[發(fā)明專利]一種一次燒成的微晶玻璃－陶瓷復合板的制備工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710052659.1
• 申請日: 2007-07-06
• 公開（公告）號: CN101337826A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 周俊;王焰新
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: C04B37/04
• 分類號: C04B37/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發(fā)明涉及一種一次燒成的微晶玻璃-陶瓷復合板的制備工藝，該微晶玻璃-陶瓷復合板主要用于建筑裝飾。

背景技術

微晶玻璃具有結構致密、機械強度高、耐磨、耐腐蝕、抗風化能力強等優(yōu)良性質，可作為高檔建筑裝飾材料。但是，通體的微晶玻璃板的制造成本很高；而以微晶玻璃作為表層飾面層，或以微晶玻璃與陶瓷相混合作為表層飾面層，再以普通陶瓷作為底層支撐層，制成微晶玻璃-陶瓷復合板，則有利于大幅度降低制造成本，并利于大規(guī)模工業(yè)化生產。根據微晶玻璃-陶瓷復合板生產過程中的熱處理次數(shù)，可將微晶玻璃-陶瓷復合板的工藝分為兩類：二次燒成工藝和一次燒成工藝。其中二次燒成工藝在我國已得到了廣泛的應用。

二次燒成工藝的基本工藝流程為：利用常規(guī)陶瓷生產技術，燒制出陶瓷素坯作為復合板的基板；另行熔制出母玻璃顆粒；將母玻璃顆粒均勻鋪布在陶瓷素坯上；進入窯爐，經燒結、晶化后制得微晶玻璃-陶瓷復合板。由于該工藝需先行燒制陶瓷素坯，再燒制微晶玻璃-陶瓷復合板，故稱為二次燒成工藝。如中國專利ZL00130117.9所示。二次燒成工藝存在著以下不足：(1)能耗高。因需要分別進行陶瓷素坯和微晶玻璃-陶瓷復合板的燒成，能耗相對較高；(2)微晶玻璃層較厚。在實際生產中，因考慮到復合板在退火冷卻過程中的變形問題，通常將復合板表層的微晶玻璃層設計為3-6mm，以避免復合板毛板在打磨過程中上翹或上凸部位的微晶玻璃層被磨透；(3)容易出現(xiàn)氣孔缺陷。在陶瓷素坯上鋪布一層較厚的母玻璃顆粒，無論如何優(yōu)化玻璃顆粒級配和布料方式，都不可避免地在玻璃顆粒間存在孔隙，進而在燒結過程中，部分孔隙被封閉形成孤立的氣泡，經拋光后，表現(xiàn)為氣孔缺陷；(4)較易變形開裂。因微晶玻璃層較厚，且微晶玻璃層與陶瓷層間的界面規(guī)整，又由于微晶玻璃層和陶瓷層的熱膨脹系數(shù)很難在各個溫度段均為一致，故二層之間容易產生較大的內應力，致使復合板產品較易產生變形或開裂。

一次燒成工藝又可分為“母玻璃顆粒松散地鋪布在陶瓷生坯上進行一次燒成的工藝(以下簡稱為‘布料式一次燒成工藝’)”和“母玻璃顆粒壓入陶瓷坯體表層進行一次燒成的工藝(以下簡稱為‘壓嵌式一次燒成工藝’)”。具體為：

(1)布料式一次燒成工藝的基本工藝流程為：利用常規(guī)陶瓷生產技術，通過壓制成型制備出陶瓷生坯作為復合板的基板；另行熔制出母玻璃顆粒；將母玻璃顆粒均勻鋪布在陶瓷生坯上；進入窯爐，經燒結、晶化后制得復合板，其底層為陶瓷坯體，表層為微晶玻璃飾面層。如中國專利ZL00100030.6、ZL03109190.3、ZL03119410.9所示。該工藝的優(yōu)勢集中表現(xiàn)為：使用未燒制的陶瓷生坯作為基板，母玻璃顆粒被鋪布在陶瓷生坯上，只經一次燒成，同時使陶瓷生坯燒結、母玻璃顆粒燒結晶化為微晶玻璃，并使底層的陶瓷坯體層與表層的微晶玻璃層熔結復合，故與二次燒成工藝相比，可大幅度降低能耗。該工藝的不足表現(xiàn)為：①該工藝仍存在著上述二次燒成工藝所存在的微晶玻璃層較厚、容易出現(xiàn)氣孔缺陷、較易變形開裂等不足；②由于采用一次燒成，上層的母玻璃顆粒在850-950℃就已燒結，封閉了氣體通道，而下層的陶瓷生坯要在1050-1250℃才燒結，并收縮放氣，致使上層微晶玻璃層的氣孔缺陷更為嚴重，甚至產生鼓泡現(xiàn)象；③因陶瓷生坯和母玻璃顆粒在一次燒成過程中均存在燒結收縮過程和退火冷卻收縮過程，故二層之間更易產生較大的內應力，致使復合板更易出現(xiàn)變形開裂缺陷；

(2)壓嵌式一次燒成工藝的基本工藝流程為：分別制備陶瓷粉料和母玻璃顆粒；在陶瓷粉料布入壓磚機的模腔時，也將母玻璃顆粒布入；當壓磚機壓制出陶瓷生坯時，生坯表層便同時被壓入了一定量的母玻璃顆粒，即得復合板生坯；將復合板生坯烘干、一次燒成后，制得表層有微晶玻璃裝飾的微晶玻璃-陶瓷復合板。如中國專利ZL00136831.1所示。該工藝的優(yōu)點在于：①一次燒成，能耗較低；②微晶玻璃顆粒分布在陶瓷相中，因不存在獨立的微晶玻璃層，故不會產生較大內應力，可較好地控制產品的平整度、變形性。然而，現(xiàn)有的壓嵌式一次燒成工藝制得的復合板表層的微晶玻璃相含量過低、陶瓷相含量過高，不能較好地顯現(xiàn)出微晶玻璃的裝飾效果。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)役的二次燒成工藝生產能耗高，現(xiàn)有的布料式一次燒成工藝氣孔缺陷嚴重，現(xiàn)有的壓嵌式一次燒成工藝微晶玻璃相含量低、裝飾效果不佳，本發(fā)明的目的在于提供一種生產能耗低、產品氣孔缺陷少、微晶玻璃相含量高、裝飾效果較好的一次燒成的微晶玻璃-陶瓷復合板的制備工藝。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種一次燒成的微晶玻璃-陶瓷復合板的制備工藝，其特征在于它包括以下步驟：