一种高强度陶瓷砖及其制备方法
一种高强度陶瓷砖及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度陶瓷砖及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：黄砂40-60、重晶石30-50、白云石15-25、火山岩10-20、锆英石20-30、莫来石5-15、高炉矿渣4-12、改性粘土16-28、海泥7-14、硅微粉11-19、废砖粉8-16、磷酸三钙3-9、碳酸钡4-8、纳米碳化硅2-5、纳米氧化铝3-6。本发明制备的陶瓷砖强度高，破坏强度≥1050N，断裂模数≥30MPa，抗震、抗裂，不易碎，可以显著提高使用寿命。
【专利说明】一种高强度陶瓷砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高强度陶瓷砖及其制备方法，属于建筑陶瓷材料领域。
【背景技术】
[0002]陶瓷砖是由粘土、石英砂以及其他无机非金属原料，经配料、球磨、制粉、成型、烧结等工艺生产的板状或块状陶瓷制品，广泛应用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。随着房地产业的迅速发展，使得瓷砖的生产和消费都获得了较大的发展，同时对瓷砖的性能要求也越来越高。然而目前市场上的陶瓷砖大多强度低，不够坚硬，易碎，使用性差，无法满足市场需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高强度陶瓷砖及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种高强度陶瓷砖，由以下重量份的原料制成:黄砂40-60、重晶石30-50、白云石15-25、火山岩10-20、锆英石20-30、莫来石5-15、高炉矿渣4-12、改性粘土 16-28、海泥7-14、硅微粉11-19、废砖粉8-16、磷酸三钙3_9、碳酸钡4_8、纳米碳化硅2_5、纳米氧化铝3-6 ；
所述改性粘土的制备方 法如下:a、按质量比3-6:2-4:1-2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为30-40%的粘土浆液，再用浓度为15-25%的硫酸溶液调节浆液PH至3-5，水浴加热至85-95°C，搅拌2_4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480°C煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛；b、按重量比1:2-3取上述处理的粘土与浓度为1.5-3mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入2_3%的玉石粉、2_3%的硫酸铜、1_2%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在30-50°C恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应l_2h，然后用浓度为5-10%的氨水调节PH至4-6，搅拌l_2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620-660°C煅烧l_2h，冷却至室温即可。
[0005]本发明高强度陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤:
(I)取黄砂、重晶石、白云石、火山岩混合均匀，粉碎，湿法球磨5-10h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌5-10min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨10_15h，烘干，过150-200目筛，待用；
(2 )取锆英石、莫来石、高炉矿渣、硅微粉、废砖粉、磷酸三钙、碳酸钡混合均匀，粉碎，湿法球磨10-15h，过200-300目筛，静置5-10h，喷雾干燥成含水量为4-6%的颗粒，待用；
(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料加入混料机中混合5-10min，再加入余下原料混合3-6min，然后加入混合料重量2_4%的固含量为35%的水玻璃混合20_30min，静置10-15h ；
(4)将步骤(3)混合均匀的粉料送到成型机在60-80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3-5%的干坯；(5)将干坯以10-15。。/min的速率升温至1160_122(TC，保温2_3h，再以5-10。。/min的速率降温至750-850°C，保温0.5-lh，再以8_12°C /min的速率升温至980_1040°C，保温1-2h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
[0006]上述改性粘土采用玉石粉、硫酸铜等物质协同二氧化钛包覆粘土，不仅对大肠杆菌、黄色葡萄球菌等有害细菌具有杀菌功效，同时对甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、TVOC等影响人类身体健康的有害有机物以及烟臭、厕所臭、垃圾臭、动物臭等起到净化除臭作用，还可以提高瓷砖的抗老化能力、耐候性、抗紫外线、耐擦洗等性能，保持瓷砖的颜色光泽，延长瓷砖的使用期。
[0007]本发明的有益效果:
本发明制备的陶瓷砖强度高，破坏强度> 1050N，断裂模数> 30MPa，抗震、抗裂，不易碎，可以显著提高使用寿命。
【具体实施方式】
[0008]一种高强度陶瓷砖，由以下重量(kg)的原料制成:黄砂50、重晶石40、白云石20、火山岩15、锆英石25、莫来石10、高炉矿渣7、改性粘土 24、海泥11、硅微粉15、废砖粉12、磷酸三钙6、碳酸钡5、纳米碳化硅3、纳米氧化铝4 ；
所述改性粘土的制备方法如下:a、按质量比4:3:1称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为35%的粘土浆液，再用浓度为20%的硫酸溶液调节浆液PH至4，水浴加热至90°C，搅拌3h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，460°C煅烧3h，粉碎，过250目筛；b、按重量比1 :2取上述处理的粘土与浓度为2mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入相当于混合物总重2%的玉石粉、2%的硫酸铜、1%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、
0.5%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在40°C恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应
1.5h,然后用浓度为10%的氨水调节PH至5,搅拌Ih,过滤,用蒸懼水洗漆干净,烘干，64(TC煅烧lh，冷却至室温即可。
[0009]高强度陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤:
(I)取黄砂、重晶石、白云石、火山岩混合均匀，粉碎，湿法球磨8h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌6min后进行快速水淬,得到破碎的颗粒,湿法球磨15h,烘干,过200目筛，待用;
(2 )取锆英石、莫来石、高炉矿渣、硅微粉、废砖粉、磷酸三钙、碳酸钡混合均匀，粉碎，湿法球磨10h，过200目筛，静置8h，喷雾干燥成含水量为5%的颗粒，待用；
(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料加入混料机中混合8min，再加入余下原料混合4min，然后加入混合料重量3%的固含量为35%的水玻璃混合25min，静置IOh ；
(4)将步骤(3)混合均匀的粉料送到成型机在70MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3%的干坯；
(5)将干坯以15°C/min的速率升温至1220°C，保温2h，再以10°C /min的速率降温至780°C，保温40min，再以8°C /min的速率升温至1020°C，保温lh，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
[0010]所生产的陶瓷砖，其破坏强度为1124N，断裂模数为36MPa，吸水率为7.4%。
【权利要求】
1.一种高强度陶瓷砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成:黄砂40-60、重晶石30-50、白云石15-25、火山岩10-20、错英石20-30、莫来石5-15、高炉矿禮:4-12、改性粘土16-28、海泥7-14、硅微粉11-19、废砖粉8_16、磷酸三钙3_9、碳酸钡4_8、纳米碳化硅2_5、纳米氧化招3-6 ； 所述改性粘土的制备方法如下:a、按质量比3-6:2-4:1-2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为30-40%的粘土浆液，再用浓度为15-25%的硫酸溶液调节浆液PH至3-5，水浴加热至85-95°C，搅拌2_4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480°C煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛；b、按重量比1:2_3取上述处理的粘土与浓度为1.5-3mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入2_3%的玉石粉、2_3%的硫酸铜、1_2%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在30-50°C恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应l_2h，然后用浓度为5-10%的氨水调节PH至4-6，搅拌l_2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620-660°C煅烧l_2h，冷却至室温即可。
2.如权利要求1所述的高强度陶瓷砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (I)取黄砂、重晶石、白云石、火山岩混合均匀，粉碎，湿法球磨5-10h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌5-10min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨10_15h，烘干，过150-200目筛，待用； (2 )取锆英石、莫来石、高炉矿渣、硅微粉、废砖粉、磷酸三钙、碳酸钡混合均匀，粉碎，湿法球磨10-15h，过200-300目筛，静置5-10h，喷雾干燥成含水量为4-6%的颗粒，待用； (3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料加入混料机中混合5-10min，再加入余下原料混合3-6min，然后加入混合料重量2_4%的固含量为35%的水玻璃混合20_30min，静置10-15h ； (4)将步骤(3)混合均匀的粉料送到成型机在60-80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3-5%的干坯； (5)将干坯以10-15。。/min的速率升温至1160-1220O，保温2_3h，再以5-10°C/min的速率降温至750-850°C，保温0.5-lh，再以8_12°C /min的速率升温至980_1040°C，保温1-2h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
【文档编号】C04B35/622GK103951402SQ201410137731
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】徐安辉, 孔德泽, 郑辉 申请人:安徽省亚欧陶瓷有限责任公司
【专利摘要】本发明公开了一种高强度陶瓷砖及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：黄砂40-60、重晶石30-50、白云石15-25、火山岩10-20、锆英石20-30、莫来石5-15、高炉矿渣4-12、改性粘土16-28、海泥7-14、硅微粉11-19、废砖粉8-16、磷酸三钙3-9、碳酸钡4-8、纳米碳化硅2-5、纳米氧化铝3-6。本发明制备的陶瓷砖强度高，破坏强度≥1050N，断裂模数≥30MPa，抗震、抗裂，不易碎，可以显著提高使用寿命。
【专利说明】一种高强度陶瓷砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高强度陶瓷砖及其制备方法，属于建筑陶瓷材料领域。
【背景技术】
[0002]陶瓷砖是由粘土、石英砂以及其他无机非金属原料，经配料、球磨、制粉、成型、烧结等工艺生产的板状或块状陶瓷制品，广泛应用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。随着房地产业的迅速发展，使得瓷砖的生产和消费都获得了较大的发展，同时对瓷砖的性能要求也越来越高。然而目前市场上的陶瓷砖大多强度低，不够坚硬，易碎，使用性差，无法满足市场需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高强度陶瓷砖及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种高强度陶瓷砖，由以下重量份的原料制成:黄砂40-60、重晶石30-50、白云石15-25、火山岩10-20、锆英石20-30、莫来石5-15、高炉矿渣4-12、改性粘土 16-28、海泥7-14、硅微粉11-19、废砖粉8-16、磷酸三钙3_9、碳酸钡4_8、纳米碳化硅2_5、纳米氧化铝3-6 ；
所述改性粘土的制备方 法如下:a、按质量比3-6:2-4:1-2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为30-40%的粘土浆液，再用浓度为15-25%的硫酸溶液调节浆液PH至3-5，水浴加热至85-95°C，搅拌2_4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480°C煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛；b、按重量比1:2-3取上述处理的粘土与浓度为1.5-3mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入2_3%的玉石粉、2_3%的硫酸铜、1_2%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在30-50°C恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应l_2h，然后用浓度为5-10%的氨水调节PH至4-6，搅拌l_2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620-660°C煅烧l_2h，冷却至室温即可。
[0005]本发明高强度陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤:
(I)取黄砂、重晶石、白云石、火山岩混合均匀，粉碎，湿法球磨5-10h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌5-10min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨10_15h，烘干，过150-200目筛，待用；
(2 )取锆英石、莫来石、高炉矿渣、硅微粉、废砖粉、磷酸三钙、碳酸钡混合均匀，粉碎，湿法球磨10-15h，过200-300目筛，静置5-10h，喷雾干燥成含水量为4-6%的颗粒，待用；
(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料加入混料机中混合5-10min，再加入余下原料混合3-6min，然后加入混合料重量2_4%的固含量为35%的水玻璃混合20_30min，静置10-15h ；
(4)将步骤(3)混合均匀的粉料送到成型机在60-80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3-5%的干坯；(5)将干坯以10-15。。/min的速率升温至1160_122(TC，保温2_3h，再以5-10。。/min的速率降温至750-850°C，保温0.5-lh，再以8_12°C /min的速率升温至980_1040°C，保温1-2h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
[0006]上述改性粘土采用玉石粉、硫酸铜等物质协同二氧化钛包覆粘土，不仅对大肠杆菌、黄色葡萄球菌等有害细菌具有杀菌功效，同时对甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、TVOC等影响人类身体健康的有害有机物以及烟臭、厕所臭、垃圾臭、动物臭等起到净化除臭作用，还可以提高瓷砖的抗老化能力、耐候性、抗紫外线、耐擦洗等性能，保持瓷砖的颜色光泽，延长瓷砖的使用期。
[0007]本发明的有益效果:
本发明制备的陶瓷砖强度高，破坏强度> 1050N，断裂模数> 30MPa，抗震、抗裂，不易碎，可以显著提高使用寿命。
【具体实施方式】
[0008]一种高强度陶瓷砖，由以下重量(kg)的原料制成:黄砂50、重晶石40、白云石20、火山岩15、锆英石25、莫来石10、高炉矿渣7、改性粘土 24、海泥11、硅微粉15、废砖粉12、磷酸三钙6、碳酸钡5、纳米碳化硅3、纳米氧化铝4 ；
所述改性粘土的制备方法如下:a、按质量比4:3:1称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为35%的粘土浆液，再用浓度为20%的硫酸溶液调节浆液PH至4，水浴加热至90°C，搅拌3h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，460°C煅烧3h，粉碎，过250目筛；b、按重量比1 :2取上述处理的粘土与浓度为2mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入相当于混合物总重2%的玉石粉、2%的硫酸铜、1%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、
0.5%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在40°C恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应
1.5h,然后用浓度为10%的氨水调节PH至5,搅拌Ih,过滤,用蒸懼水洗漆干净,烘干，64(TC煅烧lh，冷却至室温即可。
[0009]高强度陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤:
(I)取黄砂、重晶石、白云石、火山岩混合均匀，粉碎，湿法球磨8h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌6min后进行快速水淬,得到破碎的颗粒,湿法球磨15h,烘干,过200目筛，待用;
(2 )取锆英石、莫来石、高炉矿渣、硅微粉、废砖粉、磷酸三钙、碳酸钡混合均匀，粉碎，湿法球磨10h，过200目筛，静置8h，喷雾干燥成含水量为5%的颗粒，待用；
(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料加入混料机中混合8min，再加入余下原料混合4min，然后加入混合料重量3%的固含量为35%的水玻璃混合25min，静置IOh ；
(4)将步骤(3)混合均匀的粉料送到成型机在70MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3%的干坯；
(5)将干坯以15°C/min的速率升温至1220°C，保温2h，再以10°C /min的速率降温至780°C，保温40min，再以8°C /min的速率升温至1020°C，保温lh，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
[0010]所生产的陶瓷砖，其破坏强度为1124N，断裂模数为36MPa，吸水率为7.4%。
【权利要求】
1.一种高强度陶瓷砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成:黄砂40-60、重晶石30-50、白云石15-25、火山岩10-20、错英石20-30、莫来石5-15、高炉矿禮:4-12、改性粘土16-28、海泥7-14、硅微粉11-19、废砖粉8_16、磷酸三钙3_9、碳酸钡4_8、纳米碳化硅2_5、纳米氧化招3-6 ； 所述改性粘土的制备方法如下:a、按质量比3-6:2-4:1-2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为30-40%的粘土浆液，再用浓度为15-25%的硫酸溶液调节浆液PH至3-5，水浴加热至85-95°C，搅拌2_4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480°C煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛；b、按重量比1:2_3取上述处理的粘土与浓度为1.5-3mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入2_3%的玉石粉、2_3%的硫酸铜、1_2%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在30-50°C恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应l_2h，然后用浓度为5-10%的氨水调节PH至4-6，搅拌l_2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620-660°C煅烧l_2h，冷却至室温即可。
2.如权利要求1所述的高强度陶瓷砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (I)取黄砂、重晶石、白云石、火山岩混合均匀，粉碎，湿法球磨5-10h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌5-10min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨10_15h，烘干，过150-200目筛，待用； (2 )取锆英石、莫来石、高炉矿渣、硅微粉、废砖粉、磷酸三钙、碳酸钡混合均匀，粉碎，湿法球磨10-15h，过200-300目筛，静置5-10h，喷雾干燥成含水量为4-6%的颗粒，待用； (3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料加入混料机中混合5-10min，再加入余下原料混合3-6min，然后加入混合料重量2_4%的固含量为35%的水玻璃混合20_30min，静置10-15h ； (4)将步骤(3)混合均匀的粉料送到成型机在60-80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3-5%的干坯； (5)将干坯以10-15。。/min的速率升温至1160-1220O，保温2_3h，再以5-10°C/min的速率降温至750-850°C，保温0.5-lh，再以8_12°C /min的速率升温至980_1040°C，保温1-2h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
【文档编号】C04B35/622GK103951402SQ201410137731
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】徐安辉, 孔德泽, 郑辉 申请人:安徽省亚欧陶瓷有限责任公司
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