深色微晶玻璃熔块及深色微晶玻璃陶瓷复合板制备方法

摘要

本发明提供了一种深色微晶玻璃熔块及微晶玻璃陶瓷复合板制备方法，通过在基础微晶熔块上引入一定量的着色氧化物配成熔块生料，该熔块生料配方为SiO2 60～62％、B2O3 1～2％、CaO 17～20％、Al2O3 5～7％、Na2O 3～5％、ZnO 4～6％以及适量着色剂，各组分百分含量之和为100％，将熔块生料经高温熔化后生产出艳黑、墨绿色、深咖啡色等深色系列微晶玻璃熔块，再加工成一定粒度铺在陶瓷素烧基板上经高温烧成，获得艳黑、墨绿色和深咖啡色微晶玻璃复合板，色泽高贵典雅，晶花效果自然漂亮，深受市场青睐。

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷建材技术领域，尤其涉及一种深色微晶玻璃熔块及利用该深色微晶玻璃熔块生产出的艳黑、墨绿色、深咖啡色微晶玻璃陶瓷复合板的制备方法。

背景技术

微晶玻璃应用在陶瓷装饰上源于上世纪九十年代后期，开始是用一定粒度微晶玻璃熔块铺在耐火板上，放在梭式窑烧制30-40小时，然后再抛光，出来的微晶玻璃通体板材，由于烧成过程中析出大量的3-硅灰石结晶，经抛光后表面由于有大量的3-硅灰石晶花，因而其耐磨度较普通水晶镜面地砖好，深受市场欢迎，但缺点是产量小，生产周期长，成本高。

于是在20世纪初又发展到将微晶玻璃熔块铺在素烧过的陶瓷坯体上，用辊道窑烧制3-4小时，大大缩短了微晶玻璃板材的烧成周期，提高了产量，降低了成本，形成了规模化生产；发展至今全国已有十几家陶瓷生产厂家生产微晶玻璃复合板，但所有这些陶瓷复合板生产厂家只是生产白色、浅米黄、浅灰等浅色系的陶瓷复合板，使得该产品在花色搭配上受到一定的制约；目前广东有些厂家采用纯黑熔块生产黑色复合板，但不属于微晶玻璃的范畴，其表面没有晶花，使其表面的耐磨性能欠佳，易产生划痕。

现有技术中深色微晶玻璃熔块的开发与生产存在诸多难题，比如：在生产时始熔温度难于控制，使熔块过烧而产生大量气孔，影响复合砖的釉面质量；膨胀系数的变化导致复合砖的平整度达不到要求影响抛光，并产生色差；微晶玻璃熔块在玻璃池窑里的熔化温度在1500℃以上时，着色氧化物的发色达不到理想的效果，有时甚至发不出颜色。所以现有技术存在问题，有待改进。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的问题提供了一种深色微晶玻璃熔块及微晶玻璃陶瓷复合板制备方法，在基础微晶熔块中增加一定量的着色剂配成黑色、深咖啡色和墨绿色微晶玻璃熔块，解决了现有技术中缺乏深色系列微晶玻璃陶瓷复合板的问题。

本发明的技术方案如下：一种深色微晶玻璃熔块，其特征在于，在基础玻璃微晶熔块中加入适量着色剂配成深色微晶玻璃熔块，所述基础微晶玻璃熔块组分重量百分配比为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO 17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O 3～5％、ZnO 4～6％。

所述的深色微晶玻璃熔块，其中，所述基础微晶玻璃熔块为白色微晶玻璃熔块，所述着色剂为Fe₂O₃、CoO、NiO、MnO₂和CuO中二种或二种以上复合。

所述的深色微晶玻璃熔块，其中，在所述基础微晶玻璃熔块加入着色剂Fe₂O₃和CoO配成黑色微晶玻璃熔块，所述黑色微晶玻璃熔块组分重量百分配比为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO 17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 3～5％和CoO 0.5～1％。

所述的深色微晶玻璃熔块，其中，在所述基础微晶玻璃熔块加入着色剂加入Fe₂O₃、NiO和MnO₂配成深咖啡色微晶玻璃熔块，所述深咖啡色微晶玻璃熔块组分重量百分配比为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO 17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O 3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 1.5～2.5％、NiO 0.5～1％和MnO₂0.5～1％。

所述的深色微晶玻璃熔块，其中，在所述基础微晶玻璃熔块加入着色剂加入Fe₂O₃、CoO和CuO配成墨绿色微晶玻璃熔块，所述墨绿色微晶玻璃熔块组分重量百分配比为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO 17～20％、Al₂O₃5～7％、Na₂O 3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 1.5～2.5％、CoO 0.5～1％和CuO 0.5～1％。

一种深色微晶玻璃陶瓷复合板制备方法，包括陶瓷基板，主要制备过程包括如下步骤：

步骤A、制备深色微晶玻璃熔块；

步骤B、将所述深色微晶玻璃熔块加工成一定粒度，并均匀铺设在所述陶瓷基板外层，置于辊道窑烧成，控制烧成温度在1120-1160℃范围内，烧成周期3-4.54小时，冷却后抛光。

所述的制备方法，其中，制备所述深色微晶玻璃熔块，包括制备黑色、深咖啡色和墨绿色微晶玻璃熔块，具体步骤如下：

步骤Al、制备黑色微晶玻璃熔块，所述黑色微晶玻璃熔块组分重量百分配比为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO 17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 3～5％和CoO 0.5～1％，对所述配料进行称量，搅拌均匀，配成黑色熔块生料；制备深咖啡色微晶玻璃熔块，所述深咖啡色微晶玻璃熔块组分重量百分配比为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O 3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 1.5～2.5％、NiO 0.5～1％和MnO₂ 0.5～1％，对所述配料进行称量，搅拌均匀，配成深咖啡色熔块生料；制备墨绿色微晶玻璃熔块，所述墨绿色微晶玻璃熔块组分重量百分配比为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO 17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O 3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 1.5～2.5％、CoO 0.5～1％和CuO 0.5～1％，对所述配料进行称量，搅拌均匀，配成墨绿色熔块生料；

步骤A2、将所述黑色、深咖啡色或墨绿色任何一种熔块生料置于熔块窑内，在1500-1600℃温度内进行熔化，烧成周期为20-26小时，形成玻璃液体并从所述熔块窑出料口流至水池，水淬后生成黑色、深咖啡色或墨绿色中任何一种深色微晶玻璃熔块；

步骤A3、所述黑色、深咖啡色或墨绿色中任何一种深色微晶玻璃熔块经烘干、破碎、分级过筛，得到16-40目和8-16目粒度。

所述的制备方法，其中，取16-40目粒度的所述黑色、深咖啡色或墨绿色中任何一种深色微晶玻璃熔块作为所述陶瓷基板的底料，取8-16目粒度的所述黑色、深咖啡色或墨绿色中任何一种深色微晶玻璃熔块作为所述陶瓷基板的面料，均匀铺在所述陶瓷基板上，铺设范围为每平方米陶瓷基板10-12Kg，所述陶瓷基板的底料和面料重量相同或相近；将均匀铺设有所述黑色、深咖啡色或墨绿色中任何一种深色微晶玻璃熔块的所述陶瓷基板置于辊道窑内烧成，烧成温度为1130-1150℃，烧成时间为3.5-4小时。

本发明的有益效果为：由于本发明通过在基础微晶熔块上引入一定量的着色氧化物配成熔块生料，将熔块生料经高温熔化后生产出艳黑、墨绿色、深咖啡色等深色系列微晶玻璃熔块，再加工一定粒度铺在陶瓷素烧基板上经高温烧成，获得艳黑、墨绿色和深咖啡色微晶玻璃复合板，色泽高贵典雅，晶花效果自然漂亮，深受市场青睐。

具体实施方式

本发明提供了一种深色微晶玻璃熔块及微晶玻璃陶瓷复合板制备方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1：

(1)制备黑色微晶玻璃熔块：

A、黑色微晶玻璃熔块配方(重量百分比)：

在基础微晶玻璃熔块(白色微晶玻璃熔块)内加入适量的Fe₂O₃和CoO着色剂，配成黑色熔块生料，其配方为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O 3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 3～5％和CoO 0.5～1％，

可按表1进行配方制备黑色微晶玻璃熔块：

  SiO₂  60  61.8  B₂O₃  1.2  1.8  CaO  19  18.1  Al₂O₃  6.5  5.5  Na₂O  3.8  3.9  ZnO  4.4  5.3  Fe₂O₃  4.1  3  CoO  1.0  0.6

对上述配料(粉末状)进行称量，搅拌均匀；其中：通过调节配方中的Al₂O₃含量(即提高Al₂O₃ 0.5％)来调节熔块的始熔点，通过调节配方中Na₂O含量(即降低Na₂O含量0.5％)来调节熔块的膨胀系数，使加入Fe₂O₃、CoO着色剂的黑色微晶玻璃熔块的始熔温度及膨胀系数与基础微晶玻璃熔块一致；

B、将配好的黑色熔块生料通过螺旋送料机送入窑池内，控制温度范围在1500-1600℃内进行熔化，其最佳温度是1550℃，烧成周期为20-26小时，本发明最佳时间为24小时，形成的玻璃液体从熔块窑出料口流至水池，水淬后生成黑色微晶玻璃熔块；

C、将黑色微晶玻璃熔块经烘干、破碎、分级过筛，得到16-40目和8-16目粒度，分别放入不同包装袋内存放。

(2)制备黑色微晶玻璃陶瓷复合板：

A、取16-40目粒度的黑色微晶玻璃熔块作为陶瓷基板底料，取8-16目粒度的黑色微晶玻璃熔块作为陶瓷基板面料，首先将16-40目粒度的黑色微晶玻璃熔块均匀铺在陶瓷基板上，然后将8-16目粒度的黑色微晶玻璃熔块均匀覆盖在16-40目粒度黑色微晶玻璃熔块的上层，铺设范围为每平方米陶瓷基板10-12Kg，16-40目粒度的底料和8-16目粒度的面料重量相同，各取5-6kg；

B、将均匀铺设有黑色微晶玻璃熔块的陶瓷基板置于辊道窑内烧成，烧成温度为1120-1160℃，辊道窑烧成时间为3-4.5小时，本发明最佳实施例为烧成温度为1130-1150℃，烧成时间为3.5-4小时。

实施例2：

(2)制备深咖啡色微晶玻璃熔块

A、深咖啡色微晶玻璃熔块配方(重量百分比)：

在基础微晶玻璃熔块(白色微晶玻璃熔块)内加入适量的Fe₂O₃、NiO和MnO₂着色剂，配成熔块生料，其配方为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O 3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 1.5～2.5％、NiO 0.5～1％和MnO₂ 0.5～1％，

可按表2进行配方制备深咖啡色微晶玻璃熔块：

对上述配料(粉末状)进行称量，搅拌均匀；其中：通过调节配方中的Al₂O₃含量(即提高Al₂O₃ 0.5％)来调节熔块的始熔点，通过调节配方中Na₂O含量(即降低Na₂O含量0.5％)来调节熔块的膨胀系数，使加入Fe₂O₃、NiO和MnO₂着色剂的深咖啡色微晶玻璃熔块的始熔温度及膨胀系数与基础微晶玻璃熔块一致；

B、将配好的熔块生料通过螺旋送料机送入窑池内，控制温度范围在1500-1600℃内进行熔化，其最佳温度是1550℃，烧成周期为20-26小时，本发明最佳时间为24小时，形成的玻璃液体从熔块窑出料口流至水池，水淬后生成深咖啡色微晶玻璃熔块；

C、将深咖啡色微晶玻璃熔块经烘干、破碎、分级过筛，得到16-40目和8-16目粒度，分别放入不同包装袋内存放。

(2)制备深咖啡色微晶玻璃陶瓷复合板：

A、取16-40目粒度的深咖啡色微晶玻璃熔块作为陶瓷基板底料，取8-16目粒度的深咖啡色微晶玻璃熔块作为陶瓷基板面料，首先将16-40目粒度的深咖啡色微晶玻璃熔块均匀铺在陶瓷基板上，然后将8-16目粒度的深咖啡色微晶玻璃熔块均匀覆盖在16-40目粒度深咖啡色微晶玻璃熔块的上层，铺设范围为每平方米陶瓷基板10-12Kg，16-40目粒度的底料和8-16目粒度的面料重量相同，各取5-6kg；

B、将均匀铺设有黑色微晶玻璃熔块的陶瓷基板置于辊道窑内烧成，烧成温度为1120-1160℃，辊道窑烧成时间为3-4.5小时，本发明最佳实施例为烧成温度为1130-1150℃，烧成时间为3.5-4小时。

实施例3：

(1)制备墨绿色微晶玻璃熔块：

A、墨绿色微晶玻璃熔块配方(重量百分比)：

在基础微晶玻璃熔块(白色微晶玻璃熔块)内加入适量的Fe₂O₃、CoO和CuO着色剂，配成熔块生料，其配方为：SiO₂ 60～62％、B₂O₃ 1～2％、CaO17～20％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O 3～5％、ZnO 4～6％、Fe₂O₃ 1.5～2.5％、CoO 0.5～1％和CuO 0.5～1％，

可按表3进行配方制备墨绿色微晶玻璃熔块：

  Na₂O  3.6  4.0  ZnO  5.1  5.7  Fe₂O₃  2.0  1.8  CoO  0.9  0.6  CuO  0.6  0.5

对上述配料(粉末状)进行称量，搅拌均匀；其中：通过调节配方中的Al₂O₃含量(即提高Al₂O₃ 0.5％)来调节熔块的始熔点，通过调节配方中Na₂O含量(即降低Na₂O含量0.5％)来调节熔块的膨胀系数，使加入Fe₂O₃、CoO和CuO着色剂的墨绿色微晶玻璃熔块的始熔温度及膨胀系数与基础微晶玻璃熔块一致；

B、将配好的熔块生料通过螺旋送料机送入窑池内，控制温度范围在1500-1600℃内进行熔化，其最佳温度是1550℃，烧成周期为20-26小时，本发明最佳时间为24小时，形成的玻璃液体从熔块窑出料口流至水池，水淬后生成墨绿色微晶玻璃熔块；

C、将墨绿色微晶玻璃熔块经烘干、破碎、分级过筛，得到16-40目和8-16目粒度，分别放入不同包装袋内存放。

(2)制备墨绿色微晶玻璃陶瓷复合板：

A、取16-40目粒度的墨绿色微晶玻璃熔块作为陶瓷基板底料，取8-16目粒度的墨绿色微晶玻璃熔块作为陶瓷基板面料，首先将16-40目粒度的墨绿色微晶玻璃熔块均匀铺在陶瓷基板上，然后将8-16目粒度的墨绿色微晶玻璃熔块均匀覆盖在16-40目粒度墨绿色微晶玻璃熔块的上层，铺设范围为每平方米陶瓷基板10-12Kg，16-40目粒度的底料和8-16目粒度的面料重量相同，各取5-6kg；

B、将均匀铺设有墨绿色微晶玻璃熔块的陶瓷基板置于辊道窑内烧成，烧成温度为1120-1160℃，辊道窑烧成时间为314.5小时，本发明最佳实施例为烧成温度为1130-1150℃，烧成时间为3.5-4小时。

在上述描述的技术方案中，深色微晶玻璃熔块在熔制时，需要对熔制熔块的窑池作一些改造以保证生产出合格的深色微晶玻璃熔块，其改进描述如下：窑池出料口由原来的固定式改做成可升降的门，通过台车控制门的升降，(可根据液面高度控制升降式台车使升降门移动，便于着色好的玻璃液体流出)，具体如何控制门的升降是本领域技术人员熟知技术，此处不做详述；另外，窑池中的玻璃液通过浮渣挡砖端面经出料口流至澄清池，由于浮渣挡砖端面距玻璃液面约为25-30厘米，这样在靠近浮渣挡砖端面的液体温度较低，流动性就差，本发明在浮渣挡砖端面上安装一套电极加热装置，以便使窑池浮渣挡砖表面深颜色的玻璃液有足够高的温度流动，保证了浮渣挡砖表面玻璃液的流动，克服了现有技术中在浮渣挡砖处玻璃液难以经出料口流动到澄清池内的问题，也解决了可能造成的“死窑”问题。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。