[发明专利]用于饰面的改进陶瓷板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明基本上涉及用于饰面和地板的陶瓷板或瓷砖，以及它们的制造方法。

背景技术

通常用于饰面和地板的陶瓷板已知具有高的耐压性、表面硬度和耐磨性，这些特性是由陶瓷混合物的构成材料和该混合物所进行的高温焙烧过程提供的。

相反，所述陶瓷板具有低抗拉强度和通常的脆性行为，这常常限制了其在具有拉伸应力或弯曲应力状态的条件下的使用。

在这样的条件下，由于敲击和尤其集中的应力，小裂纹会在陶瓷板中形成，并且由于陶瓷的脆性行为，小裂纹会逐步地传播到整个陶瓷板，直到其碎裂。

如果所述板是用于对建筑物的外部正面进行镶面，这种固有的陶瓷脆性会尤其的严重，因为它们一般是通过适当的机械装置被固定在离地面很高的高度。

在这种情况下，由于板的突然碎裂(由于自然或意外事件而导致)以及随后其碎片从很高的高度坠落，显然会导致危险。

为解决这个问题，当前所知的有两个可以选择的方案。

广泛应用的第一个解决方案包括把合成材料或金属材料制成的网用环氧树脂粘结在陶瓷板的后表面。

以这种方式，如果板突然碎裂，其碎片仍然由与它们粘结的网保持在位，因此防止了对人或物的危险。

最近提出的第二个解决方案包括这样来制造板：叠置两个或更多薄板，并在其间插入树脂层，该树脂层将所述薄板粘结到一起、从而为组件提供机械连续性。以这种方式，获得一种复合陶瓷板，其中每个独立的组成板作为其他板的支撑。

尽管两种所述解决方案都提供了好的效果，但是它们的广泛应用受到严重局限，特别是由于粘结连接缺乏可靠性和形成这种连接的成本很高。

本发明的目的是在简单、合理和低成本方案的框架范围内提供一种抗性优于常用陶瓷板的增强陶瓷板。

发明内容

该目的通过这样一种增强陶瓷板实现，该增强陶瓷板包括连续的陶瓷基体，其内部结合有抗性优于陶瓷基体自身的增强纤维，即不一定为直线性的丝状体。

特别的，增强纤维较所述陶瓷基体具有更高的抗拉强度。

根据本发明，增强纤维以形成位于两个纯陶瓷层之间的至少一个陶瓷和纤维复合层这样的方式分布在所述陶瓷基体中。

在所述复合层中，增强纤维彼此分离和隔开地位于基本上同一个平面中，该平面可以与陶瓷板表面平行或向陶瓷板表面倾斜。

特别的，增强纤维可以以随机方式分布，或优选的以有序的方式分布以形成不连续的网，其网孔由增强纤维限定。

依靠这种解决方案，根据本发明的陶瓷板基本上具有内部增强，使得其较普通的完全陶瓷板而言脆性更小。

就这方面而言，如果在增强陶瓷板中形成裂纹，其传播在遇到比陶瓷基体具有更好抗性的增强纤维时被中断，从而防止板裂成碎片。

根据本发明，必须使网的网孔侧边长度小于限定网孔的增强纤维的长度，以防止在陶瓷板中存在裂纹能沿着传播而不遇到任何增强纤维的基本上直线性的优先方向。

在本发明的优选实施例中，增强纤维以有序的重复样式分布，以便不连续网的网孔为平行四边形的形式，典型地为矩形或正方形，并且彼此都相等。

此外，根据本发明，增强纤维为金属纤维，典型的为直线性的钢丝段，优选的具有0.3至0.7mm之间的直径，和20至200mm之间的长度，优选长度在40和100mm之间。

可选择的，所述增强纤维可以是玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维。

本发明还包括制造所述增强陶瓷板的制造方法，包括以下步骤：

a)在支撑表面形成第一陶瓷粉层；

b)至少在所述第一陶瓷粉层的顶部表面的一个区域上分布增强纤维组件；

c)覆盖所述增强纤维，以在所述第一层上形成至少第二陶瓷粉层，以获得包含增强纤维的具有所需厚度的软陶瓷坯料；

d)压制所述软坯料，以压实粉末并获得未焙烧的陶瓷板；以及最后

e)对所述未焙烧的陶瓷板进行焙烧，以得到包括其中结合有增强纤维的连续陶瓷基体的增强陶瓷板。

根据本发明，特别地，覆盖增强纤维的所述步骤c)可以通过重复需要次数的步骤a)和b)来实施，以便软坯料包括多个陶瓷粉层，在这些陶瓷粉层之间插入增强纤维。

以这种方案，不仅可以通过采用普通陶瓷模具的不连续成形工艺，而且可以通过本申请人的欧洲专利申请EP1283097中描述的连续成形工艺，来非常简单、合理和经济地制造所述强化陶瓷板。