一種具有非光滑微表面結構的耐磨瓷磚的製備方法與流程

2023-09-16 06:39:35 1

本發明涉及陶瓷磚技術領域，尤其涉及一種具有非光滑微表面結構的耐磨瓷磚的製備方法。

背景技術：

陶瓷磚在日常生活中隨處可見，是一種重要的建築材料，是由粘土和其他無機非金屬原料，經成型、燒結等工藝生產的板狀或塊狀陶瓷製品，用於裝飾與保護建築物、構築物的牆面和地面。

瓷磚的耐磨性直接決定了瓷磚的使用壽命，現如今市面上的地磚一般具有表面光滑的特點，但是硬物在其上擦拭容易刮花，耐磨度不足，使用一段時間後發明劃痕明星，容易藏汙納垢，瓷磚的表面也不復光亮如初，消費者不得不進行二次更換，造成經濟和人力的二次損耗。為此，研製高耐磨的瓷磚產品不僅可以改善用戶體驗，同時也能達到節約資源的效果。

技術實現要素：

本發明為了彌補已有技術的缺陷，提供一種具有非光滑微表面結構的耐磨瓷磚的製備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種具有非光滑微表面結構的耐磨瓷磚的製備方法，包括以下步驟：

（1）制坯：將制磚原料混合均勻後進行球磨、除鐵、乾燥、研細處理，製得的粉料粒徑為50-200μm，然後將所得粉料幹壓成型，製成磚坯；

（2）施釉：將陶瓷釉料塗飾於磚坯表面，熱風乾燥處理；

（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，隨後加入金屬鹽，攪拌使其溶解後加入有機配體，繼續超聲振蕩20-30min後靜置30-50min，反應結束後體系抽濾，所得產物經水洗、乾燥後投入固含量為20-30%的矽溶膠或鋁溶膠體系中，超聲分散均勻後浸塗於步驟（2）製備的磚坯表面，室溫乾燥2-5h，完成施膠；

（4）燒結：將施膠後磚坯送入窯爐中燒結處理，升溫程序為：先以5-6℃/min的速率升溫至300-450℃，保溫20-30min，然後以8-12℃/min的速率升溫至600-800℃，保溫20-30min，然後再以相同的升溫速率升溫至950-1250℃，保溫燒結1-5h後出料，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體溶液經靜電紡絲、燒結後製得的。

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矽溶膠或鋁溶膠的重量比為1:（5-10）。

所述的陶瓷前驅體溶液是由陶瓷前驅體與聚乙烯吡咯烷酮、水按照10:（1-5）:（30-50）的重量比配製而成。

所述的陶瓷前驅體為鈦酸四丁酯、鈦酸異丁酯、氧氯化鋯、乙酸鋇中的一種。

本發明製備的耐磨瓷磚在傳統瓷磚磚坯釉層表面塗施含有金屬有機骨架化合物包覆陶瓷納米纖維的矽溶膠或者鋁溶膠，經具有三維多孔結構的金屬有機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，在後續的升溫燒結過程中，金屬有機骨架化合物中的金屬離子轉變成液態金屬或者金屬氧化物，有機配體基團炭化燒蝕，液態金屬或金屬氧化物實現了陶瓷納米纖維與瓷磚釉層的強力粘結以及陶瓷納米纖維間的有效連接，最終製得了具有高強度陶瓷納米纖維均勻排列的非光滑微表面結構的耐磨瓷磚，其表面強度、耐磨抗壓，即使出現了磨損也可通過二次施膠完成修復，延長了瓷磚的使用周期。

具體實施方式

一種具有非光滑微表面結構的耐磨瓷磚的製備方法，包括以下步驟：

（1）制坯：將制磚原料混合均勻後進行球磨、除鐵、乾燥、研細處理，製得的粉料粒徑為50μm，然後將所得粉料幹壓成型，製成磚坯；

（2）施釉：將陶瓷釉料塗飾於磚坯表面，熱風乾燥處理；

（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，隨後加入醋酸鋅，攪拌使其溶解後加入2-甲基咪唑，繼續超聲振蕩20min後靜置30min，反應結束後體系抽濾，所得產物經水洗、乾燥後投入固含量為20%的矽溶膠中，超聲分散均勻後浸塗於步驟（2）製備的磚坯表面，室溫乾燥2h，完成施膠；

（4）燒結：將施膠後磚坯送入窯爐中燒結處理，升溫程序為：先以5℃/min的速率升溫至300℃，保溫20min，然後以8℃/min的速率升溫至600℃，保溫20min，然後再以相同的升溫速率升溫至950℃，保溫燒結1h後出料，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體溶液經靜電紡絲、燒結後製得的。

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矽溶膠的重量比為1:5。

所述的陶瓷前驅體溶液是由鈦酸四丁酯與聚乙烯吡咯烷酮、水按照10:1:30的重量比配製而成。