一种高硬度防划痕瓷砖及其制备工艺的制作方法

本发明涉及瓷砖加工，具体为一种高硬度防划痕瓷砖及其制备工艺。

背景技术：

1、瓷砖作为陶瓷的一种，早已步入千家万户的生活当中，与一般的水泥砖、大理石地面砖等相比，瓷砖具有着更为优异的抗冻防污、耐水汽侵蚀以及耐化学腐蚀性能，易于清洁；但是在使用过程中，由于自然界中灰尘杂质等因素的影响，瓷砖在使用过程中仍会不可避免的出现划痕等缺陷，影响瓷砖的美观与使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高硬度防划痕瓷砖及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高硬度防划痕瓷砖，具有以下技术特征：按重量份数计，所述高硬度防划痕瓷砖由45-55份高岭土、5-12份煅烧高铝粉、10-15份石英、20-23份钾长石、15-25份改性莫来石晶须、0.15-0.4份聚乙烯醇；

3、其中，所述改性莫来石晶须的制备方法为：

4、a.将莫来石晶须使用去离子水洗涤3-5次后，干燥至恒重，将置于行星式球磨机中，按照球料比为(8-12)：1的比例，球磨处理5min后，分离研磨后的莫来石晶须将其分散至氢氧化钠溶液中，升温至95℃，超声震荡反应90-150min后，离心分离莫来石晶须，并使用煮沸的去离子水洗涤3-5次后，将莫来石晶须再次分散至kh550中，固液比为1：(10-25)，升温至75-85℃，超声震荡分散0.5-1h后，向其中加入kh550体积20％的去离子水，继续搅拌反应2-5h后，离心分离莫来石晶须，真空干燥至恒重，得到前处理莫来石晶须；

5、b.将微纳米玻璃粉置于行星式球磨机中，按照球料比为(15-20)：1的比例，球磨处理10-15min后，分离研磨活化后的微纳米玻璃粉，将其置于kh560中，固液比为1：(5-15)，升温至75-85℃，超声震荡分散0.5-1.5h后，加入kh560体积20％的去离子水，继续搅拌反应2-4h后，离心分离微纳米玻璃粉，真空蒸发至恒重，得到前处理微纳米玻璃粉；

6、c.将前处理莫来石晶须分散至去离子水中，固液比为1：(5-10)，搅拌混合15-25min后，加入前处理微纳米玻璃粉，搅拌并超声震荡处理0.5-1h后，升温至85-95℃，搅拌反应0.5-1.5h后，喷雾干燥，收集干燥产物，得到改性莫来石晶须。

7、进一步的，步骤a中，所述莫来石晶须直径为0.2-3μm，长度为5-200μm。

8、进一步的，步骤a中，所述氢氧化钠溶液ph值为11.5-12；所述莫来石晶须与氢氧化钠溶液的固液比为1：(8-50)。

9、进一步的，步骤b中，所述微纳米玻璃粉粒径为1500-8000目。

10、进一步的，步骤c中，所述前处理莫来石晶须与前处理微纳米玻璃粉的质量比为10：(2-4)。

11、进一步的，一种高硬度防划痕瓷砖的制备方法，包括以下步骤：

12、s1.分别将高岭土、煅烧高铝粉、石英、钾长石置于球磨机中湿法球磨，除铁，过120-200筛后，将球磨后的原料混合，加入改性莫来石晶须、聚乙烯醇，按照球料比为10：1的比例，继续球磨混合0.5h后，分离研磨浆料，置于105±5℃环境中干燥，直至浆料中含水量降至5-10％；

13、s2.将烘干后原料按照50-200rpm的速率再次搅拌混合0.5-1h后，向原料中分3-5次均匀的喷洒雾化去离子水，喷洒结束后，将原料静置放置陈腐4-8h；

14、s3.将陈腐后原料压制成型后，将坯体置于模具中，保压升温至105-110℃，保温干燥1-2h后，将干燥后坯体转移至煅烧炉中，煅烧，得到高硬度防划痕瓷砖。

15、进一步的，步骤s2中，所述雾化去离子水的总用量为烘干后原料质量的5-8％。

16、进一步的，步骤s3中，压制成型压力为10-15mpa；

17、保压升温至，施加压力为12-15mpa。

18、进一步的，步骤s3中，干燥后坯体煅烧时，参数如下：

19、以1.5-3℃/min的速率，将坯体升温至850-900℃，保温20-30min后，升温至1150-1200℃，保温40-60min，再次升温至1300-1350℃，保温煅烧13-16h后，以0.5℃/min的速率冷却至750-800℃，保温30-70min后，再次以0.5℃/min的速率降温至400-500℃，保温30-40min后，随炉温冷却至室温，煅烧结束。

20、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

21、本发明为了增加瓷砖的硬度及其耐磨性能，本发明使用了高岭土以及石英为原料，并辅以钾长石，从而共同烧结制备了高硬度防划痕陶瓷，其中含有的石英相较多，因此具有较为出色的硬度与防划痕性能，但是虽然石英相的增多有助于增加陶瓷的耐划痕性能，但同样会造成瓷砖的强度下降，进而导致瓷砖易折易碎，因此本发明在这一基础上在原料中添加了莫来石晶须，但是莫来石晶须虽然具有极高的长径比，但是与石英材料同属于脊性材料，单纯地添加莫来石晶须会使得莫来石晶须在陶瓷材料中结合强度不足甚至造成瓷砖的开裂破碎等问题，因此本发明还针对莫来石晶须进行了改性，

22、本发明首先将莫来石晶须浸渍与氢氧化钠中，在高温加热下，氢氧化钠会对莫来石中的硅相溶解，从而使得莫来石晶须表面并暴露其中的铝相，之后将其与kh550混合，并经水解后在莫来石表面引入了氨基基团，

23、在这一基础上，本发明进一步的使用了微纳米玻璃粉与kh560混合，经水解后在微纳米玻璃粉表面引入环氧基，之后将前处理莫来石晶须与前处理微纳米玻璃粉混合，在环氧基与氨基作用下，莫来石晶须表面会附着部分微纳米玻璃粉，在高温作用下，微纳米玻璃粉会首先融化实现莫来石晶须与其余陶瓷材料之间的粘结，并且微纳米玻璃粉中含有大量的硅元素，在高温下可以再次与莫来石晶须表面暴露出的铝质元素反应再次生成莫来石结构，进一步的增加了莫来石晶须在陶瓷材料中的结合强度，增强了陶瓷的机械性能。

技术特征：

1.一种高硬度防划痕瓷砖，其特征在于：按重量份数计，所述高硬度防划痕瓷砖由45-55份高岭土、5-12份煅烧高铝粉、10-15份石英、20-23份钾长石、15-25份改性莫来石晶须、0.15-0.4份聚乙烯醇；

2.根据权利要求1所述的一种高硬度防划痕瓷砖，其特征在于：步骤a中，所述莫来石晶须直径为0.2-3μm，长度为5-200μm。

3.根据权利要求1所述的一种高硬度防划痕瓷砖，其特征在于：步骤a中，所述氢氧化钠溶液ph值为11.5-12；

4.根据权利要求1所述的一种高硬度防划痕瓷砖，其特征在于：步骤b中，所述微纳米玻璃粉粒径为1500-8000目。

5.根据权利要求1所述的一种高硬度防划痕瓷砖，其特征在于：步骤c中，所述前处理莫来石晶须与前处理微纳米玻璃粉的质量比为10：(2-4)。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的高硬度防划痕瓷砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种高硬度防划痕瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述雾化去离子水的总用量为烘干后原料质量的5-8％。

8.根据权利要求6所述的一种高硬度防划痕瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤s3中，压制成型压力为10-15mpa；

9.根据权利要求6所述的一种高硬度防划痕瓷砖的制备方法，其特征在于：步骤s3中，干燥后坯体煅烧时，参数如下：

技术总结本发明涉及瓷砖加工技术领域，具体为一种高硬度防划痕瓷砖及其制备工艺；本发明为了增加瓷砖的硬度及其耐磨性能，本发明使用了高岭土以及石英为原料，并辅以钾长石，从而共同烧结制备了具有高石英相的高硬度防划痕陶瓷，陶瓷中的石英相具有较高硬度，可以有效增加瓷砖的表面硬度，并在这一基础上，本发明还在原料中增加了改性莫来石晶须，在莫来石晶须表面引入微纳米玻璃粉，来增加在煅烧时与其余瓷砖原料之间的粘结，增加莫来石晶须在陶瓷材料中的结合强度，增强了陶瓷的机械性能。技术研发人员：黄亚威,黄业龙受保护的技术使用者：江西金利源陶瓷有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14