一种具有红外吸收功能的陶瓷砖及其制备方法与流程

本发明属于建筑陶瓷材料制备，具体涉及一种具有红外吸收功能的陶瓷砖及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着建筑陶瓷行业的不断发展，陶瓷砖产品的规格、品类和生产工艺不断更新，产品的装饰效果显著提升。陶瓷板、岩板的出现及功能化也大大拓宽了建筑陶瓷产品的应用领域。从使用场合来说，诸如墙、地、台面、柜面等应用（高强、耐冲击）；从行业来说，诸如家电、医疗等（抗菌）。然而，由于建筑陶瓷产品需高温（～1200℃）烧结的工艺流程，而大多数功能性材料难以耐受高温，因此在陶瓷砖非力学功能性方面研究较少，以装饰效果开发为主，市场上也鲜见功能化的陶瓷砖产品。目前，在建筑陶瓷行业转型升级和高质量发展的要求下，开发具有特殊功能和特定应用场合的产品，符合细分领域产品在终端的应用需求。

2、红外光是一种波长比可见光长的电磁波（波长大于770 nm）。自然界的任何物体都是红外光辐射源，时时刻刻都在不停地向外辐射红外光。根据红外光与材料的相互作用不同可以将材料分为红外吸收型和红外反射型。对于建筑陶瓷材料来说，对红外波段电磁波是“不透明”的，因此，红外吸收率+红外反射率=1。高红外反射的陶瓷材料表面在接受到外来的红外辐射时，大部分红外能量均被反射，表现为高红外反射、低红外吸收。而高红外吸收的陶瓷材料接受到外来的红外辐射时，表现为较多的红外吸收，从而可使材料迅速升温。

3、根据太阳光辐射能力图谱，太阳光中紫外区辐射能力约占3%，可见光区辐射能力约占44%，而红外区辐射能力约占53%（主要在770nm-3μm波段），占有很高比例。目前市面上能释放红外线的加热灯的光谱热能分布也主要集中在700nm-3μm的红外波长范围。因此，作为建筑墙、地、台面、饰面装饰材料的陶瓷产品的红外吸收性能是非常重要的。而传统的陶瓷砖产品（仿古砖、全抛釉）依据jg/t 235-2014《建筑反射隔热涂料》标准检测，在770nm-2.5μm波段红外光的吸收率一般均小于0.45。

4、因此，开发在770nm-2.5μm波段高红外光吸收率的陶瓷砖产品，能够有效吸收太阳光、红外加热灯和取暖设施（如暖气、地暖等）的红外辐射，从而使陶瓷砖表面迅速达到较高的温度。一方面，可以改善陶瓷砖表面冰冷的触感，可用于我国北方供暖地区的建筑地面装饰或铺设地暖的地面装饰，用于北方地区低层建筑外墙可以高效吸收太阳辐射起到建筑保温功能；另一方面，可以应用于红外加热产品的内外饰面或红外保健产品的功能部件，可显著增加红外→热的转换效率。然而，目前尚未见在770nm-2.5μm波段具有较高红外光吸收率（平均吸收率＞0.7，最高红外吸收率＞0.9）的陶瓷砖产品。

技术实现思路

1、鉴于上述技术难题，本发明的目的在于提供一种具有高红外吸收功能的陶瓷砖及其制备方法。

2、第一方面，本发明提供了一种具有红外吸收功能的陶瓷砖的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

3、在陶瓷坯体表面施加底釉；

4、在施加底釉的坯体表面施加透明釉；所述透明釉的组成包括透明釉基料与钛掺杂二氧化锡ti0.1sn0.9o2晶态纳米粉体；其中，以干料计，质量比透明釉基料：钛掺杂二氧化锡ti0.1sn0.9o2晶态纳米粉体为100:5-10；

5、烧成，得到所述具有红外吸收功能的陶瓷砖。

6、较佳地，所述底釉的化学组成包括：以质量百分比计，sio2 49.0-54.0%，al2o3 28.0-30.0%，cao 0.4-1.0%，mgo 0.2-0.5%，k2o 2.5-5.5%，na2o 2.5-3.5%，zro25.5-8.5%，烧失 2.5-5.5%。

7、较佳地，所述底釉的施加方式为钟罩淋釉；比重为1.78-1.83；施釉量为350-500g/m2。

8、较佳地，所述透明釉基料的化学组成包括：以质量百分比计，sio257.0～60.0%，al2o39.0～12.0%，cao 8.0～12.0%，mgo 1.0～2.0%，k2o 5.0～7.0%，na2o 2.0～3.0%，bao0.5～1.0%，zno 6.5～8.0%，烧失0～10.0%。

9、较佳地，所述透明釉基料的原料组成包括：以质量百分比计，石英10.0～22.0%，高岭土7.0～11.0%，碳酸钡1.0～3.0%，煅烧氧化锌6.0～8.0%，钾长石30.0～35.0%，钠长石5.0～16.0%，方解石9.0～15.0%，烧滑石8.0～11.0%。

10、较佳地，所述钛掺杂二氧化锡ti0.1sn0.9o2晶态纳米粉体为四方晶型，粒径为30-200 nm。

11、较佳地，所述透明釉的施釉工艺为直线淋釉、钟罩式淋釉或气动雾化喷枪喷釉；比重为1.35-1.85；施釉量为350-650g/m2。

12、较佳地，所述烧成的温度为1150-1220℃，烧成的周期为45-80min。

13、第二方面，本发明提供了一种根据上述制备方法得到的具有红外吸收功能的陶瓷砖。

14、有益效果

15、本发明制备的高红外吸收陶瓷砖在不增加生产设备的情况下大幅提升了陶瓷砖产品的红外吸收性能，工艺简单、适应性强，赋予了陶瓷砖产品新的特殊功能，达到高红外光吸收率，对陶瓷砖生产上下其他工序和装饰效果基本不会产生不利影响。

技术特征：

1.一种具有红外吸收功能的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述底釉的化学组成包括：以质量百分比计，sio2 49.0-54.0%，al2o3 28.0-30.0%，cao 0.4-1.0%，mgo 0.2-0.5%，k2o 2.5-5.5%，na2o 2.5-3.5%，zro2 5.5-8.5%，烧失 2.5-5.5%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述底釉的施加方式为钟罩淋釉；比重为1.78-1.83；施釉量为350-500g/m2。

4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明釉基料的化学组成包括：以质量百分比计，sio2 57.0～60.0%，al2o3 9.0～12.0%，cao 8.0～12.0%，mgo 1.0～2.0%，k2o 5.0～7.0%，na2o 2.0～3.0%，bao 0.5～1.0%，zno 6.5～8.0%，烧失0～10.0%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明釉基料的原料组成包括：以质量百分比计，石英10.0～22.0%，高岭土7.0～11.0%，碳酸钡1.0～3.0%，煅烧氧化锌6.0～8.0%，钾长石30.0～35.0%，钠长石5.0～16.0%，方解石9.0～15.0%，烧滑石8.0～11.0%。

6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛掺杂二氧化锡ti0.1sn0.9o2晶态纳米粉体为四方晶型，粒径为30-200 nm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明釉的施釉工艺为直线淋釉、钟罩式淋釉或气动雾化喷枪喷釉；比重为1.35-1.85；施釉量为350-650g/m2。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧成的温度为1150-1220℃，烧成的周期为45-80min。

9.一种根据权利要求1所述的制备方法得到的具有红外吸收功能的陶瓷砖。

技术总结本发明涉及一种具有红外吸收功能的陶瓷砖及其制备方法，属于建筑陶瓷材料制备技术领域。针对传统陶瓷砖产品在770nm‑2.5μm波段红外光吸收率较小的技术问题，本发明在施加底釉的陶瓷坯体表面进一步施加含透明釉基料与钛掺杂二氧化锡Ti<subgt;0.1</subgt;Sn<subgt;0.9</subgt;O<subgt;2</subgt;晶态纳米粉体的透明釉，同时通过透明釉基料配方的组分设计保证钛掺杂二氧化锡晶态纳米粉体加入后在高温烧成过程中不会与其发生反应或者不会被其形成的熔体所侵蚀从而失效，最终经烧成得到的陶瓷砖在770nm‑2.5μm波段范围内的平均红外吸收率＞0.7，可以应用于建筑保温材料或者红外加热产品的内外饰面或红外保健产品的功能部件等领域。技术研发人员：刘一军,陈鹏程,梁铎,吴洋,刘春江受保护的技术使用者：蒙娜丽莎集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29