本發(fā)明涉及建筑陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種建筑陶瓷用釉料和釉層的制備方法以及制得的產(chǎn)品，適用于有高耐磨需求的陶瓷墻地磚及廣場(chǎng)磚等。
背景技術(shù)：
隨著近十幾年來國內(nèi)房地產(chǎn)市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，我國建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，然而隨著建筑陶瓷新裝飾技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)品類型的更新，釉面耐磨性較差的問題逐漸成為制約建筑陶瓷進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，當(dāng)前絕大多數(shù)釉面磚產(chǎn)品的耐磨級(jí)數(shù)均為4級(jí)、難以達(dá)到5級(jí)，特別是高端全拋釉磚和微晶磚產(chǎn)品的出現(xiàn)，加劇了建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)對(duì)高耐磨釉料的緊迫需求，因此釉面的耐磨性問題已引起了國內(nèi)外陶瓷材料行業(yè)的廣泛關(guān)注。
目前，通過提高釉面硬度來改善其耐磨性已成為業(yè)界的共識(shí)，現(xiàn)有技術(shù)主要是通過增加釉層玻璃結(jié)構(gòu)的交聯(lián)程度，實(shí)現(xiàn)釉面硬度和機(jī)械耐磨性的提高。例如，通過在釉料中引入超細(xì)剛玉微粉，以提高釉料中氧化鋁的含量，由于[AlO4]與[SiO4]共同形成玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加了結(jié)構(gòu)的交聯(lián)程度，因而在一定程度上改善了釉面的耐磨性。然而，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，氧化鋁雖然能夠增加釉面硬度，但同時(shí)也會(huì)減少釉面的光澤度并增加釉面水波紋。這是因?yàn)榇捎孕枰?200℃左右實(shí)現(xiàn)玻璃化流動(dòng)，以形成與坯體的緊密結(jié)合層并獲得良好的表面性能，這限制了玻璃熔塊中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)交聯(lián)程度提高的幅度，因?yàn)楦叩慕宦?lián)度必將導(dǎo)致玻璃熔塊軟化溫度與流動(dòng)溫度的顯著提高。
為進(jìn)一步提高釉面的耐磨性，目前也提出了采用微晶玻璃熔塊作為釉料的新思路，即通過對(duì)釉面實(shí)行微晶化處理，使釉面的硬度顯著提高。然而，微晶的生長過程難以控制，且晶體在高溫環(huán)境下極易長大，而粗大的晶體不僅影響釉層光學(xué)性能，而且容易導(dǎo)致釉面機(jī)械性能的惡化。因此，如何優(yōu)化技術(shù)，使得在陶瓷燒成過程中釉層內(nèi)生成大量顆粒細(xì)小的微細(xì)晶體，是提高建筑陶瓷釉面耐磨性的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉，通過配方的調(diào)整優(yōu)化，促使釉層內(nèi)能夠生成大量顆粒細(xì)小的微細(xì)晶體，在大幅度提高釉面耐磨性的同時(shí)，降低對(duì)釉層光澤度與透過率的影響，從而滿足市場(chǎng)對(duì)高耐磨釉面陶瓷產(chǎn)品的需求，并促進(jìn)傳統(tǒng)陶瓷行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。本發(fā)明的另一目的在于提供上述建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉和釉層的制備方法、以及制得的產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
本發(fā)明提供的一種建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉，由高鋁硅熔塊、高硼硅熔塊、高嶺土組成；按照質(zhì)量比所述高鋁硅熔塊∶高硼硅熔塊＝1∶0.3～0.8，所述高嶺土的用量為高鋁硅熔塊與高硼硅熔塊重量之和的1～3％；所述高鋁硅熔塊按照重量份數(shù)其組成為：二氧化硅50～65份、氧化鋁12～20份、硼酸3～8份、氧化鎂15～25份、氧化鋯1～5份、硝酸鈉1～6份；所述高硼硅熔塊按照重量份數(shù)其組成為：二氧化硅78～82份、氧化鋁1～5份、硼酸10～15份、碳酸鉀2～5份、碳酸鈉2～5份。
本發(fā)明熔塊釉以二氧化硅、氧化鋁及氧化鎂為主要成分組成高熔點(diǎn)高硬度玻璃材料，以硼酸、二氧化硅為主要成分組成低熔點(diǎn)高硬度玻璃材料；再將這兩種玻璃材料優(yōu)化配比混合即形成本發(fā)明高耐磨透明微晶熔塊釉。
優(yōu)選地，本發(fā)明熔塊釉按照質(zhì)量比所述高鋁硅熔塊∶高硼硅熔塊＝1∶0.3～0.5。所述高鋁硅熔塊按照重量份數(shù)其組成為：二氧化硅50～55份、氧化鋁12～15份、硼酸3～8份、氧化鎂15～20份、氧化鋯1～5份、硝酸鈉1～6份；所述高硼硅熔塊按照重量份數(shù)其組成為：二氧化硅78～82份、氧化鋁2～5份、硼酸10～13份、碳酸鉀2～5份、碳酸鈉2～5份。
本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
本發(fā)明提供的上述建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉的制備方法，包括以下步驟：
(1)高鋁硅熔塊的制備
按照所述配比，將所述高鋁硅熔塊各組成混合均勻并過篩后，經(jīng)高溫熔融至澄清與均化，然后將已均化的玻璃液倒入水中淬冷并使其碎裂，烘干碎玻璃渣即獲得高鋁硅熔塊；
(2)高硼硅熔塊制備
按照所述配比，將所述高硼硅熔塊各組成混合均勻并過篩后，經(jīng)高溫熔融至澄清與均化，然后將已均化的玻璃液倒入水中淬冷并使其碎裂，烘干碎玻璃渣即獲得高硼硅熔塊；
(3)釉漿的制備
按照所述配比，將所述高鋁硅熔塊、高硼硅熔塊、高嶺土通過球磨破碎并混合均勻，得到細(xì)度為萬孔篩篩余0.02～0.05％的釉漿。
進(jìn)一步地，本發(fā)明熔塊釉的制備方法所述步驟(1)高溫熔融溫度為1550～1580℃，保溫時(shí)間為2～5小時(shí)。所述步驟(2)高溫熔融溫度為1350～1450℃，保溫時(shí)間為2～5小時(shí)。
本發(fā)明提供的一種建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉層的制備方法如下：將上述釉漿施于建筑陶瓷坯體上，于1200～1250℃溫度下保溫30～60分鐘，冷卻后即獲得透明的含大量堇青石微晶的釉層。
利用上述釉層的制備方法制得的建筑陶瓷產(chǎn)品。
本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明通過配方的調(diào)整優(yōu)化，經(jīng)燒成后釉層中會(huì)生成大量細(xì)小的堇青石微晶(釉層中堇青石微晶體積含量為35～45％)。由于大量微晶的析出，能夠顯著提高陶瓷釉層的表面硬度(釉層表面的顯微硬度為685～706Hv)，從而提高了其耐磨性(耐磨級(jí)數(shù)達(dá)到5級(jí))。
(2)本發(fā)明所形成的堇青石微晶由于晶體尺寸細(xì)小(堇青石微晶平均尺寸為50～60nm)，對(duì)釉面的光學(xué)性能沒有明顯的影響(釉層透過率為65～75％)，適用于有高耐磨需求的陶瓷墻地磚及廣場(chǎng)磚等。
(3)本發(fā)明能夠很好地滿足市場(chǎng)對(duì)高耐磨釉面陶瓷產(chǎn)品的需求，同時(shí)有利于促進(jìn)傳統(tǒng)陶瓷行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和發(fā)展。
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一：
1、本實(shí)施例一種建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉，由高鋁硅熔塊、高硼硅熔塊、高嶺土組成；按照質(zhì)量比高鋁硅熔塊∶高硼硅熔塊＝1∶0.45，高嶺土的用量為高鋁硅熔塊與高硼硅熔塊重量之和的1％。其中：
高鋁硅熔塊按照重量份數(shù)其組成為：二氧化硅52份、氧化鋁15份、硼酸5份、氧化鎂20份、氧化鋯3份、硝酸鈉5份。
高硼硅熔塊按照重量份數(shù)其組成為：二氧化硅81份、氧化鋁2份、硼酸12份、碳酸鉀2份、碳酸鈉3份。
2、本實(shí)施例上述建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉的制備方法，其步驟如下：
(1)高鋁硅熔塊的制備
按照上述配比，將高鋁硅熔塊各組成混合均勻并過80目標(biāo)準(zhǔn)篩后，置于高溫坩堝窯或池窯中在1560℃溫度下保溫4小時(shí)使其充分澄清與均化，然后將已均化的玻璃液倒入水中淬冷并使其碎裂，烘干碎玻璃渣即獲得高鋁硅熔塊；
(2)高硼硅熔塊制備
按照上述配比，將高硼硅熔塊各組成混合均勻并過80目標(biāo)準(zhǔn)篩后，置于高溫坩堝窯或池窯中在1380℃溫度下保溫2小時(shí)使其充分澄清與均化，然后將已均化的玻璃液倒入水中淬冷并使其碎裂，烘干碎玻璃渣即獲得高硼硅熔塊；
(3)釉漿的制備
按照上述配比，將高鋁硅熔塊、高硼硅熔塊、高嶺土通過球磨破碎并混合均勻，得到細(xì)度為萬孔篩篩余0.03％的釉漿。
3、本實(shí)施例上述建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉層的制備方法：
采用噴釉、淋釉或其他方式將上述釉漿施于建筑陶瓷坯體上，于1210℃溫度下保溫35分鐘，冷卻后即獲得透明的、堇青石微晶平均尺寸52nm、微晶體積含量為39％的高耐磨釉層，以及含該釉層的建筑陶瓷產(chǎn)品。
按照GB2680-1981平板玻璃可見光總透過率測(cè)定方法、以及GB/T3810.7-2016《陶瓷有釉磚表面耐磨性測(cè)定》進(jìn)行檢測(cè)，本實(shí)施例釉層的透過率為72％，釉層表面的顯微硬度為685Hv，釉面耐磨性能測(cè)試表明其耐磨級(jí)數(shù)為5級(jí)。
實(shí)施例二：
1、本實(shí)施例一種建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉，由高鋁硅熔塊、高硼硅熔塊、高嶺土組成；按照質(zhì)量比高鋁硅熔塊∶高硼硅熔塊＝1∶0.35，高嶺土的用量為高鋁硅熔塊與高硼硅熔塊重量之和的1％。其中：
高鋁硅熔塊按照重量份數(shù)其組成為：二氧化硅54份、氧化鋁12份、硼酸6份、氧化鎂18份、氧化鋯4份、硝酸鈉6份。
高硼硅熔塊按照重量份數(shù)其組成為：二氧化硅78份、氧化鋁4份、硼酸13份、碳酸鉀2份、碳酸鈉3份。
2、本實(shí)施例上述建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉的制備方法，其步驟如下：
(1)高鋁硅熔塊的制備
按照上述配比，將高鋁硅熔塊各組成混合均勻并過80目標(biāo)準(zhǔn)篩后，置于高溫坩堝窯或池窯中在1580℃溫度下保溫4小時(shí)使其充分澄清與均化，然后將已均化的玻璃液倒入水中淬冷并使其碎裂，烘干碎玻璃渣即獲得高鋁硅熔塊；
(2)高硼硅熔塊制備
按照上述配比，將高硼硅熔塊各組成混合均勻并過80目標(biāo)準(zhǔn)篩后，置于高溫坩堝窯或池窯中在1360℃溫度下保溫2.5小時(shí)使其充分澄清與均化，然后將已均化的玻璃液倒入水中淬冷并使其碎裂，烘干碎玻璃渣即獲得高硼硅熔塊；
(3)釉漿的制備
按照上述配比，將高鋁硅熔塊、高硼硅熔塊、高嶺土通過球磨破碎并混合均勻，得到細(xì)度為萬孔篩篩余0.04％的釉漿。
3、本實(shí)施例上述建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔塊釉層的制備方法：
采用噴釉、淋釉或其他方式將上述釉漿施于建筑陶瓷坯體上，于1230℃溫度下保溫30分鐘，冷卻后即獲得透明的、堇青石微晶平均尺寸57nm、微晶體積含量為42％的高耐磨釉層，以及含該釉層的建筑陶瓷產(chǎn)品。
按照GB2680-1981平板玻璃可見光總透過率測(cè)定方法、以及GB/T3810.7-2016《陶瓷有釉磚表面耐磨性測(cè)定》進(jìn)行檢測(cè)，本實(shí)施例釉層的透過率為69％，釉層表面的顯微硬度為706Hv，釉面耐磨性能測(cè)試表明其耐磨級(jí)數(shù)為5級(jí)。