一種輕質陶瓷的製造方法
2023-07-01 04:53:56 1
專利名稱：一種輕質陶瓷的製造方法
技術領域：
本發明「一種輕質陶瓷的製造方法」旨在提供一製造具質輕、隔熱、防火、防水特性的陶瓷成品的方法，以使其陶瓷成品得以廣泛應用於建材的陶瓷磚料使用，甚至於可將成品再行粉碎加工以成為輕質骨材的應用。
背景技術：
按，一建築材料所使用的陶瓷磚料，其本身除了需具有高強度的結構特性外，更需要依其所鋪設應用的場合，而具備有質輕、隔熱、防火、防水等特性；由於，習有的陶瓷燒結技術雖然可以製作具隔熱、防火、防水特性的陶瓷磚料，但卻一直無法突破降低整體陶瓷磚料質量的技術，以致於所製作完成的陶瓷磚料因為質量過重，而降低其適用範圍。
也因為陶瓷燒結技術一直無法突破降低成品質、質量的技術，而使得原本適合由陶瓷所替代的原料技術，不得不另尋其它出路，進而影響陶瓷產業的發展。
發明內容
本發明「一種輕質陶瓷的製造方法」即將粉狀玻璃料、粉狀鹼金屬矽酸鹽以及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成幹基狀態後，加入水分予以塑成所欲完成的形體，並經烘乾部份水分後即可加溫燒成，以在加溫燒成的過程中，利用鹼金屬矽酸鹽的多孔性粉體將空氣帶入，並由鹼金屬矽酸鹽中的氧化物或氫氧化物來降低粉狀玻璃料的軟化點。而在粉狀玻璃料呈半流體狀態時，由所帶入的空氣及結晶水因高溫膨脹而形成氣泡，同時其水溶性高分子可在高溫時轉變成氣體逸出而於成品的內部形成密閉性的氣孔，以及於成品的表面形成通道式的開放性氣孔，藉由封閉性氣孔的形成，使成品具有質輕、隔熱、防火、防水的特性。
本發明「一種輕質陶瓷的製造方法」的另一目的是將粉狀玻璃料、鹼金屬氫氧化物及水溶性高分子依固定的比例混合成幹基狀態後，加入水分予以塑成所欲完成的形體後，在加溫的過程中，利用鹼金屬氫氧化物來降低粉狀玻璃料的軟化點而在粉狀玻璃料形成半流體狀態時，水溶性高分子所轉換形成的氣體逸出而於成品內部形成密閉性的氣孔，以及於成品的表面形成通道式的開放性氣孔，同樣使成品達到質輕、隔熱、防火、防水的特性。
圖1是本發明的陶瓷成品外觀圖。
圖2是本發明的陶瓷成品剖視圖。
圖3是本發明以機械成型的製造流程圖。
圖4是本發明以手工成型的製造流程圖。
圖5是本發明另一實施例以機械成型的製造流程圖。
圖6是本發明另一實施例以手工成型的製造流程圖。
附圖中10陶瓷成品11開放性氣泡12封閉性氣泡具體實施方式
為能使貴審查委員清楚本發明的內容，以及整體運作方式，茲配合圖式說明如下本發明「一種輕質陶瓷的製造方法」其主要是用以製造如圖1及圖2所示的陶瓷成品10，其中，陶瓷成品10的表面是密布有呈通道式的開放性氣孔11，而其內部則密布有封閉性氣孔12，整體陶瓷成品10即藉由封閉性氣孔12的形成，而具有質輕、隔熱、防火、防水的特性。
至於，本發明「一種輕質陶甕的製造方法」的整體製造流程如圖3及圖4所示，其中各原料比如下a.在粉狀玻璃料為低溫型下①粉狀玻璃料(為50mesh以下的顆粒大小)重量比90％②粉狀鹼金屬矽酸鹽(可以為矽酸鈉)重量比10％③外加水溶性高分子(可以為糊精)重量比3％b.在粉狀玻璃料為高溫型下①粉狀玻璃料(為50mesh以下的顆粒大小)重量比60％
②粉狀鹼金屬矽酸鹽(可以為矽酸鈉)重量比如40％③外加水溶性高分子(可以為糊精)重量比3％而高溫型與低溫型的差別於粉狀玻璃料若燒至1000℃無變形為高溫型，若變形則為低溫型，其中，粉狀玻璃料的大小差別在於高溫狀態下持溫的時間長短，顆粒愈細持溫時間愈短，且水溶性高分子(可以為糊精)的摻入量多寡只在於提供粉狀玻璃料顆粒間的常溫黏著力大小，並順帶提供部分氣孔供應者的角色。
又依機械成型或手工成型的不同而包括有下列步驟A、先將粉狀玻璃料、粉狀鹼金屬矽酸鹽以及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成幹基狀態，本案的實施例可以為粉狀玻璃料是為50mesh的顆粉大小，其鹼金屬矽酸鹽則是為含有氧化鈉、氫氧化鈉或氧化矽的矽酸鈉，而其水溶性高分子則是為具高含碳量的糊精，並以低溫型粉狀玻璃料90％、矽酸鈉10％、糊精3％(外加)的比例，或以高溫型粉狀玻璃料60％、矽酸鈉40％、糊精3％(外加)的比例加以混合。
B、加入水分予以塑成所欲完成的形體，其水分的比例依機械成型或手工成型的不同而分別為6％與10％以下，並配合模具的使用將原料加以塑造定形，且依機械成型或手工成型的不同而分別以300kg/cm2與7kg/cm2的力量成形。
C、去除部份水分，以機械成型時是由110℃的溫度烘乾，而以手工成型時則是先行風乾後再同樣以110℃的溫度烘乾。
D、加溫燒成，將原料加熱至800℃後，即停止加熱(此燒成溫度視鹼金屬矽酸鹽所佔重量比多寡而調整)。
據以，即可在加溫燒成的過程中，利用鹼金屬矽酸鹽的多孔性粉體將空氣帶入，並由鹼金屬矽酸鹽中的氧化物或氫氧化物來降低粉狀玻璃料的軟化點，而在粉狀玻璃料呈半流體狀態時，由外帶入的空氣及結晶水因高溫膨脹而形成氣泡，同時其水溶性高分子可在高溫時轉變成氣體逸出而於成品的內部形成密閉性的氣孔，以及於成品的表面形成通道式的開放性氣孔，藉由封閉性氣孔的形成，使成品具有質輕、隔熱、防火、防水的特性，而可將陶瓷成品廣泛應用於建材的陶瓷磚料使用，甚至於可將成品再行粉碎加工以成為輕質骨材的應用。
本發明「一種輕質陶瓷的製造方法」的另種實施例的原料及製造流程亦可如圖5及圖6所示，其中各原料如下
①粉狀玻璃料(為50mesh以下的顆粒大小)95％②鹼金屬氫氧化物(可以為氫氧化鈉或氫氧化鉀)5％③外加水溶性高分子(可以為糊精)10％又依機械成型或手工成型的不同而包括有下列步驟A、先將粉狀玻璃料及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成幹基狀態，本案的實施例可以為粉狀玻璃料是為200mesh的顆粒大小，其鹼金屬氫氧化物可以為氫氧化鈉或氫氧化鉀，而其水溶性高分子則是為具高含碳量的糊精，並以低溫型粉狀玻璃95％、氫氧化鈉或氫氧化鉀5％及糊精10％(外加)的比例加以混合。
B、加入水分予以塑成所欲完成的形體，其水分的比例依機械成型或手工成型的不同而分別為6％與10％以下，並配合模具的使用將原料加以塑造定形，且使機械成型或手工成型的不同而分別以300kg/cm2與7kg/cm2的力量成形。
C、加溫燒結，將原料加熱至800℃後恆溫，等待10分鐘。
據以，在加溫的過程中，利用鹼金屬氫氧化物來降低粉狀玻璃料的軟化點，當粉狀玻璃料形成半流體狀態時，水溶性高分子所轉換形成的氣體逸出而於成品的內部形成密閉性的氣孔，以及於成品的表面形成通道式的開放性氣孔，藉由封閉性氣孔的形成，同樣可使成品具有質輕、隔熱、防火、防水的特性。
當然，利用本發明所製造陶瓷成品亦可於原料混合的過程中加入色料直接加溫燒成，抑或是在成型後經上色再行二次燒結，以使陶瓷成品更具色彩的變化。
本發明「一種輕質陶瓷的製造方法」利用鹼金屬矽酸鹽中的氧化物或氫氧化物來降低粉狀玻璃料的軟化點，而在粉狀玻璃料呈半流體狀態時，由鹼金屬矽酸鹽所帶入的空氣及結晶水因高溫膨脹而形成氣泡，同時其水溶性高分子亦可在高溫時轉變成氣體透出而於成品的內部形成密閉性的氣孔，以及於成品的表面形成通道式的開放性氣孔，藉由封閉性氣孔的形成，使成品具有質輕、隔熱、防火、防水的特性。或將粉狀玻璃料、鹼金屬氫氧化物及水溶性高分子依固定的比例混合成幹基狀態後，加入水分予以塑成所欲完成的形體後，在加溫過程中，利用鹼金屬氫氧化物來降低粉狀玻璃料的軟化點，當粉狀玻璃料形成半流體狀態時，水溶性高分子所轉換形成的氣體逸出而於成品內部形成密閉性的氣孔，以及於成品的表面形成通道式的開放性氣孔，同樣使成品達到質輕、隔熱、防火、防水的特性，提供一較全可行的輕質陶瓷的製造方法，爰依法提呈發明專利的申請；惟，以上的實施說明及圖式所示，是本發明較佳實施例的一者，並非以此局限本發明，是以，舉凡與本發明的構造、裝置、特徵等近似、雷同者，均應屬本發明的創設目的及申請專利範圍之內。
權利要求
1.一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，包括有下列步驟A、將粉狀玻璃料、粉狀鹼金屬矽酸鹽以及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成幹基狀態；B、加入水分予以塑成所欲完成的形體；C、去除部份水分；D、加溫燒成
2.根據權利要求1所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，該粉狀玻璃料是為50mesh以下的顆粒大小，該鹼金屬矽酸鹽則是為含有氧化鈉、氫氧化鈉或氧化矽的矽酸鈉，該水溶性高分子則是為具高含碳量的糊精，並以粉狀玻璃料90％、矽酸10％、糊精3％(外加)的比例加以混合。
3.根據權利要求1所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，該粉狀玻璃料是為50mesh以下的顆粒大小，該鹼金屬矽酸鹽則是為含有氧化鈉、氫氧化鈉或氧化矽的矽酸鈉，該水溶性高分子則是為具高含碳量的糊精，並以粉狀玻璃料60％、矽酸鈉40％、糊精3％(外加)的比例加以混合。
4.根據權利要求1所述的一種輕質陶瓷的製造方法。其特徵在於，其中，該輕質陶瓷是以機械成型，是加入6％以內的水分並配合模具以300kg/cm2的力量成形。
5.如申請專利範圍第1項所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，該輕質陶瓷是以手工成型，是加入10％以內的水分並配合模具以7kg/cm2的力量成形。
6.根據權利要求4所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，是以110℃的溫度烘乾以去除游離水分。
7.根據權利要求5所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，是先行風乾再以110℃的溫度烘乾以去除游離水分。
8.根據權利要求1所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，該燒成溫度為800℃。
9.一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，是包括有下列步驟A、將粉狀玻璃料、鹼金屬氫氧化物和水溶性高分子等原料依固定的比例混合成幹基狀態；B、加入水分予以塑成所欲完成的形體；C、去除部份水分；D、加溫燒成
10.根據權利要求9所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，該粉狀玻璃料是為50sesh以下的顆粒大小，該鹼金屬氫氧化物是為氫氧化鈉或氫氧化鉀，該水溶性高分子則是為具高含碳量的糊精，並以粉狀玻璃料95％、鹼金屬氫氧化物5％及外加糊精10％的比例加以混合。
11.根據權利要求9所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，該輕質陶瓷是以機械成型，是加入6％以內的水分並配合模具以300kg/cm2的力量成形。
12.根據權利要求9所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，該輕質陶瓷是以手工成型，是加入10％以內的水分並配合模具以7kg/cm2以上的力量成形。
13.根據權利要求11所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，是以110℃的溫度烘乾以去除游離水分。
14.根據權利要求12項所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，是先行風乾再以110℃的溫度烘乾以去除游離水分。
15.根據權利要求9項所述的一種輕質陶瓷的製造方法，其特徵在於，其中，該燒成溫度為800～1100℃。
全文摘要
本發明「一種輕質陶瓷的製造方法」是將粉狀玻璃料、粉狀鹼金屬矽酸鹽以及水溶性高分子等原料依固定的比例混合成幹基狀態後，加入水分予以塑成所欲完成的形體，並經烘乾部分水分後即可加溫燒成，以由鹼金屬矽酸鹽中的氧化物或氫氧化物來降低粉狀玻璃料的軟化點，而在粉狀玻璃料呈半流體狀態時，由鹼金屬矽酸鹽所帶入的空氣及結晶水因高溫膨脹而形成氣泡，同時其水溶性高分子亦可在高溫時轉變成氣體逸出而於成品的內部形成密閉性的氣孔，以及於成品的表面形成通道式的開放性氣孔，藉由封閉性氣孔的形成，使成品具有質輕、隔熱、防火、防水的特性。
文檔編號C04B35/622GK1524827SQ0310501
公開日2004年9月1日 申請日期2003年2月27日 優先權日2003年2月27日
發明者劉明坤, 張正宗 申請人:劉明宗, 張正宗