一種彩色立體析晶微晶磚的制備方法

廖花妹，吳志堅，范新暉

（佛山石灣鷹牌陶瓷有限公司，佛山　528031）

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一種彩色立體析晶微晶磚的制備方法

廖花妹，吳志堅，范新暉

（佛山石灣鷹牌陶瓷有限公司，佛山528031）

本文主要從工藝流程和工藝參數上闡述了一種彩色立體析晶磚的制備方法。同時分析了熱膨脹系數匹配在彩色立體析晶磚的制備方法中的重要性，以及如何保證熱膨脹穩定的幾種常用措施。

彩色立體析晶；大片狀熔塊；輥筒耙

1　前言

微晶磚是由微晶玻璃與陶瓷基體復合而成的建筑裝飾用飾面材料，起步至今約十多年，雖然發展時間不長，但由于其具有吸水率低、耐污染、耐酸堿度高的理化性能，以及質地細膩、色彩豐富的裝飾風格令市場前景持續看好。據不完全統計，目前國內微晶玻璃陶瓷復合磚的市場年需求量在1300萬m2以上，且呈逐年上漲的趨勢，說明該產品具有較廣闊的市場。

鷹牌陶瓷于2009年開始研發一次燒成微晶磚，2011 年8月集耐磨、立體、環保等多性能于一體的全行業首款一次燒成微晶玻璃陶瓷復合磚上市！開啟了一次燒微晶石新的里程。發展至今，現有技術中一次燒成微晶磚已經由最初的120 min縮減至現在的90 min快燒；也有當初細粉狀熔塊裝飾拓展到后面的顆粒狀或粉狀一起布料裝飾；從最初的透明熔塊到后面的彩色熔塊，一次燒微晶磚產品已經開發出了兩代。本文主要探討加入大片狀熔塊的一次燒成微晶磚生產方法，開啟了一次燒“晶聚合3.0”產品。

2　彩色立體析晶微晶磚的制備方法

2.1工藝流程

（1）坯料制備的工藝流程

原料配制→球磨→過篩→攪拌陳腐→除鐵→過篩→噴霧干燥→悶料陳腐→粉料輸送→成型

（2）微晶干粒制備的工藝流程

原料配制→配合料混合→熔爐內熔融成玻璃液→水淬→烘干→粉碎→過篩→人工檢選→包裝

（3）片狀熔塊制備的工藝流程

原料配制→配合料混合→熔爐內熔融成玻璃液→造片→冷卻→烘干→人工檢選→包裝

（4）微晶干粒裝飾工藝流程

印刷熔塊干粉→布透明熔塊→布片狀熔塊→布有色熔塊→印刷熔塊干粉→布透明熔塊→噴甲基水

（5）彩色立體析晶微晶磚的生產工藝流程

彩色立體析晶微晶磚的生產工藝流程如圖1所示。

2.2工藝參數

（1）坯體制備

通過調整坯體的配方及工藝參數，必須使坯料具有良好的塑性，強度高，易氧化，硅鋁含量較高，抗變形能力強，燒成后強度高等特性。同時，調整坯體的熱膨脹系數，使之與立體彩晶熔塊的熱膨脹系數基本接近。并降低坯體的燒失量，從而減小產品表面氣孔的產生機會。

坯體的工藝參數如下：

1）球磨工藝參數：料：水：球石=1：0.4～0.6：2～4；

2）漿料細度：250目篩余：0.9%～1.1%；

3）流速：30～70 s；

4）比重：1.69～1.74g/mL；

5）粉料含水率：6.8%～7.4%；

6）顆粒級配：20目＜1%；40目 35～45%；80目50～60%；100目以下＜3%；

7）粉料陳腐時間：≥24 h。

（2）熔塊的布料

本技術顆粒狀和粉狀熔塊采用瀑布式鋪料結合絲網印刷技術，鋪料設備由料斗結合雙層寬幅度皮帶機組成，熔塊粒料從料斗中流下分散到上層皮帶上，然后如瀑布般約100 mm的落差到下層皮帶機的瓷磚表面，形成熔塊粒料層，布料量由皮帶走速控制。片狀熔塊采用特定的帶有輥筒耙的多級均分裝置的布料技術。

圖1　彩色立體析晶微晶磚生產工藝流程圖

布料的技術路線：印刷熔塊干粉（30～80目）→布透明熔塊（12～60目）→布片狀熔塊（約4 cm×4cm）→布有色熔塊（8～30目）→印刷熔塊干粉（30～80目）→布細透明熔塊（30～80目）。

圖2　立體彩晶磚窯爐溫度曲線

表1　立體彩晶磚燒成溫度和時間

這樣布料主要有以下優點：

①底面層相對較細。透明熔塊溫度低，有利于減少釉層內氣孔因溫度高而出現上浮的現象；有利于燒成坯釉結合處的殘留氣孔，提高坯釉結合層的強度。

②中間層相對較粗。由于有色熔塊和片狀熔塊顆粒較大，有利于晶化燒結后大晶斑的產生以及熔化的平整度。

（3）噴甲基水

在入窯燒成前，必須噴甲基水。甲基水的施加量一般大約為300 g/m2，流速控制在18～20 s。如果不施甲基水，熔塊顆粒很可能會被窯爐內的抽風機吸走，也可能在熱風的吹擾下形成凹坑，造成表面缺陷。

（4）燒成

微晶磚的燒成工序特別重要。首先，要符合微晶磚對窯爐溫差、熱氣流擾動、燒成溫度曲線等方面的要求，使生產出的產品符合各項性能指標。其次，在燒成過程中，要發生排氣、晶核形成、晶體成長、彩晶分相、陶瓷坯體燒結和表面熔平等一系列復雜的過程，這些過程相互交織在一起，因此需要一個合理的燒成制度。

立體彩晶磚燒成溫度和時間如表1所示。立體彩晶磚窯爐溫度曲線如圖2所示。

（5）拋光

立體彩晶磚的拋光工序與普通的瓷質磚相同，不同的是拋光的磨塊，磨削量控制在0.4 mm以內。

3　結果分析與討論

熱膨脹系數是立體彩晶磚的一項關鍵技術指標，也是最難控制的一項指標。它直接影響到立體彩晶磚晶化燒結后的表面平整度、產品的優等品率。在試制坯體配方時，應首先測定坯體的熱膨脹系數，并將熱膨脹系數確定為優先控制指標。為使玻璃層能產生微小的壓應力，一般把坯體的熱膨脹系數調整到略大于立體彩晶磚的熱膨脹系數。熱膨脹系數與坯體的化學成分有非常大的關系，化學成份的SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等都對坯體的熱膨脹系數有直接的影響，尤其是在坯體中占主要成份的SiO2、Al2O3。

在生產過程中，應注意保持熱膨脹系數的穩定，使其不產生大的波動，這也是坯體生產中質量控制的關鍵點和難點。所以應嚴密監測和控制坯體熱膨脹系數的變化：每生產一批次的坯體，都要有化學分析的檢測，打板與上一批次的對燒，一旦發生有變化，就要及時調整坯體配方或找出產生變化的原因并改正。

保證熱膨脹穩定應該采取了以下幾種措施：

①原材料的定點采購

當坯體配方確定后，原料就要定點采購，最好能細化到具體的礦山、礦點，并加強原料進廠的質量檢測工作，確保其化學分析在允許的波動范圍。

②倉庫的均化

原材料入庫后應采取均化措施，使原料成份趨于一致，以消除礦物原料化學成份波動所造成的影響。

③配料的準確

定期抽查鏟車是否鏟錯料和配料的數據，及校驗計量器具，確保稱量準確

④球磨細度的控制

嚴格按照工藝參數的執行，細度既不能粗，也不能細。

⑤漿料的均化

漿料出球后，盡可能用大型的泥漿攪拌池，有利于均化。

［1］姚青山.一次燒微晶磚產品生產技術淺述［J］.山東陶瓷，2012，35 （4）：34～35，38.

［2］范新暉，周子松，廖花妹.一次燒微晶磚產品生產技術淺述［J］.佛山陶瓷，2013，201（4）：31～34.

反傾銷與知識產權