以應(yīng)用在大家居領(lǐng)域,目前正在大力推廣廣泛的應(yīng)用于5G、電子、軍工、航天、光學(xué)、醫(yī)療等高精尖領(lǐng)域。
微晶玻璃俗稱微晶玉石或陶瓷玻璃,是無機(jī)非金屬材料,是一種新型功能性的建筑材料。微晶玻璃和我們常見的玻璃看起來大不相同。它具有玻璃和陶瓷的雙重特性,普通玻璃內(nèi)部的原子排列是沒有規(guī)則的,這也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃像陶瓷一樣,由晶體組成,也就是說,它的原子排列是有規(guī)律的。所以,微晶玻璃比陶瓷的亮度高,比玻璃韌性強(qiáng)。微晶玻璃嚴(yán)格意義上不能算是玻璃,玻璃一般的理解是非晶體,而微晶玻璃是加有晶核劑的特定組成的基礎(chǔ)玻璃,在一定溫度制度下進(jìn)行晶化熱處理,在玻璃內(nèi)均勻地析出大量的微小晶體,形成致密的微晶相和玻璃相的多相復(fù)合體。通過控制微晶的種類數(shù)量、尺寸大小等,可以獲得多種不同性能的微晶玻璃。
中國微晶玻璃研發(fā)始于20 世紀(jì)80年代,2002年微晶玻璃技術(shù)成熟后正式批量生產(chǎn),據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),截止2016年,全國共340家微晶玻璃企業(yè),僅生產(chǎn)微晶玻璃單一產(chǎn)品的企業(yè)不超過20家。佛山陶瓷行業(yè)微晶玻璃產(chǎn)品的相關(guān)研究據(jù)了解有30多年,行業(yè)里面一般都是一些燒熔塊的釉料公司的技術(shù)人員在研究。由于之前一直存在技術(shù)缺陷,有氣泡,強(qiáng)度低,平整度差等,再加上成本較高,機(jī)械化程度低,圖案紋理單調(diào),消費(fèi)者接受度不高,在建材領(lǐng)域一直處于市場培育期,少有批量化大規(guī)模生產(chǎn)。
3微晶玻璃的生產(chǎn)工藝
微晶玻璃可以認(rèn)為是不同于普通陶瓷裝飾材料的一種新型先進(jìn)陶瓷,是用含有不同種特殊成分的無機(jī)材料在一定溫度下反應(yīng)熔融,然后在適當(dāng)?shù)臏囟戎贫认戮Щ傻亩嗑Ч腆w,是一種類似天然石或?qū)毷男滦铜h(huán)保建筑裝飾材料或功能性材料。它綜合了玻璃、陶瓷、石材的優(yōu)越性能,色澤美觀,外表華麗。高硬度(5-7,拋釉磚一般是4左右,仿古磚一般是6左右)、高強(qiáng)度(50-70MPa,有時(shí)可以超過90MPa),不褪色、耐腐蝕性強(qiáng)、無放射性、吸水率極低(0.007%,高出傳統(tǒng)瓷磚一個(gè)數(shù)量級(jí)),安全衛(wèi)生。適用于建筑物的內(nèi)外墻、地面、柱體、家具臺(tái)面和洗面臺(tái)及制作工藝品等,是高檔天然石材、玉石的最佳換代產(chǎn)品。
微晶玻璃的制作工藝一般分為兩種,第一種是壓延法一次燒工藝,此種工藝一般需要與輥道窯配合,首先將原料(主要成為是石英砂,長石類)放入熔融爐加熱至1600℃左右,原料變?yōu)槿蹪{,再將熔漿溢出稍稍冷卻為半固態(tài)狀態(tài),經(jīng)過上下雙輥定厚擠壓成板材規(guī)格,進(jìn)入輥道窯控制500-900℃左右進(jìn)行析晶冷卻,此過程最為關(guān)鍵,析晶不好產(chǎn)品就和玻璃無異,析晶不好各項(xiàng)物化性能就很難滿足。析晶冷卻過程根據(jù)產(chǎn)品要求的不同一般需要11-40h不等。第二種是兩次燒工藝,此種工藝需要先將原料在熔塊爐中熔融制作成水淬料,再破碎成4-8目的干粒熔塊(玻璃塊),再將各種不同的干粒熔塊,通過不同的比例、紋理搭配布在窯車的墊板上,再進(jìn)行燒制。二次燒工藝窯爐的選擇比較多樣,梭式窯、隧道窯、輥道窯都可以選擇,實(shí)驗(yàn)室一般常選用梭式窯用于研發(fā)。選擇輥道窯,連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)量大,能耗相對(duì)較低,但一般都是連續(xù)生產(chǎn)白磚以及對(duì)圖案花色要求不高的產(chǎn)品,隧道窯和梭式窯可以滿足不同花色的靈活轉(zhuǎn)換,但能耗相對(duì)較高,微晶玻璃的能耗成本預(yù)估占綜合生產(chǎn)成本的三分之一以上。
4微晶玻璃的性能
微晶玻璃應(yīng)用在各種場合基本沒有限制,上墻下地,室內(nèi)室外,家居產(chǎn)品,可以熱彎曲,包柱,一體式洗臉盆等,可以應(yīng)用在大型公共建筑,寫字樓,商業(yè)綜合體,星級(jí)酒店和幕墻等場所。微晶玻璃的厚度理論上可以做到很厚(50mm以上),目前大板(單片面積1.5㎡以上)最薄可以控制到9mm左右,規(guī)格小的可以做到更薄,如果用壓延法,輥道窯燒制,厚度太薄輥棒印也是一個(gè)控制的難點(diǎn)。大板厚度一般最大可以做到30mm,主流的生產(chǎn)厚度是12mm和18mm。由于超低的吸水率,微晶玻璃的不易藏污,易清潔,以及超高的平整度(拋光后),微晶玻璃產(chǎn)品可以滿足密縫鋪貼要求,縫隙小于0.5mm,鋪貼效果更加美觀。微晶玻璃可以耐高溫,可以直接在板上烹調(diào)食物不變色。
5市場應(yīng)用前景
5.1巖板餐桌解決方案
2020年淘寶五類巖板產(chǎn)品最熱銷,銷售額分別是巖板餐桌5487萬元,巖板浴室柜3047萬元,巖板茶幾1280萬元,巖板229萬元,巖板背景墻248萬元。從數(shù)據(jù)分析,巖板餐桌無疑是消費(fèi)者接受度最高的巖板類家居產(chǎn)品,但是市面上能買到的巖板餐桌,花色單調(diào),圖案簡單,檔次不高。傳統(tǒng)巖板材質(zhì)很難做成全通體,與石材面板效果有較大的差距。微晶玻璃可以作為餐桌的臺(tái)面,提升桌面表面玉質(zhì)質(zhì)感且通體內(nèi)外一致,將桌面材質(zhì)與傳統(tǒng)巖板差異化區(qū)分,提升產(chǎn)品檔次。
5.2高端定制,圓柱包覆解決方案
微晶玻璃可以熱彎曲,可以實(shí)現(xiàn)包覆圓形的柱子,外加玉質(zhì)通體質(zhì)感,使整個(gè)柱子檔次提升。通過空間設(shè)計(jì)將所有內(nèi)部空間陽角尖角都改成圓角熱彎曲微晶玻璃包覆,讓空間更加安全,舒適。微晶玻璃的熱彎曲性能是大理石和巖板都做不到的,即使是薄巖板的彎曲弧度也十分有限,很難實(shí)現(xiàn)包柱的功能。
5.3奢石品質(zhì),透光藝術(shù)背景墻解決方案
微晶玻璃的廢料可以通過顏色分類,通過藝術(shù)處理,拼接成類似馬賽克的名畫、圖案等。同時(shí)也可以作為玉質(zhì)奢石大板的替代品,作為藝術(shù)背景墻銷售。由于微晶玻璃大板,每一塊的析晶都是不同的,可以打造手工定制,獨(dú)一無二的高端藝術(shù)定制品。同時(shí)由于微晶玻璃的透光性,配上不同的燈光效果,可以實(shí)現(xiàn)更加豐富的幻彩效果。
5.4高端禮品解決方案
微晶玻璃的邊角料,可以制作手鐲,吊墜,印章,煙灰缸,茶具,茶盤等,這些可以作為家居用品的配套或是饋贈(zèng)高端用戶的禮品,提升客戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度。
6結(jié)語
微晶玻璃是一種結(jié)合陶瓷和玻璃工藝的一種新型材料,它不僅具備玻璃的透光性,耐污染性,熱彎曲性,同時(shí)也具備陶瓷的高強(qiáng)度,高硬度,耐酸堿性,具備較好的應(yīng)用前景。微晶玻璃與傳統(tǒng)巖板相比,生產(chǎn)成本相對(duì)較高,所以應(yīng)用普及預(yù)計(jì)還需要一段較長的市場培育期。隨著陶瓷巖板產(chǎn)能的提升,巖板的應(yīng)用范圍也會(huì)不斷的拓寬,一些新型的功能性材料的跨界應(yīng)用也會(huì)增多,微晶玻璃就屬于這樣一種跨界的新型無機(jī)材料。我們對(duì)于每一種新型材料的應(yīng)用,都要充分了解它的性能優(yōu)勢(shì),找到最適合的應(yīng)用場景。微晶玻璃的質(zhì)地與名貴玉石相仿,物化性能又遠(yuǎn)超傳統(tǒng)瓷磚,透光性和熱彎曲性是傳統(tǒng)瓷磚不具備的,成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)瓷磚,但又遠(yuǎn)低于玉石類石材(奢石),所以未來產(chǎn)品定位是奢石的替代裝飾材料,高性能的巖板板材,定位高端,結(jié)合美學(xué)上差異化的設(shè)計(jì),可以更好的滿足人們對(duì)裝飾材料質(zhì)感、性能不斷提升的需求。