本發(fā)明涉及陶瓷磚技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種具有非光滑微表面結(jié)構(gòu)的耐磨瓷磚的制備方法。
背景技術(shù):
陶瓷磚在日常生活中隨處可見,是一種重要的建筑材料,是由粘土和其他無機(jī)非金屬原料,經(jīng)成型、燒結(jié)等工藝生產(chǎn)的板狀或塊狀陶瓷制品,用于裝飾與保護(hù)建筑物、構(gòu)筑物的墻面和地面。
瓷磚的耐磨性直接決定了瓷磚的使用壽命,現(xiàn)如今市面上的地磚一般具有表面光滑的特點(diǎn),但是硬物在其上擦拭容易刮花,耐磨度不足,使用一段時間后發(fā)明劃痕明星,容易藏污納垢,瓷磚的表面也不復(fù)光亮如初,消費(fèi)者不得不進(jìn)行二次更換,造成經(jīng)濟(jì)和人力的二次損耗。為此,研制高耐磨的瓷磚產(chǎn)品不僅可以改善用戶體驗(yàn),同時也能達(dá)到節(jié)約資源的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種具有非光滑微表面結(jié)構(gòu)的耐磨瓷磚的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種具有非光滑微表面結(jié)構(gòu)的耐磨瓷磚的制備方法,包括以下步驟:
(1)制坯:將制磚原料混合均勻后進(jìn)行球磨、除鐵、干燥、研細(xì)處理,制得的粉料粒徑為50-200μm,然后將所得粉料干壓成型,制成磚坯;
(2)施釉:將陶瓷釉料涂飾于磚坯表面,熱風(fēng)干燥處理;
(3)施膠:將陶瓷納米纖維投入適量的由無水乙醇、水按照100:(5-20)的體積比混配而成的溶劑中,超聲振蕩分散均勻,隨后加入金屬鹽,攪拌使其溶解后加入有機(jī)配體,繼續(xù)超聲振蕩20-30min后靜置30-50min,反應(yīng)結(jié)束后體系抽濾,所得產(chǎn)物經(jīng)水洗、干燥后投入固含量為20-30%的硅溶膠或鋁溶膠體系中,超聲分散均勻后浸涂于步驟(2)制備的磚坯表面,室溫干燥2-5h,完成施膠;
(4)燒結(jié):將施膠后磚坯送入窯爐中燒結(jié)處理,升溫程序?yàn)椋合纫?-6℃/min的速率升溫至300-450℃,保溫20-30min,然后以8-12℃/min的速率升溫至600-800℃,保溫20-30min,然后再以相同的升溫速率升溫至950-1250℃,保溫?zé)Y(jié)1-5h后出料,自然冷卻至室溫,即得所述的耐磨瓷磚。
所述步驟(3)中的陶瓷納米纖維是由陶瓷前驅(qū)體溶液經(jīng)靜電紡絲、燒結(jié)后制得的。
所述步驟(3)中的金屬鹽為氯化鋅、醋酸鋅、硝酸鋅中的一種或幾種混合。
所述步驟(3)中的有機(jī)配體為2-甲基咪唑。
所述步驟(3)中的陶瓷納米纖維、金屬鹽、有機(jī)配體三者的重量比為1:(0.1-0.5):(0.05-0.1)。
所述步驟(3)中的陶瓷納米纖維與硅溶膠或鋁溶膠的重量比為1:(5-10)。
所述的陶瓷前驅(qū)體溶液是由陶瓷前驅(qū)體與聚乙烯吡咯烷酮、水按照10:(1-5):(30-50)的重量比配制而成。
所述的陶瓷前驅(qū)體為鈦酸四丁酯、鈦酸異丁酯、氧氯化鋯、乙酸鋇中的一種。
本發(fā)明制備的耐磨瓷磚在傳統(tǒng)瓷磚磚坯釉層表面涂施含有金屬有機(jī)骨架化合物包覆陶瓷納米纖維的硅溶膠或者鋁溶膠,經(jīng)具有三維多孔結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)骨架化合物包覆的陶瓷納米纖維在膠液中呈定向分布排列,在后續(xù)的升溫?zé)Y(jié)過程中,金屬有機(jī)骨架化合物中的金屬離子轉(zhuǎn)變成液態(tài)金屬或者金屬氧化物,有機(jī)配體基團(tuán)炭化燒蝕,液態(tài)金屬或金屬氧化物實(shí)現(xiàn)了陶瓷納米纖維與瓷磚釉層的強(qiáng)力粘結(jié)以及陶瓷納米纖維間的有效連接,最終制得了具有高強(qiáng)度陶瓷納米纖維均勻排列的非光滑微表面結(jié)構(gòu)的耐磨瓷磚,其表面強(qiáng)度、耐磨抗壓,即使出現(xiàn)了磨損也可通過二次施膠完成修復(fù),延長了瓷磚的使用周期。
具體實(shí)施方式
一種具有非光滑微表面結(jié)構(gòu)的耐磨瓷磚的制備方法,包括以下步驟:
(1)制坯:將制磚原料混合均勻后進(jìn)行球磨、除鐵、干燥、研細(xì)處理,制得的粉料粒徑為50μm,然后將所得粉料干壓成型,制成磚坯;
(2)施釉:將陶瓷釉料涂飾于磚坯表面,熱風(fēng)干燥處理;
(3)施膠:將陶瓷納米纖維投入適量的由無水乙醇、水按照100:5的體積比混配而成的溶劑中,超聲振蕩分散均勻,隨后加入醋酸鋅,攪拌使其溶解后加入2-甲基咪唑,繼續(xù)超聲振蕩20min后靜置30min,反應(yīng)結(jié)束后體系抽濾,所得產(chǎn)物經(jīng)水洗、干燥后投入固含量為20%的硅溶膠中,超聲分散均勻后浸涂于步驟(2)制備的磚坯表面,室溫干燥2h,完成施膠;
(4)燒結(jié):將施膠后磚坯送入窯爐中燒結(jié)處理,升溫程序?yàn)椋合纫?℃/min的速率升溫至300℃,保溫20min,然后以8℃/min的速率升溫至600℃,保溫20min,然后再以相同的升溫速率升溫至950℃,保溫?zé)Y(jié)1h后出料,自然冷卻至室溫,即得所述的耐磨瓷磚。
所述步驟(3)中的陶瓷納米纖維是由陶瓷前驅(qū)體溶液經(jīng)靜電紡絲、燒結(jié)后制得的。
所述步驟(3)中的陶瓷納米纖維、醋酸鋅、2-甲基咪唑三者的重量比為1:0.1:0.05。
所述步驟(3)中的陶瓷納米纖維與硅溶膠的重量比為1:5。
所述的陶瓷前驅(qū)體溶液是由鈦酸四丁酯與聚乙烯吡咯烷酮、水按照10:1:30的重量比配制而成。