一种微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖及其制备方法[0002]中国建材行业标准JC/T1095-2009指出轻质陶瓷砖是以陶瓷原料或工业废料为主要原料经成形、高温烧成等生产工艺程制备的低容重陶瓷砖(其中，容重不大于1.50g/cm3 )0[0003]现有轻质陶瓷砖产品主要两类，一类是通体砖，一类是复合砖。通体砖产品材料均匀一致，表面通过雕刻装饰；复合砖表面有一层薄釉，或有一层釉面发泡层。[0004]无论通体轻质陶瓷砖、釉面装饰轻质陶瓷砖或者微孔发泡面料复合轻质陶瓷砖在硬度性能方面、耐磨性能方面都无法与微晶玻璃复合陶瓷砖相比，也限制了轻质陶瓷在低层外墙、室内墙面及室内地面的应用。[0005]中国专利CN200420091245.1公开了一种轻质陶瓷砖产品，所采用的技术方案是产品有三层组成，表面为普通釉料，中间层为发泡陶瓷层，基层为陶瓷层；陶瓷基层厚度1mm，中间层为材料相同，添加有发泡剂的发泡陶瓷层，厚度4mm，面层为一层喷施薄釉。该技术方案不足之处是基层厚度布料困难，厚度超过Imm会产生变形，喷施釉料层无法做到超过2mm厚度，起不到保护发泡层的作用，限制了应用领域。[0006]中国专利CN200620027087.2公开了一种轻体微晶玻璃板材，所采用的技术方案是产品材质基体为微晶玻璃，其基体侧边设有相互连通的空腔或者基体的以表面分布有凹窝。具备空腔或凹窝的微晶玻璃板材由于采用微晶玻璃熔块，生产成本高、产品保温性能差，无法满足保温和装饰需求。[0007]中国专利申请号200710055292.9公开了凝灰岩釉面泡沫陶瓷保温装饰砖及其制造工艺方法，其特征为:产品包括高密度釉面发泡层和低密度发泡层，低密度发泡层主要成分为凝灰岩(占配方重量总组成50?99.8%)，体积密度在300?600Kg/m3，高密度釉面发泡层有三种，分别为微孔发泡釉料层，微晶发泡釉层，微孔发泡釉料凝灰岩块挂釉层。通过隧道窑(或梭式窑)采用类似于烧结法微晶玻璃通体板材的生产工艺方法实现了生产。分别可以生产出微孔发泡釉装饰或微晶发泡釉装饰，具有平面效果或者凹凸装饰效果的泡沫陶瓷装饰砖。微孔发泡微晶釉尽管耐磨性比发泡玻璃或者发泡陶瓷要好，可是由于微孔的存在使得耐磨性大幅下降，仍然无法满足低层外墙、室内墙面及室内地面的装饰保温需求；同时，采用窑具、以及干撒布料、隧道窑(或梭式窑)烧成工艺，产品成品率低，稳定程度不高，窑具窑车消耗也较大。


[0008]为了解决上述现有轻质陶瓷砖产品存在的在硬度性能方面、耐磨性能方面性能缺陷，和在低层外墙、室内墙面及室内地面的应用弊端，而提供的一种微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖及其制备方法。
[0009]本发明的目的是这样实现的:
一种微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖，包括保温基层2和设置在保温基层2上的装饰耐磨层1，其特征在于:所述的保温基层为闭孔发泡陶瓷层，厚度在4mm~60mm间，体积密度在230~980Kg/m3间；所述的装饰耐磨层为微晶玻璃层，厚度2mm~4mm,体积密度在2000 ~3000Kg/m3 间。
[0010]所述的保温基层2的底料和装饰耐磨面层I的面料通过过压机二次布料一次成型，辊道窑一次烧成而成。
[0011]所述的闭孔发泡陶瓷层是以珍珠岩开采加工过程产生的工业尾矿和固体废弃物为主要原料，添加发泡剂一5000目绿碳化硅(99.5%)、减水剂和增强剂膨润土，采用湿法球磨、喷雾造粉，并于微晶玻璃粉料一起二次布料一次烧成轻质发泡陶瓷基体。
[0012]所述的微晶玻璃层是以珍珠岩开采加工过程产生的工业尾矿和固体废弃物为主要原料，添加增塑材料膨润土、结晶材料硅灰石、锂辉石以及萤石原料，并加入减水剂、增强齐?、消泡剂和色料原料，采用湿法球磨、喷雾造粉，并于轻质发泡陶瓷粉料一起二次布料一次烧成微晶玻璃装饰面层。
[0013]所述的微晶玻璃层装饰方法可以采用普粉、微粉、大颗粒，并辅以二次装饰布料工艺技术装备，数字喷粉先进工艺技术装备实现装饰的多样化。
[0014]所述的装饰耐磨面层I莫氏硬度不小于6.5，可应用于外墙低层、室内墙面及室内地面装饰和保温。
[0015]所述的一种微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖的制备方法，具体步骤为:
a、原料准备:将原料在105°C_120°C温度下进行烘干，过20目筛；
b、配料球磨:将烘干过筛后的原料进行配料，同时分别添加减水剂、增强剂和水投放于湿法球磨机中进行球磨；
C、喷雾干燥:将经过球磨机球磨过的原料送入喷雾干燥塔机箱干燥，水分在9.0~10.0内，干燥后封闭料仓陈腐，干混褪色后，过20-80目筛造粒使用；
d、布料成型:将第c步制得的粉粒采用二次布料反打成型后，坯体清洁坯粉后进行干燥，对坯体进行性能检测，装饰施釉；
e、将第d步装饰施釉后的坯体送入烧成辊道窑炉中，经瓷化、膨胀烧成后，缓慢退火至室温后，进行切割，得到微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖。
[0016]采用湿法球磨机中进行球磨时，轻质底料球磨泥浆细度控制在1.00%~3.00%(万孔筛余)，微晶面料磨泥浆细度控制在0.50%~2.50% (万孔筛余)泥浆流速控制在35~60秒，比重控制在1.50~1.65间。
[0017]所述的坯体采用180~220°C低温干燥，使其含水量控制在0.3%~1%间。
[0018]积极有益效果:本产品及其制备方法相对于现有技术具有以下优越性:1)基层为轻质闭孔发泡陶瓷材料，装饰层为以萤石为引晶剂，以硅灰石为主晶相和锂辉石为副晶相的微晶材料，以珍珠岩工业尾矿及固体废弃物等材料的钾钠硅酸盐玻璃相，生产时烧成，发泡、熔融、析晶一次同时完成；2)产品基层具有保温隔热隔音性能，装饰微晶玻璃层具有耐磨、防滑、抗冲击等性能和优良装饰性能，可以广泛应用于外墙低层、室内墙面及室内地面保温装饰，这是现有保温材料和装饰材料不具备的性能和用途；3)生产方法采用湿法球磨、喷雾造粉、二次布料干压成型、一次烧成、切割开槽钻孔等新工艺方法，产品生产稳定性高、成品率高，极大地减少二次污染的产生；4)主要原料采用珍珠岩开采和加工产生的固体废物，生产工艺节能环保，可促使珍珠岩产业可持续发展。



[0019]图1为本发明的微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖的结构示意；
图2为本发明的制备方法工艺流程图；
图3为各种原料的化学质量百分组成示意图(wt/%)；
图4为具体实例产品的物理性能。
[0020]
下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步的说明:
如图1、图2所示的一种微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖，包括保温基层2和设置在保温基层2上的装饰耐磨层1，所述的保温基层为闭孔发泡陶瓷层，厚度在4_~60_间，体积密度在230~980Kg/m3间；所述的装饰耐磨层为微晶玻璃层，厚度2mm~4mm，体积密度在2000 ~3000Kg/m3 间。
[0021]所述的保温基层2的底料和装饰耐磨面层I的面料通过过压机二次布料一次成型，辊道窑一次烧成而成。
[0022]所述的闭孔发泡陶瓷层是以珍珠岩开采加工过程产生的工业尾矿和固体废弃物为主要原料，添加发泡剂一5000目绿碳化硅(99.5%)、减水剂和增强剂膨润土，采用湿法球磨、喷雾造粉，并于微晶玻璃粉料一起二次布料一次烧成轻质发泡陶瓷基体。
[0023]所述的微晶玻璃层是以珍珠岩开采加工过程产生的工业尾矿和固体废弃物为主要原料，添加增塑材料膨润土、结晶材料硅灰石、锂辉石以及萤石原料，并加入减水剂、增强齐?、消泡剂和色料原料，采用湿法球磨、喷雾造粉，并于轻质发泡陶瓷粉料一起二次布料一次烧成微晶玻璃装饰面层。
[0024]所述的微晶玻璃层装饰方法可以采用普粉、微粉、大颗粒，并辅以二次装饰布料工艺技术装备，数字喷粉先进工艺技术装备实现装饰的多样化。
[0025]所述的装饰耐磨面层I莫氏硬度不小于6.5，可应用于外墙低层、室内墙面及室内地面装饰和保温。
[0026]所述的一种微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖的制备方法，具体步骤为:
a、原料准备:将原料在105°C_120°C温度下进行烘干，过20目筛；
b、配料球磨:将烘干过筛后的原料进行配料，同时分别添加减水剂、增强剂和水投放于湿法球磨机中进行球磨；
C、喷雾干燥:将经过球磨机球磨过的原料送入喷雾干燥塔机箱干燥，水分在9.0~10.0内，干燥后封闭料仓陈腐，干混褪色后，过20-80目筛造粒使用；
d、布料成型:将第c步制得的粉粒采用二次布料反打成型后，坯体清洁坯粉后进行干燥，对坯体进行性能检测，装饰施釉；
e、将第d步装饰施釉后的坯体送入烧成辊道窑炉中，经瓷化、膨胀烧成后，缓慢退火至室温后，进行切割，得到微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖。
[0027] 采用湿法球磨机中进行球磨时，轻质底料球磨泥浆细度控制在1.00%~3.00%(万孔筛余)，微晶面料磨泥浆细度控制在0.50%?2.50% (万孔筛余)泥浆流速控制在35?60秒，比重控制在1.50?1.65间。
[0028]所述的坯体采用180?220°C低温干燥，使其含水量控制在0.3%?1%间。
[0029]实施例1
将重量55份的珍珠岩尾矿砂，重量25份的珍珠岩微粉，重量20份的膨润土，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的腐殖酸钠、重量0.5份的绿碳化硅微粉和重量85份水的闭孔发泡陶瓷基体配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度2.30?2.50% (万孔筛余)，泥浆流速控制在30?50秒，比重控制在1.50?1.60间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0?10.0内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时待用。同样，47份的珍珠岩尾矿砂，重量40份的珍珠岩微粉，重量10份的膨润土，重量2份的硅灰石，重量
0.5份的锂辉石，重量0.5份的萤石石，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的甲基纤维素钠和重量75份水的微晶玻璃料配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度1.80?
2.00% (万孔筛余)，泥浆流速控制在35?60秒，比重控制在1.55?1.65间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0?10.0内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时后干混染色、造粒使用。布料采用二次布料反打成型，面料填料深度7mm,还体厚度20mm,尺寸800mmX 800mm，坯体经最高温度200°C干燥2小时至含水量在0.3%?1%间，进入烧成辊道窑炉，经瓷化、膨胀烧成后，缓慢退火至室温，切割后得到1200mm宽，1200mm长，厚度35mm，体积密度在350?380Kg/m3间，饰面莫氏硬度6.5°的微晶玻璃饰面轻质陶瓷砖，其中微晶玻璃面层厚2.8mm?3.2mm，如图3、图4所示。
[0030]实施例2
将重量70份的珍珠岩尾矿砂，重量20份的珍珠岩微粉，重量10份的膨润土，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的腐殖酸钠，重量0.3份的绿碳化硅微粉和重量85份水的闭孔发泡陶瓷基体配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度2.30%?2.50% (万孔筛余)，泥浆流速控制在30?50秒，比重控制在1.50?1.60间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0%?10.0%内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时待用；同样，16份的珍珠岩尾矿砂，重量40份的珍珠岩微粉，重量20份的膨润土，重量22份的硅灰石,重量0.5份的锂辉石，重量1.5份的萤石，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的甲基纤维素钠和重量82份水的微晶玻璃料配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度
1.80?2.00%(万孔筛余)，泥浆流速控制在35?60秒，比重控制在1.55?1.65间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0%?10.0%内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时后干混染色、造粒使用。布料采用二次布料反打成型，面料填料深度7_，坯体厚度12mm，尺寸800mmX800mm，坯体经最高温度200°C干燥2小时至含水量在0.3%?1%间，进入烧成辊道窑炉，经瓷化、膨胀烧成后，缓慢退火至室温，切割后得到IOOOmm宽，IOOOmm长，厚度35mm，体积密度在850?880Kg/m3间、饰面莫氏硬度V的微晶玻璃饰面轻质陶瓷砖，其中微晶玻璃面层厚2.8mm?3.2mm，如图3、图4所示。
[0031]实施例3
将重量20份的珍珠岩尾矿砂，重量70份的珍珠岩微粉，重量10份的膨润土，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的腐殖酸钠，重量0.3份的绿碳化硅微粉和重量85份水的闭孔发泡陶瓷基体配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度2.30?2.50% (万孔筛余)，泥浆流速控制在30?50秒，比重控制在1.50?1.60间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0%?10.0%内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时待用。同样，微晶面料A组分为:16份的珍珠岩尾矿砂，重量40份的珍珠岩微粉，重量20份的膨润土，重量22份的娃灰石，重量0.5份的锂辉石，重量1.5份的萤石，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的甲基纤维素钠和重量82份水的微晶玻璃料配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度1.80%?2.00%(万孔筛余)，泥浆流速控制在35?60秒，比重控制在1.55?1.65间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0%?10.0%内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时后干混染色、造粒使用；微晶面料B组分为:16份的珍珠岩尾矿砂，重量40份的珍珠岩微粉，重量20份的膨润土，重量22份的硅灰石，重量0.5份的锂辉石，重量1.5份的钛白粉，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的甲基纤维素钠和重量82份水的微晶玻璃料配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度1.80%?2.00% (万孔筛余)，泥浆流速控制在35?60秒，比重控制在1.55?1.65间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0?10.0内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时后干混染色、造粒使用。面料中，A粒子80%，B粒子20% ;布料采用二次布料反打成型，面料填料深度7mm，坯体厚度12mm，尺寸800mmX800mm，坯体经最高温度200°C干燥2小时至含水量在0.3%?1%间，进入烧成辊道窑炉，经瓷化、膨胀烧成后，缓慢退火至室温，切割后得到IOOOmm宽，IOOOmm长，厚度35mm，体积密度在850?880Kg/m3间、饰面莫氏硬度V的微晶玻璃饰面轻质陶瓷砖，其中微晶玻璃面层厚2.8mm?3.2mm，如图3、图4所示。
[0032] 实施例4
将重量65份的珍珠岩尾矿砂，重量20份的珍珠岩微粉，重量15份的膨润土，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的腐殖酸钠，重量0.3份的绿碳化硅微粉和重量85份水的闭孔发泡陶瓷基体配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度2.30?2.50% (万孔筛余)，泥浆流速控制在30?50秒，比重控制在1.50?1.60间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0%?10.0%内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时待用。同样，微晶面料A组分为:16份的珍珠岩尾矿砂，重量40份的珍珠岩微粉，重量20份的膨润土，重量22份的娃灰石，重量0.5份的锂辉石，重量1.5份的萤石，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的甲基纤维素钠和重量82份水的微晶玻璃料配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度1.80%?2.00%(万孔筛余)，泥浆流速控制在35?60秒，比重控制在1.55?1.65间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0%?10.0%内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时后干混染色、造粒使用；微晶面料B组分为:16份的珍珠岩尾矿砂，重量40份的珍珠岩微粉，重量20份的膨润土，重量22份的硅灰石，重量0.5份的锂辉石，重量
1.5份的钛白粉，并外加重量0.2份的偏聚磷酸钠，重量0.1份的甲基纤维素钠和重量82份水的微晶玻璃料配方投放于湿法球磨机中，球磨至泥浆细度1.80%?2.00% (万孔筛余)，泥浆流速控制在35?60秒，比重控制在1.55?1.65间。并经喷雾干燥塔喷雾高造成，水分在9.0?10.0内，粒度级20-80目内的粉料，封闭料仓陈腐24小时后干混染色、造粒使用。面料中，A粒子80%，B粒子20% ;布料采用二次布料反打成型，面料填料深度7mm，坯体厚度12mm，尺寸800mmX800mm，坯体经最高温度200°C干燥2小时至含水量在0.3%?1%间，进入烧成辊道窑炉，经瓷化、膨胀烧成后，缓慢退火至室温，切割后得到IOOOmm宽，IOOOmm长，厚度35mm，体积密度在650?680Kg/m3间、饰面莫氏硬度V的微晶玻璃饰面轻质陶瓷砖，其中微晶玻璃面层厚2.8mm?3.2mm，如图3、图4所示。
[0033]本产品及其制备方法相对于现有技术具有以下优越性:1)基层为轻质闭孔发泡陶瓷材料，装饰层为以萤石为引晶剂，以硅灰石为主晶相和锂辉石为副晶相的微晶材料，以珍珠岩工业尾矿及固体废弃物等材料的钾钠硅酸盐玻璃相，生产时烧成，发泡、熔融、析晶一次同时完成；2)产品基层具有保温隔热隔音性能，装饰微晶玻璃层具有耐磨、防滑、抗冲击等性能和优良装饰性能，可以广泛应用于外墙低层、室内墙面及室内地面保温装饰，这是现有保温材料和装饰材料不具备的性能和用途；3)生产方法采用湿法球磨、喷雾造粉、二次布料干压成型、一次烧成、切割开槽钻孔等新工艺方法，产品生产稳定性高、成品率高，极大地减少二次污染的产生；4)主要原料采用珍珠岩开采和加工产生的固体废物，生产工艺节能环保，可促使珍珠岩产业可持续发展。
[0034]以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。