專利名稱：：彩色陶瓷顆粒及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及彩色建筑材料，具體地是用于路面，外墻體或屋頂?shù)牟噬沾深w粒、其制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：目前市場(chǎng)上所能看到陶瓷顆粒，一般吸水率在15.0%至26.0%;其莫氏硬度為3至5，其硬度低且吸水率大，既不耐磨也不適用于施工，多半用于園林的彩色裝飾，以起到美化園林和保持水分的作用。所指陶瓷產(chǎn)品吸水率是陶瓷產(chǎn)品對(duì)水的吸附滲透能力，一般是用所吸附的水分重量與固體質(zhì)量的比值來(lái)計(jì)算。目前，現(xiàn)有的強(qiáng)化陶瓷顆粒的生產(chǎn)，其成分以及燒成工序很難達(dá)到其吸水率<=15%。尤其是較輕的陶瓷顆粒。相對(duì)來(lái)說，重的陶瓷顆粒對(duì)原料要求較低而輕的陶瓷顆粒對(duì)材料要求很高。因此，歷來(lái)對(duì)生產(chǎn)高性能高強(qiáng)度且保持一定堆積密度的陶瓷顆粒都被認(rèn)為絕非易事，同時(shí)，陶瓷顆粒的表面需要有較厚的玻/陶體，且無(wú)裂紋以確保顆粒強(qiáng)度，降低吸水率。目前一般道路的彩色防滑路面，對(duì)鋪裝骨料的硬度以及其吸水率的要求較高，無(wú)法采用現(xiàn)有的陶瓷顆粒作為鋪裝材料。而在一般道路中所需標(biāo)示或者景觀道路，較普遍的是采用彩色瀝青混凝土路面或者彩砂(染色砂粒)樹脂鋪設(shè)。彩色瀝青混凝土路面一般是用脫色瀝青加各種顏色的石料，色料以及添加劑等材料，在一定的溫度下拌合，再經(jīng)過攤鋪，碾壓而形成的，具有一定的強(qiáng)度和路用性能。但是該原料及其施工方法，前期準(zhǔn)備工作時(shí)間長(zhǎng)，集料如有色石料的來(lái)源有限，成本高投資大。并且彩色瀝青路面沒有很好的防滑效果。在日照高溫情況下容易變形，從而易造成路面的破壞，出現(xiàn)甬包，裂紋等病害；更重要的是需要專業(yè)的攤鋪設(shè)備并散發(fā)有害氣體等缺點(diǎn)，不易推廣。另一種彩色防滑用的骨料是彩砂，用石英砂經(jīng)過處理之后，再經(jīng)過染色處理而成。盡管染色彩砂可以彌補(bǔ)天然彩砂色彩不鮮艷，品種不全等缺陷，但由于材料本身并非通體一色，仍然無(wú)法克服不耐磨，容易褪色的缺陷，而且由于其強(qiáng)度不夠使得該材料在用于防滑路面時(shí)，摩擦力不夠，防滑效果不佳。其他一些采用彩色涂料等作為路面彩色化材料的，均因不耐磨，容易褪色而受到局限。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述材料的種種不足，本發(fā)明的目的是提供一種強(qiáng)度高且吸水率低的彩色陶瓷顆粒，用于防滑路面及路面彩色化工程，屋頂以及墻體外壁。該陶瓷顆粒通體一色，具有耐磨性，長(zhǎng)期摩擦也不掉色，用特種樹脂作為粘接劑，其強(qiáng)度大不脫落，并且由于陶瓷自身良好的隔熱效果，可以抑制路面、屋頂、墻體溫度隨氣溫的升高而升高。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，提供一種彩色陶瓷顆粒，由硅酸鹽原料燒結(jié)而成，該彩色陶瓷顆粒的原料，還包括耐溫色劑，所述彩色陶瓷顆粒的硬度大于莫式硬度7、吸水率小于2.0%。優(yōu)選地，該彩色陶瓷顆粒所含耐溫色劑選自一種或多種，氧化鐵、二氧化鈦、氧化鉻、氧化鋅和金紅石混合相顏料類以及碳黑(碳顏料)等無(wú)機(jī)顏料以及偶氮的、喹吖啶酮的、酞菁的和二萘嵌苯的顏料以及靛類等有機(jī)顏料。優(yōu)選地，該彩色陶瓷顆粒原料中還包括一種或多種鋯化合物，且所述鋯化合物按照鋯的氧化物換算，其重量含量為0.1%至1.5%。優(yōu)選地，該彩色陶瓷顆粒具有在1100至2450g/cm^特別是在1100至1300g/cm3范圍的堆積密度，并且所述彩色陶瓷顆粒的堆積密度優(yōu)選在1100至1200g/cm3的范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一目的是，提供一種制備該彩色陶瓷顆粒的方法，其制備步驟為a)研磨，所述一種或多種原料；b)混合，將a)中混入所述強(qiáng)化添加材料以及所述耐溫色劑；c)熱處理，將b)放在一定的溫度環(huán)境下熱處理；d)制粒，將上述c)按一定粒度制粒；以及e)燒結(jié)，使用特定程序?qū)⑸鲜鰀)燒結(jié)。該制備方法，在步驟c)中，采用的熱處理優(yōu)選地為在50攝氏度至80攝氏度、尤其65攝氏度下的烘干處理。且，該制備方法中，特定程序燒結(jié)e)是指使用專業(yè)設(shè)計(jì)的燒結(jié)窯爐，加熱至1100攝氏度至1165攝氏度，且保溫40分鐘。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述彩色陶瓷顆粒的應(yīng)用，具體地，該彩色陶瓷顆粒用于彩色防滑路面、路面標(biāo)示、建筑物體裝飾、防水屋頂以及墻外壁覆蓋層的應(yīng)用。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供使用上述彩色陶瓷顆粒所制成的復(fù)合材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供的該彩色陶瓷顆粒的施工方法，所述施工方法包括表面處理、底涂、樹脂粘結(jié)劑的涂布、撒布陶瓷顆粒、回收余料、養(yǎng)生等施工步驟。圖1，是示出本發(fā)明的彩色陶瓷顆粒的配方、化學(xué)成分及性能的參數(shù)表；圖2，是示出本發(fā)明制造彩色陶瓷顆粒制備方法的流程圖；及圖3，是示出使用本發(fā)明的彩色陶瓷顆粒鋪設(shè)彩色防滑路面的施工流程圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明所提供的高強(qiáng)度低吸水率的彩色陶瓷顆粒，用于鋪設(shè)路面，屋頂以及墻體外壁。該陶瓷顆粒具有耐磨性能好，不掉色、并且由于陶瓷自身良好的隔熱效果，可以抑制路面、屋頂、墻體溫度隨氣溫的升高而升高。所述彩色陶瓷顆粒其原料，包括以一定比例混合的高嶺土、長(zhǎng)石、石英、粘土；還包括強(qiáng)化添加材料以及高溫色劑。且所述高嶺土、長(zhǎng)石、石英、優(yōu)選其粘土的比例為70%、15%、10%，所述強(qiáng)化添加材料為一種或多種鋯化合物類。如鋯的氧化物，鋯的硅酸鹽，鋯的氮化物，含鋯的鹽等。且，鋯化合物按照鋯的氧化物換算，其重量含量為0.1%至1.5%。該彩色陶瓷顆粒的堆積密度在1100至1550g/cm3、特別是在1100至1300g/cm的范圍，并且，其硬度大于莫式硬度7、吸水率小于2.0%。其中，高溫色劑是一種或多種有機(jī)顏料或無(wú)機(jī)顏料與一種或多種助劑的混合，耐高溫色劑選自一種或多種，氧化鐵、二氧化鈦、氧化鉻、氧化鋅和金紅石混合相顏料類以及碳黑(碳顏料)等無(wú)機(jī)顏料以及偶氮的、喹吖啶酮的、酞菁的和二萘嵌苯的顏料以及靛類等有機(jī)顏料。本發(fā)明所提供的該彩色陶瓷顆粒的制備方法，在其研磨步驟a)中，可以選用格式球磨機(jī)、棒磨機(jī)、以及其他破碎/研磨機(jī)械。混合步驟b)是將高溫色劑的一種或多種有機(jī)顏料或無(wú)機(jī)顏料與一種或多種助劑的預(yù)先混合，再將這種混合原料混入步驟a)所獲原料中，該材料的可以在常規(guī)的混合器中進(jìn)行。也可以在一個(gè)球磨機(jī)或者其他破碎機(jī)械中進(jìn)行該混合?；旌线^程中需要嚴(yán)格控制原料粒度，控制在250目篩余小于3%以確保原料均一性，并且提高泥漿的可塑性，以及提高后續(xù)過程中半成品的致密性和強(qiáng)度。提高顏料的顯色效果。在步驟c)中，采用的熱處理優(yōu)選地為在50攝氏度至80攝氏度、尤其65攝氏度下的烘干處理；也可以是自然風(fēng)干或者余熱烤干。另外，該制備方法中，特定程序燒結(jié)e)，包括高溫加熱至1100攝氏度至1165攝氏度，且保溫40分鐘。根據(jù)原料的不同，燒結(jié)溫度也不相同，該處所述溫度為以長(zhǎng)石為原料的一例，其他實(shí)施例參考說明書附圖1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。燒結(jié)工序直接影響到產(chǎn)品的性能，根據(jù)所采用的粘土不同，其熔點(diǎn)也不盡相同，例如，利用鉀長(zhǎng)石與鉀微斜長(zhǎng)石的共熔點(diǎn)可以降低至956攝氏度，而此時(shí)石英和片高嶺石開始在其熔體中溶化。從而增寬燒結(jié)范圍并且提高強(qiáng)度，滿足陶瓷顆粒顏料的最佳顯色溫度。說明書附圖1中列舉了本發(fā)明采用其他各種原料所得試驗(yàn)結(jié)果，按照不同的比例燒成不同顏色的陶瓷顆粒，其參數(shù)有所不同，但其硬度和吸水率皆在所期待的范圍內(nèi)。使用彩色陶瓷顆粒的施工方法，包括表面處理、底涂、樹脂粘結(jié)劑的涂布、撒布陶瓷顆粒、回收余料、養(yǎng)生等施工步驟。具體地是a)清除施工范圍內(nèi)的塵土、砂礫等雜物，對(duì)原有水泥或者瀝青地面進(jìn)行表面處理；b)在水泥路面基礎(chǔ)上涂布樹脂，具體地是在路面上噴涂樹脂進(jìn)行底涂；c)在底涂的基礎(chǔ)上，涂布一定量的樹脂粘結(jié)劑；d)在底涂樹脂上用鐵鏟等工具均勻地撒上上述彩色陶瓷顆粒；e)確認(rèn)樹脂已經(jīng)硬化后，將未能與樹脂黏著的彩色陶瓷顆粒余料回收；f)用覆蓋物等對(duì)施工范圍內(nèi)路面、劃線等進(jìn)行保護(hù)養(yǎng)生。防滑效果試驗(yàn)5鋪裝種類BPN值彩色防滑路面鋪裝96密粒度瀝青鋪裝66開粒度瀝青鋪裝79采用本發(fā)明的彩色陶瓷顆粒所鋪設(shè)的防滑路面與其他工法，例如密粒度瀝青鋪裝、開粒度瀝青鋪裝、通過Portable試驗(yàn)儀測(cè)定其防滑BPN值進(jìn)行比較。試驗(yàn)結(jié)果如上所示。由試驗(yàn)結(jié)果得知，本發(fā)明所提供的彩色防滑路面鋪裝有著良好的防滑性能。前面所述，是本發(fā)明實(shí)施方案的描述，并不用來(lái)限制本發(fā)明的裝置和方法、以及應(yīng)用；所描述的產(chǎn)品和方法及其應(yīng)用可以用多種方式實(shí)現(xiàn)；而且，所描述的產(chǎn)品和方法及其應(yīng)用的各種省略、替代或者改變都可容易地在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)下進(jìn)行。此外，通過適當(dāng)合并本說明書中實(shí)施例的組成部分、功能、特征、或者方法步驟而實(shí)現(xiàn)的裝置或方法以及應(yīng)用，都包含在本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)。權(quán)利要求一種彩色陶瓷顆粒，由硅酸鹽原料燒結(jié)而成，其特征在于，所述彩色陶瓷顆粒的原料，還包括耐溫色劑，且所述彩色陶瓷顆粒硬度大于莫式硬度7、吸水率小于2.0％。2.根據(jù)權(quán)利要求l的彩色陶瓷顆粒，其特征在于，所述耐溫色劑選自一種或多種，氧化鐵、二氧化鈦、氧化鉻、氧化鋅和金紅石混合相顏料類以及碳黑、碳顏料等無(wú)機(jī)顏料以及偶氮的、喹吖啶酮的、酞菁的和二萘嵌苯的顏料以及靛類等有機(jī)顏料。3.根據(jù)權(quán)利要求2的彩色陶瓷顆粒，其特征在于，所述彩色陶瓷顆粒的原料中還包括一種或多種鋯化合物，且所述鋯化合物按照鋯的氧化物換算，其重量含量為O.1%至1.5%。4.根據(jù)權(quán)利要求3中的彩色陶瓷顆粒，該彩色陶瓷顆粒具有在1100至2450g/cm^特別是在1100至1300g/cm3范圍的堆積密度，并且所述彩色陶瓷顆粒的堆積密度優(yōu)選在1100至1200g/cm3的范圍內(nèi)。5.—種制備根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述彩色陶瓷顆粒的方法，其特征在于，所述制備步驟為a)研磨，所述一種或多種原料；b)混合，在a)中混入所述強(qiáng)化添加材料以及所述耐溫色劑；c)熱處理，將b)放在一定的溫度環(huán)境下熱處理；d)制粒，將上述c)按一定的粒度制粒；以及e)燒結(jié)，使用特定程序?qū)⑸鲜鰀)燒結(jié)。6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，在步驟c)中，所述熱處理為在50攝氏度至80攝氏度、尤其65攝氏度下的烘干處理。7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，特定程序燒結(jié)e)，包括加熱至1100攝氏度至1165攝氏度，且保溫40分鐘。8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)的彩色陶瓷顆粒用于彩色防滑路面、路面標(biāo)示、建筑物體裝飾、防水屋頂、墻體外壁覆蓋層的應(yīng)用。9.使用根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)的彩色陶瓷顆粒的復(fù)合建材。10.使用根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)的彩色陶瓷顆粒的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括表面處理、樹脂底涂、撒布陶瓷顆粒、回收余料、養(yǎng)生等施工步驟。全文摘要本發(fā)明涉及一種彩色陶瓷顆粒，由粘土類硅酸鹽原料燒結(jié)而成，其特征在于，所述彩色陶瓷顆粒是具有硬度大于莫式硬度7、吸水率小于2.0％、顆粒通體色彩鮮艷一致、耐磨且易施工的彩色陶瓷顆粒；所述彩色陶瓷顆粒含有一種或多種選自氧化鐵、二氧化鈦、氧化鉻、氧化鋅、金紅石混合相顏料類、碳黑或其組合物的無(wú)機(jī)顏料；本發(fā)明還涉及該彩色陶瓷顆粒的制備方法及其應(yīng)用。文檔編號(hào)C04B35/16GK101747029SQ20081024030公開日2010年6月23日申請(qǐng)日期2008年12月17日優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日發(fā)明者林忠申請(qǐng)人:北京思碧路科技有限公司