本發(fā)明涉及陶瓷磚領(lǐng)域，特別涉及一種高硬度瓷磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著瓷磚生產(chǎn)技術(shù)的提高，瓷磚產(chǎn)品的種類越來越多，包括拋光磚、釉面磚、通體磚、?；u、陶瓷錦磚等。瓷磚的應(yīng)用范圍也越來越廣，從民居到寫字樓，從戶內(nèi)到戶外，到處都可以看到瓷磚的身影。但是現(xiàn)有瓷磚的硬度不高，在運輸和安裝的過程中容易損壞。而且現(xiàn)有硬度高的瓷磚大多比較重，大大增加了運輸?shù)某杀尽，F(xiàn)有技術(shù)的陶瓷磚很難在低生產(chǎn)成本的條件下，同時解決硬度和輕質(zhì)兩個技術(shù)問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種兼具高硬度和輕質(zhì)兩個優(yōu)點的瓷磚，且所述瓷磚的生產(chǎn)成本低。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還在于，提供一種兼具高硬度和輕質(zhì)兩個優(yōu)點的瓷磚的制備方法。為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了一種高硬度瓷磚，其由下述重量份的原料制成：粘土15-25份、高嶺土20-30份、輕質(zhì)陶粒20-40份、氧化鋯1-5份、氧化鋁5-10份、氧化硅1-5份、碳化硅1-5份、碳化鈦1-5份、稀土氧化物1-3份和粘合劑5-10份。作為上述方案的改進(jìn)，所述高硬度瓷磚的原料配方如下：粘土18-23份、高嶺土22-28份、輕質(zhì)陶粒25-35份、氧化鋯1-3份、氧化鋁6-8份、氧化硅1-3份、碳化硅1-3份、碳化鈦1-3份、稀土氧化物1-2份和粘合劑6-8份。作為上述方案的改進(jìn)，所述高硬度瓷磚的原料配方如下：粘土20份、高嶺土25份、輕質(zhì)陶粒30份、氧化鋯2份、氧化鋁7份、氧化硅2份、碳化硅3份、碳化鈦3份、稀土氧化物2份和粘合劑7份。作為上述方案的改進(jìn)，所述高硬度瓷磚的原料還包括抗菌劑1-2份，所述抗菌劑為氧化鋅、氧化銅、磷酸二氫銨或碳酸鋰。作為上述方案的改進(jìn)，所述稀土氧化物為氧化釔、氧化鑭、氧化鈰或氧化鐿；所述粘合劑為羧甲基纖維素鈉。相應(yīng)的，本發(fā)明還公開一種高硬度瓷磚的制備方法，包括：1、按下述重量份稱取原料：粘土15-25份、高嶺土20-30份、輕質(zhì)陶粒20-40份、氧化鋯1-5份、氧化鋁5-10份、氧化硅1-5份、碳化硅1-5份、碳化鈦1-5份、稀土氧化物1-3份和粘合劑5-10份；2、將原料攪拌混合30-60min，得到混合料；3、將混合料進(jìn)行四次球磨，得到球磨料；4、將球磨料在30-50Mpa的壓力下壓制成型，得到坯體；5、將坯體進(jìn)行干燥處理，干燥后的坯體的水含量＜2%；6、將干燥后的坯體進(jìn)行浸釉；7、將浸釉后的坯體進(jìn)行燒成，燒成的溫度為1200-1500℃，燒成時間為30-60min；8、將燒成后的坯體經(jīng)過磨邊、拋光、包裝，得到高硬度瓷磚成品。作為上述方案的改進(jìn)，步驟3包括：將混合料用直徑為60-70mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50-59mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40-49mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30-39mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理。作為上述方案的改進(jìn)，步驟3包括：將混合料用直徑為60mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理。作為上述方案的改進(jìn)，所述壓制成型的壓力為38-48Mpa；干燥后的坯體的水含量＜1%；燒成的溫度為1350-1450℃，燒成時間為40-50min。實施本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提供一種高硬度瓷磚，其原料配方為：粘土15-25份、高嶺土20-30份、輕質(zhì)陶粒20-40份、氧化鋯1-5份、氧化鋁5-10份、氧化硅1-5份、碳化硅1-5份、碳化鈦1-5份、稀土氧化物1-3份和粘合劑5-10份。采用上述的原料配方，可以大大減輕瓷磚的重量，與普通瓷磚相比，其重量可以減少50%。而且，所述瓷磚的硬度高，表面硬度為1600-2000HV，斷裂模數(shù)達(dá)110-150MPa，破壞強度為1800-2000N，抗彎強度為400-450Mpa。此外，所述高硬度瓷磚的制備工藝簡單，工藝流程控制簡單，設(shè)備要求簡單，有效節(jié)省生產(chǎn)成本，應(yīng)用范圍廣。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明公開了一種高硬度瓷磚，其由下述重量份的原料制成：粘土15-25份、高嶺土20-30份、輕質(zhì)陶粒20-40份、氧化鋯1-5份、氧化鋁5-10份、氧化硅1-5份、碳化硅1-5份、碳化鈦1-5份、稀土氧化物1-3份和粘合劑5-10份。優(yōu)選的，所述高硬度瓷磚的原料配方如下：粘土18-23份、高嶺土22-28份、輕質(zhì)陶粒25-35份、氧化鋯1-3份、氧化鋁6-8份、氧化硅1-3份、碳化硅1-3份、碳化鈦1-3份、稀土氧化物1-2份和粘合劑6-8份。更佳的，所述高硬度瓷磚的原料配方如下：粘土20份、高嶺土25份、輕質(zhì)陶粒30份、氧化鋯2份、氧化鋁7份、氧化硅2份、碳化硅3份、碳化鈦3份、稀土氧化物2份和粘合劑7份。需要說明的是，輕質(zhì)陶粒，采用粘土或粉煤灰、生物污泥為主要原料，通過高溫焙燒，膨化而成，輕質(zhì)陶粒作為一種輕集料，具有密度小、強度高、吸水率大、保溫、隔熱、耐火、抗震等特點。氧化鋯材料本身具有高硬度、高溫、高韌性、極高的耐磨性及耐化學(xué)腐蝕性等優(yōu)良的物化性能；而氧化鋁本身也具備機械強度高、硬度大、頻介電損耗小、高溫絕緣電阻高、耐化學(xué)腐蝕性和導(dǎo)熱性良好等優(yōu)良綜合技術(shù)性能。碳化鈦具有高硬度、高熔點和耐磨損的性能；碳化硅具有化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，高硬度（莫氏硬度為9.5級）等優(yōu)點。經(jīng)試驗證明，將上述材料與氧化鋯、氧化硅和氧化鋁復(fù)合得到的陶瓷材料，可以顯著提高瓷磚的硬度。綜上，本發(fā)明以粘土和高嶺土為基礎(chǔ)，添加一定量的輕質(zhì)陶粒，并輔以特定比例的氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、碳化硅和碳化鈦，可以有效降低瓷磚的重量，且還可以保證其有高硬度。進(jìn)一步，所述高硬度瓷磚的原料還包括抗菌劑1-2份，所述抗菌劑為氧化鋅、氧化銅、磷酸二氫銨或碳酸鋰。所述抗菌劑與高硬度瓷磚的其他原料共同作用，使得高硬度瓷磚具有抗菌殺菌能力，其表面的細(xì)菌的存活率不到50%，霉菌的存活率不到30%。所述稀土氧化物優(yōu)選為氧化釔、氧化鑭、氧化鈰或氧化鐿，但不限于此。所述粘合劑優(yōu)選為羧甲基纖維素鈉，但不限于此。相應(yīng)的，本發(fā)明還公開一種高硬度瓷磚的制備方法，包括：1、按下述重量份稱取原料：粘土15-25份、高嶺土20-30份、輕質(zhì)陶粒20-40份、氧化鋯1-5份、氧化鋁5-10份、氧化硅1-5份、碳化硅1-5份、碳化鈦1-5份、稀土氧化物1-3份和粘合劑5-10份；優(yōu)選的，所述高硬度瓷磚的原料配方如下：粘土18-23份、高嶺土22-28份、輕質(zhì)陶粒25-35份、氧化鋯1-3份、氧化鋁6-8份、氧化硅1-3份、碳化硅1-3份、碳化鈦1-3份、稀土氧化物1-2份和粘合劑6-8份。更佳的，所述高硬度瓷磚的原料配方如下：粘土20份、高嶺土25份、輕質(zhì)陶粒30份、氧化鋯2份、氧化鋁7份、氧化硅2份、碳化硅3份、碳化鈦3份、稀土氧化物2份和粘合劑7份。進(jìn)一步，所述高硬度瓷磚的原料還包括抗菌劑1-2份，所述抗菌劑為氧化鋅、氧化銅、磷酸二氫銨或碳酸鋰。因此，所述高硬度瓷磚還具有抗菌殺菌能力，其表面的細(xì)菌的存活率不到50%，霉菌的存活率不到30%。所述稀土氧化物優(yōu)選為氧化釔、氧化鑭、氧化鈰或氧化鐿，但不限于此。所述粘合劑優(yōu)選為羧甲基纖維素鈉，但不限于此。2、將原料攪拌混合30-60min，得到混合料。3、將混合料進(jìn)行四次球磨，得到球磨料。具體的，所述四次球磨包括：將混合料用直徑為60-70mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50-59mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40-49mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30-39mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理。作為四次球磨的進(jìn)一步優(yōu)選方案，其包括：將混合料用直徑為60mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理。4、將球磨料在30-50Mpa的壓力下壓制成型，得到坯體；優(yōu)選的，所述壓制成型的壓力為38-48Mpa。5、將坯體進(jìn)行干燥處理，干燥后的坯體的水含量＜2%；優(yōu)選的，干燥后的坯體的水含量＜1%。6、將干燥后的坯體進(jìn)行浸釉。7、將浸釉后的坯體進(jìn)行燒成，燒成的溫度為1200-1500℃，燒成時間為30-60min；優(yōu)選的，燒成的溫度為1350-1450℃，燒成時間為40-50min。8、將燒成后的坯體經(jīng)過磨邊、拋光、包裝，得到高硬度瓷磚成品。下面以具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述實施例1一、配方：粘土15份、高嶺土20份、輕質(zhì)陶粒20份、氧化鋯1份、氧化鋁5份、氧化硅1份、碳化硅1份、碳化鈦1份、稀土氧化物1份和粘合劑5份。二、制備方法：1、按下述重量份稱取原料：粘土15份、高嶺土20份、輕質(zhì)陶粒20份、氧化鋯1份、氧化鋁5份、氧化硅1份、碳化硅1份、碳化鈦1份、稀土氧化物1份和粘合劑5份；2、將原料攪拌混合30min，得到混合料；3、將混合料進(jìn)行四次球磨，得到球磨料；其中，四次球磨包括：將混合料用直徑為60mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理；4、將球磨料在30Mpa的壓力下壓制成型，得到坯體；5、將坯體進(jìn)行干燥處理，干燥后的坯體的水含量＜2%；6、將干燥后的坯體進(jìn)行浸釉；7、將浸釉后的坯體進(jìn)行燒成，燒成的溫度為1200℃，燒成時間為30min；8、將燒成后的坯體經(jīng)過磨邊、拋光、包裝，得到高硬度瓷磚成品。實施例2一、配方：粘土18份、高嶺土22份、輕質(zhì)陶粒25份、氧化鋯2份、氧化鋁7份、氧化硅2份、碳化硅2份、碳化鈦2份、稀土氧化物2份、粘合劑7份、抗菌劑1份；二、制備方法：1、按下述重量份稱取原料：粘土18份、高嶺土22份、輕質(zhì)陶粒25份、氧化鋯2份、氧化鋁7份、氧化硅2份、碳化硅2份、碳化鈦2份、稀土氧化物2份、粘合劑7份、抗菌劑1份；2、將原料攪拌混合40min，得到混合料；3、將混合料進(jìn)行四次球磨，得到球磨料；其中，四次球磨包括：將混合料用直徑為60mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理；4、將球磨料在40Mpa的壓力下壓制成型，得到坯體；5、將坯體進(jìn)行干燥處理，干燥后的坯體的水含量＜2%；6、將干燥后的坯體進(jìn)行浸釉；7、將浸釉后的坯體進(jìn)行燒成，燒成的溫度為1350℃，燒成時間為50min；8、將燒成后的坯體經(jīng)過磨邊、拋光、包裝，得到高硬度瓷磚成品。實施例3一、配方：粘土20份、高嶺土25份、輕質(zhì)陶粒30份、氧化鋯3份、氧化鋁8份、氧化硅3份、碳化硅3份、碳化鈦3份、稀土氧化物2份和粘合劑8份。二、制備方法：1、按下述重量份稱取原料：粘土20份、高嶺土25份、輕質(zhì)陶粒30份、氧化鋯3份、氧化鋁8份、氧化硅3份、碳化硅3份、碳化鈦3份、稀土氧化物2份和粘合劑8份；2、將原料攪拌混合50min，得到混合料；3、將混合料進(jìn)行四次球磨，得到球磨料；其中，四次球磨包括：將混合料用直徑為60mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理；4、將球磨料在45Mpa的壓力下壓制成型，得到坯體；5、將坯體進(jìn)行干燥處理，干燥后的坯體的水含量＜2%；6、將干燥后的坯體進(jìn)行浸釉；7、將浸釉后的坯體進(jìn)行燒成，燒成的溫度為1400℃，燒成時間為50min；8、將燒成后的坯體經(jīng)過磨邊、拋光、包裝，得到高硬度瓷磚成品。實施例4一、配方：粘土22份、高嶺土28份、輕質(zhì)陶粒35份、氧化鋯4份、氧化鋁9份、氧化硅4份、碳化硅4份、碳化鈦4份、稀土氧化物3份、粘合劑9份、抗菌劑2份；二、制備方法：1、按下述重量份稱取原料：粘土22份、高嶺土28份、輕質(zhì)陶粒35份、氧化鋯4份、氧化鋁9份、氧化硅4份、碳化硅4份、碳化鈦4份、稀土氧化物3份、粘合劑9份、抗菌劑2份；2、將原料攪拌混合60min，得到混合料；3、將混合料進(jìn)行四次球磨，得到球磨料；其中，四次球磨包括：將混合料用直徑為60mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理；4、將球磨料在50Mpa的壓力下壓制成型，得到坯體；5、將坯體進(jìn)行干燥處理，干燥后的坯體的水含量＜2%；6、將干燥后的坯體進(jìn)行浸釉；7、將浸釉后的坯體進(jìn)行燒成，燒成的溫度為1450℃，燒成時間為50min；8、將燒成后的坯體經(jīng)過磨邊、拋光、包裝，得到高硬度瓷磚成品。實施例5一、配方：粘土25份、高嶺土30份、輕質(zhì)陶粒40份、氧化鋯5份、氧化鋁10份、氧化硅5份、碳化硅5份、碳化鈦5份、稀土氧化物3份和粘合劑10份。二、制備方法：1、按下述重量份稱取原料：粘土25份、高嶺土30份、輕質(zhì)陶粒40份、氧化鋯5份、氧化鋁10份、氧化硅5份、碳化硅5份、碳化鈦5份、稀土氧化物3份和粘合劑10份；2、將原料攪拌混合60min，得到混合料；3、將混合料進(jìn)行四次球磨，得到球磨料；其中，四次球磨包括：將混合料用直徑為60mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第一次球磨處理；將經(jīng)第一次球磨處理的混合料用直徑為50mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第二次球磨處理；將經(jīng)第二次球磨處理的混合料用直徑為40mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第三次球磨處理；將經(jīng)第三次球磨處理的混合料用直徑為30mm的氧化鋯球磨石進(jìn)行第四次球磨處理；4、將球磨料在50Mpa的壓力下壓制成型，得到坯體；5、將坯體進(jìn)行干燥處理，干燥后的坯體的水含量＜2%；6、將干燥后的坯體進(jìn)行浸釉；7、將浸釉后的坯體進(jìn)行燒成，燒成的溫度為1500℃，燒成時間為60min；8、將燒成后的坯體經(jīng)過磨邊、拋光、包裝，得到高硬度瓷磚成品。將實施例1-5所得的瓷磚（尺寸為60*60cm，厚度為0.8-1cm）做技術(shù)檢測，結(jié)果如下：實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5表面硬度1700HV1680HV1850HV1950HV1750HV斷裂模數(shù)120MPa145MPa131MPa148MPa137MPa破壞強度1870N1900N1980N1950N1920N抗彎強度405Mpa410Mpa440Mpa430Mpa420Mpa重量3.7kg3.7kg3.7kg3.7kg3.7kg需要說明的是，所述重量測量的是尺寸為60*60cm，厚度為1cm的瓷磚的重量。綜上所述，本發(fā)明提供一種高硬度瓷磚，可以大大減輕瓷磚的重量，與普通瓷磚相比，其重量可以減少50%。而且，所述瓷磚的硬度高，斷裂模數(shù)、破壞強度、抗彎強度都較為理想。此外，所述高硬度瓷磚的制備工藝簡單，工藝流程控制簡單，設(shè)備要求簡單，有效節(jié)省生產(chǎn)成本，應(yīng)用范圍廣。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3