大規格陶瓷薄板超白配方的研究

付亞玲 黃佳琪 王亞婕

摘 要：本文以高白度的高溫砂、中溫砂、石粉及高白球土為原料，外加化工添加劑制備大板薄板配方，通過不斷優化配方來適合現有大板薄板燒成溫度曲線，其薄板規格可達到1600mm×3200mm×6mm，該配方白度達65°以上，是生產高檔瓷磚的首選配方。

關鍵詞：大規格;薄板;高白

1 前 言

由于天然石材不可再生，價格昂貴，令很多消費者望而止步。而陶瓷大板的出現，正好可以復活天然昂貴石材。陶瓷大板可以由里及外隨心所欲地模仿天然石材，將天然石材變化萬端的紋理、質感和花色更加原汁原味、淋漓盡致地展現出來，以體現天然石材紋理的完整性。在表面裝飾技術方面，陶瓷大板更容易通過大面積、大圖案、高清晰、高逼真、多層次模仿天然名貴石材，將表面效果做出“不似石材，勝似石材”的效果。陶瓷大板應用范圍廣范，可用在餐桌、柜子、高檔寫字臺等。隨著社會的發展，高白度的陶瓷大板因坯體白度高，同時高白坯體令產品發色更加艷麗，從而受到廣大消費者的追捧。實際生產中，如卡拉拉產品，對坯體的白度要求也較高，因此，研發高白陶瓷大板坯體配方是當今陶瓷行業的目標之一。

2 實驗部分

2.1 原料的選取

由于需要研制高白陶瓷坯體配方，所以在原材料的選擇方面比較嚴格，高白度的原料是首選，表1為本實驗所用原料的化學成份分析。

2.2 實驗部分

為研制大板高白配方，前期做了大量基礎實驗，本文選擇性能較好的S1配方為基礎配方， S1基礎配方組成見表2。

S1基礎配方燒后檢測坯體白度為50°，中等白度，為進一步提高坯體白度，采用高白球土代替原礦泥，因為球土可以賦予坯料良好的可塑性、懸浮性及燒結性能;球土中鐵、鈦含量少且大量細小的Al2O3可顯著提高坯體的白度[1]。球土良好的可塑性可提高坯體的干燥強度，從而保證坯體在釉線走磚正常。本文進一步研究不同類型的球土對坯體白度的影響，表3及表4為添加不同類型的球土的配方及其理化性能。

從表4可以看出，不同類型的球土對坯體白度的影響較大，2#配方因加入M1球土提高坯體白度明顯，但坯體成型性能差，干坯強度低;4#配方加入M4球土提高坯體白度不明顯。這是因為高檔球土一般為高嶺土和原礦泥混合料加工而成，在M1球土中高嶺土居多，屬高鋁、高白類型的球土，但因坯體強度差，所以基本不考慮。故本實驗選用M2球土為高白坯體中的首選原料。選用M2球土后坯體白度為57°，白度偏低，進一步選用添加Al2O3來提高坯體白度，因為氧化鋁有促進乳濁增白的作用，一部分存在于莫來石相中，一部分以玻璃相存在于熔體中，可提高產品的化學穩定性和力學強度，防止坯體的高溫變形[2]。為此，本文在2#配方的基礎上外加Al2O3，試驗方案及結果見表5、6。

從表4可以看出，隨著Al2O3含量的增加，坯體白度逐漸上升，當Al2O3含量增加到3%時，坯體白度已達到61.7，白度提升明顯。由于Al2O3粉體的顆粒粒度的不同對坯體的白度及溫度的影響也不同，為此，本文針對不同粒徑分布的Al2O3添加到2#配方中，探究不同粒徑的Al2O3粉體對配方白度的影響情況，圖1～4為Al2O3的粒度分布曲線。

從粒度分布曲線可知，2# Al2O3粒度最小，D50為1.67μm，4# Al2O3粒度最大，D50為74μm。本文選用在2#配方的基礎上，添加不同粒徑分布的Al2O3，比例為3%來探究Al2O3對白度的影響。

從圖4中可以看出，2# Al2O3加入到配方中可以顯著提高坯體白度，這是因為2# Al2O3粒度小，表面活化高，增白效果明顯，餅面白度63.2，各配方系數率均在正產范圍內。為進一步提高坯體白度，進一步增加Al2O3含量，同時為避免配方溫度升高，增加滑石粒以降溫，配方見表7。

按配方F1和F2配料，經球磨、過篩、造粒后打餅，在窯爐中燒成，用測溫環實測窯爐溫度為1165℃，超白配方餅白度見表8。

從表8可以看出，超白配方餅面白度已達到69°，吸水率在正產范圍內，此白度完全滿足生產超白磚的要求，表9為F1配方粉料的化學成份，該超白磚熱膨脹系數為6.93×10-6/℃。

用F1配方進行配料、球磨、漿料均化、噴霧造粒、壓制成型、燒成及拋光等工序，所得成品磚的吸水率為0.03%，抗折強度51MPa以上，干坯強度3.5MPa，耐磨及防污均達到國家標準。

3 結 論

（1）以高白度的高溫砂、中溫砂、石粉及高白球土為原料，探究球土、氧化鋁對配方白度的影響，并成功研制出白度為69°的大規格薄板配方;

（2）大規格薄板配方性能優越，抗折強度、吸水率、耐磨、防污均在國家標準范圍內。

參考文獻

[1] 焦杰勇， 謝忠友. 球土的加工和應用[J]. 佛山陶瓷， 2002（04）：6-9.

[2] 李家駒. 陶瓷工藝學[M]. 中國輕工業出版社， 2001.