[发明专利]一种轻质低膨胀瓷质建筑陶瓷砖的制备方法及其制得的产品

说明书

发明公开了一种轻质低膨胀瓷质建筑陶瓷砖的制备方法及其制得的产品。采用复合结构“内+外”的方式，即外层为基础坯体致密层，中间为基础坯体+莫来石晶须轻质层，即降低了材料的比重，同时可以解决单一孔状结构形成后表面致密度较差的问题，由于外层为致密层，因此可以实现材料的瓷质化（即吸水率＜0.5%），有助于材料强度的提高，以及改善现有多孔轻质材料可加工性和防污性能不佳的现状，同时本方法工艺简单、成本低廉，因此具有广阔的市场空间。

技术领域

本发明涉及建筑陶瓷砖技术领域，尤其涉及一种轻质低膨胀瓷质建筑陶瓷砖的制备方法及其制得的产品。

背景技术

传统建筑陶瓷砖还存在着热膨胀系数较大（使用寿命短）、产品比重大（运输、铺贴困难）、产品致密度高（导热性大、保温差）等现状。针对上述问题，本专利对传统建筑瓷质砖进行结构创新，研究一种低膨胀、内层多孔外层致密的轻质建筑陶瓷砖以提高传统建筑陶瓷砖的热稳定性、延长其使用寿命，减轻建筑陶瓷砖，提高产品的保温隔热性能以达到绿色节能建材的使用要求。

热膨胀性是陶瓷材料的一项主要性能，当材料承受较大的温度变化时，热膨胀系数的大小直接影响了材料的使用性能和使用寿命，材料的抗热震性、复合材料的力学性能与热膨胀性密切相关，因此开发低膨胀陶瓷材料具有重要意义。

本专利引入可形成网状孔隙的莫来石晶须增强体对现有建筑陶瓷砖的结构上进行减轻，采用复合结构“内+外” 的方式，即外层为基础坯体致密层，中间为基础坯体+莫来石晶须轻质层，即降低了材料的比重，同时可以解决单一孔状结构形成后表面致密度较差的问题，由于外层为致密层，因此可以实现材料的瓷质化（即吸水率＜0.5%），有助于材料强度的提高，以及改善现有多孔轻质材料可加工性和防污性能不佳的现状。该结构的形成可以依靠现代建筑陶瓷工业中较为成熟的压机多层布料系统帮助实现。

同时，由于莫来石材料的热膨胀系数在 4.5～5.6×10^-6℃^-1范围内，因此在材料配方上，本专利以量大价廉的沙漠沙作为制备低膨胀基础坯体和莫来石晶须前驱体主要原料，通过配方调节两者的热膨胀系数，以提高内外层的匹配性及复合材料的稳定性。其中，利用沙漠沙低温合成莫来石晶须和低膨胀镁质基础坯体的相关技术在本人申请的发明专利“一种利用沙漠砂低温合成莫来石晶须的制备方法”（申请号：201510449490.8）、“一种利用沙漠黄沙及废料制备的低膨胀建筑陶瓷材料及其制造方法”（申请号：201510082698.0）中已有涉及。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、工艺简单、性能优异的轻质低膨胀瓷质建筑陶瓷砖的制备方法及其制得的产品。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种轻质低膨胀瓷质建筑陶瓷砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：按重量百分比将沙漠沙20wt%、花岗岩废料20wt%、西矿陶土20wt%、菱镁矿10wt%、黑滑石10wt%、铝矾土20wt%混合后，经湿法球磨、烘干、过筛得到镁质基础粉料；

步骤二：按重量百分比将沙漠沙30wt%、铝矾土40wt%、氢氧化铝30%，外加2%AlF₃和2%V₂O₅混合后，经干法球磨、过筛、造粒、再过筛得到莫来石晶须前驱体颗粒；

步骤三：将步骤二得到的莫来石晶须前驱体颗粒与步骤一得到镁质基础粉料按照3～5∶7～5的重量百分比混合制成轻质内层坯料；

步骤四：在建筑陶瓷砖生产的压机钢模内先布一层镁质基础粉料作为底料层，在底料层上再布一层轻质内层坯料作为中间层，最后在中间层上再布一层镁质基础粉料作为面料层，然后通过压机压制成型获得样品；

步骤五：在第四步制得样品的四个端面，分别用少量镁质基础粉料刮平封口，然后在1180～1230℃下烧制，最高温度下的保温时间为1h，获得轻质低膨胀瓷质建筑陶瓷砖。