[发明专利]凝灰岩釉面泡沫陶瓷保温装饰砖及制造工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于泡沫玻璃、泡沫陶瓷、发泡陶瓷技术领域，特别是涉及以凝灰岩为主要原料，经一次焙烧发泡而成的釉面泡沫陶瓷保温装饰砖及工艺方法。

背景技术

现有的泡沫玻璃多是以95％以上的废旧玻璃加入0.2～1％碳黑或1～4％的碳酸盐为发泡剂，经850～950℃焙烧发泡而成。主要用于化工深冷工程隔热和建筑外保温。以天然熔岩的珍珠岩、浮石为原料的泡沫玻璃只限于研究阶段未工业化生产。以废旧玻璃为原料的泡沫玻璃作为建筑外保温，自1991年以来在吉林省特别是长春市得到了一定的应用，应用的方法是用1∶3水泥砂浆粘贴于外墙后再做二次装饰，不足是表面砂浆较厚，一般15mm以上显得施工较繁，湿法作业多。专利ZL03252053.0“复合饰面泡沫玻璃保温装饰材料”提出将泡沫玻璃复合上饰面层工厂化制作，使大幅面瓷砖粘贴牢固可以直接应用于外墙保温装饰，可代替天然花岗岩石材，是一种很好的思路，向预制化发展，但不足是须二次制作。专利CN01108123.6“一种轻质发泡陶瓷装饰砖及其制造方法”，和本发明方法有些相似，是由陶瓷坯料、发泡剂、骨架料均混物压制品的烧成物，其中陶瓷坯料和发泡剂构成装饰砖的细粉基料，发泡剂占1～7％(重量百分比)，其余为陶瓷坯料；骨架料是高于基料熔点的相对高熔点陶瓷矿物瘠性料颗粒，所述骨架料的含量为基料重量的20～50％，经一次成型后烧成的砖体具有天然石材的凹凸曲面效果。但不足是，配方内使用5％的氟化物作为发泡剂挥发后污染大气对环保不利；使用的基本原料是普通陶瓷行业的原料成本较高；产品密度在1000kg/m³保温效果较差；装饰效果是以粒度为30～80目的不发泡的重质高熔点料，所以凸凹立体感不强。专利申请200410048022.1“硬壳层泡沫玻璃及其制备方法”和本发明结构方法有些相似，是以废旧玻璃为原料，结构分三层，即硬壳层、过渡层、泡沫层组成；湿法压制成型；经880℃焙烧发泡而成。但不足是配方太复杂，且湿法成型工艺较复杂，按两步法工业化生产，热坯体出发泡窑600℃脱模后急冷，由于硬壳层密度大冷却速度快，而泡沫层冷却速度慢，将要形成很大的应力而使其形成裂纹而炸裂。所以按两步法实现一次焙烧发泡釉面制品不炸裂难度很大。专利申请03128836.7、97104741.3、87104277.0、93110149.2等都是以废旧玻璃、珍珠岩、浮石为原料的单一保温材料不具备装饰效果。

发明内容

本发明的目的是以自然储量丰富的凝灰岩为主要原料，以助熔剂、抗氧化剂来解决发泡温度范围及发泡层料长时间焙烧的氧化问题，可实现在1050～1200℃的范围内，一次焙烧发泡而成带釉面的系列泡沫陶瓷保温装饰砖，采用一步窑制法缓慢降温来解决釉面层和发泡层应力。成功地烧制出：凸凹文化石釉面系列、微晶玻璃釉面系列、裂纹釉面系列。

本发明是这样实现的，包括釉面层和发泡层，经焙烧发泡而成为集保温装饰于一体的泡沫陶瓷保温装饰砖，其特征在于：

a.发泡层主要原料为凝灰岩，占总配方组成的(按wt％)50～99.8；

b.发泡层配方成份中引入占总配方组成的(按wt％)0～6的抗氧化剂；

c.釉面层为微孔发泡釉，微孔发泡釉又分为自制釉和成品釉，自制釉以釉粉的形式置于发泡层之上或之下形成釉面层；成品釉以釉浆的形式包裹块状物形成釉面层，包括凝灰岩原块挂釉块、高密度发泡料挂釉块；

d.釉面层为小于7mm水淬微晶玻璃颗粒置于发泡层之下形成釉面层；

e.以凝灰岩原块的挂釉块或高密度发泡料挂釉块置于发泡层之上，一次焙烧发泡而成凸凹文化石釉面系列，其原理是达到相应的发泡温度后凝灰岩原块在Fe₂O₃和C的作用下发泡膨胀且釉熔于其表面而形成；

f.以水淬微晶玻璃颗粒置于发泡层之下一次焙烧发泡而成微晶玻璃釉面系列，其原理是在规定的温度下微晶玻璃颗粒核化结晶形成高强釉面；

g.以微孔发泡釉或高密度发泡料置于发泡层之上或之下一次焙烧发泡而成裂纹釉面系列，其原理是釉层的膨胀小于发泡层而使釉层形成自然裂纹。

主料凝灰岩的化学成分范围(按wt％)为：SiO₂(62～66)，AL₂O₃(15～18)，Fe₂O₃(5～7)，CaO(1～1.25)，MgO(1～1.25)，K₂O(1.5～2)，Na₂O(0.5～1)，烧失量(4～5.5)。