高鋁瓷質拋光磚的研制

摘 要 本文打破瓷質拋光磚坯體中常規氧化鋁含量17%～22%的界限，將坯體中的氧化鋁含量提高到28%左右。試驗證明產品經拋光后不僅白度超過70°，而且強度也有了較大的提高。

關鍵字 瓷質拋光磚，鋁含量，白度，強度

1前言

近年來，國內外陶瓷墻地磚市場普通磚產品趨于飽和，市場同質化嚴重，利潤的下降迫使各廠家紛紛著手研發高新品種的產品以搶占市場。白色是永恒的美，所以白色磚種也一直是研發的熱點。目前市面上的瓷質拋光磚為達到60°的白度，通常使用大量硅酸鋯，導致產品放射性超標。本研究通過將坯體中的氧化鋁含量從17%～22%提高到28%左右，同時引入適量燒滑石及鋰瓷石，以達到既能低溫快燒又可以配合氧化鋁實現復合增白的目的，使產品白度超過70°，遠遠超過了目前硅酸鋯增白體系的白度。產品一經推出，就在市場上引起強烈反響。

2試驗用原料及坯體配方

本實驗所用原料化學成分及原料工藝性能分別見表1和表2。

通過正交試驗及計算機輔助設計優化，我們最終選擇的坯體化學組成為(wt%)：SiO₂ 58%～61%；Al₂O₃ 27%～29%；Fe₂O₃+TiO₂<1%；CaO 2.5%～3.2%；MgO 3%～4%；K₂O+Na₂O+Li₂O 2.5%～4%。原料配方見表3。

3試驗結果與討論

3.1配方設計

本配方采用助熔作用強的CaO、MgO、K₂O、Na₂O和Li₂O作為復合熔劑，利用多堿效應來降低燒成溫度。特別是燒滑石對Al₂O₃的熔解性強，同時本身又具有乳濁增白作用；鋰瓷石鐵、鈦含量低、白度高、熔劑性強，利于產品致密化與低溫快燒；較高含量的Al₂O₃使體系燒成時高溫液相粘度增大、熔融范圍寬，有利于燒成；加入適量的硅灰石還可以抵消部分坯體燒成收縮，以保證制品尺碼準確；Fe₂O₃及TiO₂含量要盡量低，因為它們對窯爐氣氛較為敏感，既影響產品的白度，又易引起產品色差。

氧化鋁由于可以增加坯體內莫來石晶相量，進而增加產品強度，用其代替硅酸鋯，實現了環保增白和增強產品力學性能的雙重效果。

3.2工藝參數

濕法球磨時間為12h；球磨細度：250目篩余<0.5%；泥漿比重：1.70～1.75；粉料成形水分控制在6.0%～6.8%；粉料容重不低于0.98g/cm3；粉料顆粒級配見表4。粉料在5000t力泰壓機上以42000N壓力壓制成800mm×800mm的大磚。

3.3產品燒結范圍及燒成工藝

較高的Al₂O₃含量使體系燒成時高溫液相粘度增大、 熔融范圍變寬，故其燒結范圍較普通坯體有很大的拓寬。本實驗采用德國耐馳型號為DIL402PC的熱膨脹儀測試，結果見圖1所示。其中曲線1是本實驗坯體的燒結范圍，燒結點為1268℃，燒結范圍1251～1293℃；曲線2為普通坯體燒結范圍，其燒結點1265℃，燒結范圍1254～1276℃（根據經驗實際燒結溫度比測試溫度要低90℃左右）。可見高鋁質坯體燒結范圍有42℃，比普通坯體燒結范圍要寬20℃，有利于燒成。

產品燒成工藝與普通微粉磚相似（燒成曲線見圖2）。最高燒成溫度為1200℃，燒成周期65min。在高溫瓷化階段適當的保溫有助于莫來石晶相的形成，從而有利于提高產品的力學性能。

3.4產品各項性能指標

吸水率≤0.05%；莫式硬度≥7；抗折強度高達68.5MPa，遠遠超過普通瓷質磚的標準（45MPa）；耐急冷急熱性：130～20℃急冷急熱循環10次不出現炸裂或裂紋；白度71°（L﹡=90.45，a﹡=0.53，b﹡=4.50，北京康光儀器有限公司白度儀測試）；拋后打超潔亮特殊防污蠟，光澤度可以達到85°以上。

4結論

本研究打破瓷質拋光磚坯體中常規氧化鋁含量17%～22%的界限，將坯體中的氧化鋁含量提高到28%左右，同時引入適量燒滑石使產品白度超過70°。同時體系中較高的氧化鋁含量增加了坯體內莫來石晶相量，進而提高了產品力學性能。

參考文獻

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Study on High Alumina Porcelain Tile

Wang QinggangMu Jun

（Technic Research Center of MONALISA CeramicsFoshan Guangdong 528000）

Abstract： The content of alumina in the porcelain tiles was increased to 28% in the paper.After polished，the whiteness of the product exceeded 70，and the rupture strength was greatly improved.

Keywords： porcelain tiles，alumina content，whiteness，rupture strength