瓷质砖坯体配方优化范围
建筑瓷玻化砖坯体配方调配
建筑瓷玻化砖坯体配方调配摘要该课题以某瓷砖厂原本用于制造釉面砖的原料为原料，以某著名品牌玻化砖的性能为目标，通过配方调配，制得了符合性能指标的玻化砖。
并对影响瓷砖工艺性能和产品性能的因素进行了分析。
本课题利用了陶瓷原料的加和性，同时又证明了这一性质。
实验中用到的配料方法和分析测试手段对于日后的陶瓷配方调配工作有一定的借鉴意义。
关键词：玻化砖；建筑瓷；墙地砖Compounding Formula of Vitrified Brick for BuildingABSTRACTA vitrified brick according property index is made of the materials which are used as the raw material of glazed brick in a ceramic tile factory by compounding formula in the subject.And analysing the factor that effecting on the processing property of ceramic ties and product property.It made use of the addion property of ceramic raw material,and proved the property at the same time. The way of compounding formula and the measuer of analyzing and testing represent a useful effort for compounding formula of ceramic.KEY WORDS : Vitrified brick; Architectural ceramics;Ceramic tiles目录中文摘要........ . (Ⅰ)正文........................... . (1)1 引言 (1)2 文献综述 (3)2.1 墙地砖 (3)2.1.1 釉面砖 (3)2.1.2 通体砖 (4)2.1.3 抛光砖 (4)2.1.4 玻化砖 (4)2.1.5 马赛克 (5)2.1.6 墙地砖的选择 (6)2.2 玻化砖的特点及性能指标 (6)2.2.1 玻化砖的特点 (6)2.2.2 玻化砖的性能指标 (6)2.3 墙地砖生产常用原料介绍 (7)2.3.1 粘土类 (7)2.3.2 瘠性原料 (9)2.3.3 长石类原料 (9)2.3.4 硅灰石类原料 (10)2.3.5 透辉石类原料 (10)2.3.6 滑石类原料 (10)2.3.7 碳酸盐类原料 (10)2.3.8 辅助原料 (10)2.4 玻化砖生产工艺流程 (10)2.4.1 原料处理 (10)2.4.3 干压成型 (11)2.4.4 坯体干燥 (11)2.4.5 烧成 (11)2.4.6 装饰 (12)2.5 测试分析 (12)2.5.1 原料分析 (12)2.5.2 成品分析 (12)3 实验 (15)3.1 实验设备与仪器 (15)3.2 实验原料 (15)3.3 实验方案 (16)3.4 实验过程 (16)3.4.1 原料处理 (16)3.4.2 玻化砖性能指标的确定 (17)3.4.3 原料性能测试 (17)3.4.4 烧成制度的确定 (19)3.4.5 配方调配 (19)3.4.6 比色实验 (20)3.4.7 测试........................................................... (21)4 分析与讨论 (23)4.1 玻化砖性能指标的确定 (23)4.1.1 化学成分 (23)4.1.2 工艺性质 (23)4.2 原料分析 (24)4.2.2 工艺参数 (24)4.3 烧成制度的确定 (26)4.4 配方原料的选择 (27)4.5 配方调配 (28)4.6 玻化砖的装饰 (31)4.7 化学成分分析 (32)4.8 抗折强度测试 (32)4.9 实验中的影响因素 (35)3 结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1 引言近年来，人们对室内装饰的需求量越来越大，对地砖的外观与功能都提出了越来越高的要求。
陶瓷釉面砖配方优化设计
,
而 且 还 要 受 到 其 它 一 些 条 件的 限 制
,
,
( 2)
( i= 1 (j= 1
,
2
,
…
,
,
n
)
J
J J ( l ) 簇 X 簇 C (2 ) ,
2
…
,
m )
X )
I
0
:
E 簇 E镇 E
,
(4 )
:
K 簇K簇 K
(5 )
在 上 面 条 件 的 限 制 下 求 目标 函 数 ( 成本 最 低 )
,
。
上述
,
问 题 分析 起 来 是 在 众 多的 约 束条件下 的优 化问题
, ,
用 原料满 足 坯 体的化 学 组 成 原 料 坯
,
体 的成分 波 动范 围 以 及性 能 要 求均 可 看成 为 约 束条件
整 个 计算编 制成 通 用 计算机 程 序 可 得 到 约 束 条件 下 的最优配 方 和约 束
可 以 同 时兼顾 众 多 的要 求
。
并且
,
可在其 中找 出最 优 配 方
,
这 在 工 厂 实 际 配 方设 计 上 有着 重 要 意 义
同时
,
应 用 这 一 方 法 的计算机 软件
可 大大地提 高计 算速度 和 精度 使配 方 设计真 正 做 到 快 速
、
高效
。
二
、
数学 模型
, 。
陶 瓷 釉 面 砖的 配 方 计 算 方 法 在 实 际 配 方 设 计 中应 用 较 多的 是 化 学 组 成 逐 项满 足 法
14
下 限矩 阵
(l ) (2 )
陶瓷生产过程中缺陷及解决
陶瓷生产过程中缺陷及解决色差导致色差的原因也各种各样，原料、坯料加工、成形和烧成等各个环节，控制不好都会产生色差。
两批或两块之间色差1、进厂坯用原料质量波动2、颜料加入量为准确3、球磨细度变化4、色料颗粒大小及级配变化5、白料及色料的比例发生变化6、压制成形7、透明釉施加量发生变化8、烧成制度单块砖上的色差1、无规律的色差：A混料器工作状态不佳，B、白料及色料的颗粒尺寸及颗粒级配相差悬殊2、规律性色差产生这种色差的主要原因是由于推料器安装不当或发生变形等导致它与平台配合不良，喂料时将平台上粉料来回搓细后推入模腔造成。
二、夹层夹层又叫起层、层裂、分层和重皮。
出现夹层现象的根本原因是由于模内粉料中的气体排除不畅造成的。
其影响的因素很多，归结起来为二方面的原因：一、是粉料性能方面的原因，另一个是压机方面的原因1、粉料性能对夹层缺陷的影响①粉料水份对夹层缺陷的影响②陈腐时间对夹层缺陷的影响③粉料颗料级配对夹层缺陷的影响④粉料结块对夹层缺陷的影响⑤粉料表面质量对夹层缺陷的影响2、冲压制度不合理导致夹层缺陷3、模具问题导致夹层缺陷三、变形影响变形的因素很多，如坯体配方、成形、干燥制度等都会导致变形的产生。
对瓷质砖来说，影响最大的还是烧成制度，主要是辊道上下温差设定不合理所致。
烧成对变形的影响1、翘角这种变形的特点是坯体的四角都上翘，长度约为30mm，其余表面是平直或只有少许下凹，这种缺陷发生于窑的中间与两侧。
它是由于烧成后期辊道平面上下温差过大所致。
一般多发生在烧成过程的最后2-5分钟。
解决的办法：①、如果出窑尺寸正确，降低烧成带最后2—3组（箱）辊棒上部的温度（5—10℃或更高，视调试效果确定）并对等升高辊道下面的温度。
②、如果烧成后产品尺寸偏大，则仅升高辊道下面的温度5—10℃度或更多，（视调试效果确定）③、如果烧成后产品尺寸偏小，则仅升高辊道上面的温度5—10℃度或更多，（视调试效果确定）2、角下弯角下弯下好与翘角缺陷相反，它是坯体的四周都下弯，长度约30mm，其余表面是平直或只有少许下凸。
提高陶瓷砖通透性的方法探讨
1前言在陶瓷砖迅猛发展的今天，随着数字化设备在陶瓷砖中广泛应用，陶瓷砖的装饰设计及制造工艺越来越同质化，引起业内人士对陶瓷砖通透性的探索。
韩旗等[1]对玉质半透明陶瓷砖做了探索，其效果是砖体质感更细腻，花纹立体感更强；刘一军等[2]对大规格高石英透光陶瓷板进行了研究，当陶瓷板厚度为3.6mm 时，其透射率为0.72%。
陶瓷砖应用于“背景墙”这一场景时，透光性对陶瓷砖的表面装饰设计具有增强的作用。
2陶瓷的透光原理光在介质中传播会出现反射、吸收、（双）折射、散射等现象。
陶瓷中存在大量如气孔、杂质、晶界等不均匀的显微结构，如图1所示，光线在通过多晶材料介质时，会出现反射、吸收、散射、折射等现象[3]；尤其以散射和折射会对光强造成很大耗损；如果陶瓷中存在着色氧化物等杂质，这些杂质会对光选择性吸收，因此，大部分的陶瓷是不透明的。
陶瓷砖中除晶体和气孔外，还有玻璃相；玻璃相有可能促进陶瓷的透光性能，比如Adam J.Stevenson [4]在Nd ：YAG 激光陶瓷中掺入SiO 2，掺入0.035wt%的SiO 2提高了陶瓷的相对密度（>99.9%），改善了陶瓷的透光性能（透过率>82%）。
因此，可以通过玻璃相填充气孔，提高陶瓷的致密度，最终增加陶瓷的透光性。
马超（佛山欧神诺陶瓷有限公司，佛山528138）陶瓷砖的功能性成为新的关注点。
而陶瓷砖的通透性也成为其发展的一个方向。
结合透明陶瓷的透光原理，分析陶瓷砖的原料及制备工艺，探讨提高陶瓷砖通透性的方法。
透光介质；添加剂；致密化佛山市科技创新专项（2014GQ100065），广东省应用型科技研发专项（2015B090927002）研究与探讨Research &Discussion.cn. All Rights Reserved.3陶瓷砖的透光介质陶瓷砖由晶体、玻璃相和气孔组成，其中也存在氧化铁、氧化钛等着色氧化物。
以下将对陶瓷砖的不同组成分析其透光性。
高铝瓷质抛光砖的研制
结果 见图 １ 所示 。其 中曲线 １ 本实验坯体 的烧结范 围 ． 是 通 坯体烧 结 范 围 ．其烧 结点 １ ６ ℃ ．烧 结 范 围 １ ５ ５ ２ ４ ２
０
Ｆ ２ 及 Ｔ ０ 含量 要尽量 低 ， ｅ。 ｏ ｉ 因为 它们对 窑炉气 氛较 为敏 烧 结点 为 １ ６ ℃ ． 结范 围 １ ５ ～ １ ９ ℃ ； ８ 烧 ２ １ ３ 曲线 ２为普 ２ ２ 氧化 铝 由于可 以增加 坯体 内莫来 石晶相 量 ．进 而增 加产 品强 度 ， 用其 代替 硅酸 锆 ， 现 了环 保增 白和增 强产 实
要
本文打破瓷质抛光砖坯体 中常规氧化铝含量 １％ ２ 的界 限 ７ ～２％ 将坯体 中的氧化铝含
瓷质抛光砖 ， 含量 ， 铝 白度 ， 度 强
量 提高 到 ２ ％ 右 。 试 验证 明产 品经 抛 光 后 不 仅 白度 超 过 ７ 。 而且 强度 也 有 了较 大 的提 高 。 ８左 ０，
滑石 对 Ａ 的熔 解 性 强 ，同 时本 身又 具 有乳 浊 增 白作 ３ ３产 品烧 结范 围及烧成 工艺 ｌ ． 用 ； 瓷石 铁 、 含量 低 、 锂 钛 白度 高 、 剂性 强 ， 于产 品致 熔 利 较 高 的 Ａ ２ 含量 使体 系烧成 时高 温液相 粘度增 大 、 ｌ。 ｏ 密化 与低温快 烧 ； 较高 含量 的 Ａ ２。 ｌ 使体 系烧 成时 高温液 熔 融范 围变 宽 ， ｏ 故其 烧结 范 围较 普通 坯体有很 大 的拓宽 。 相粘 度增 大 、 熔融 范 围宽 ， 利 于烧 成 ； 有 加入 适量 的 硅灰 本 实验采 用德 国耐驰 型号 为 Ｄ Ｌ ０ Ｐ Ｉ４ ２ Ｃ的热膨胀 仪测 试 ． 石还可 以抵 消部 分坯体 烧成 收缩 ． 以保证 制 品尺码 准确 ：
陶瓷坯釉料配方优化系统的设计
配料 范 围的确 定就 是 分别 计算 出每种 原料 的上 下
限。此步为可选项 ，由程序 中的参数进行控制 ，如果不
进行 此步 ，将会 使运行 时间加长 ，由于上下 限计算 方法
上 的原因 ， 得的上下 限可能并不 包含 最优值 ， 误差 所 但
不大 。是否 计算配料范 围，可 由使用者根据情况 具体考
去除目 标中的 灼减
ｙ： 土
∑
其中 ，ｙｉ ｂ， ｊ ｊ 分别为 计算前和计算后 的第 百分 个 比含 量值 。 ２２ 原料 配料范 围的确 定 ．
瓷制品时 ，生产部 门就要根据 实际情况 ，利用复合形 优
化算法 计算 得到 与成 品配 方表 化学组 成及 百分 含量 相 符的各种原料 的百分 含量 ， 然后根据 各种 原料 的价格 因 素、重要程度 、误差 范围等多种 因素对配 方表 中各原料 百分含 量进行调整 ，直 至得到最终满意 的配 方方案 。
合形 法是单纯形在 约束 问题 中的发展 ， 来源 于无 约束非 线性 最优化 问题 的单 纯形法 ， 是求解约束 非线性最优 化
问题 的最佳方法 。
（ ）根据 当地原材 料的供应情 况、原料 的化 学组 ２ 成及价 格等因素确 定原料的种类 ， 采用 复合形优化算 法 计算最 佳的配 方 比。
首 先 应 当 知 道 原 料 的 化 学 组 成 和 坯 釉 料 的 化 学 组
取初始复合形共 有 ２１ ，个顶 点 。假设给定初 始复合
形 中的第一个顶点坐标
０ （ １ ＇Ｘ－Ｏ ） ０ ＂ ｎ，且此顶 点坐标满 足约束条件 。 ＝ ，＂ ｌ）
（ ）在 ，维变量 空 间中再确定 出初始复合形 的其 １ ｌ 余 ２ ． 个 顶点 。其 方法如下 ： ｎ１
高档瓷质砖配方的改进
表 !""" 试验产品及国内外高档产品物理性能 试验项目 广东某厂 华东某厂 意大利某厂 吸水率 #$% 莫氏硬度 ! 级 " 耐磨性 !&&’" 耐化学腐蚀性 ! 级 " 破坏强度 !( "
)*++ )*+’ )*)4 )*)4 )*)! )*)5 )*)3
, , 5 , , 5 5
+!, +33 ++4 +’2 +2+ ++! +)+
后者则是在细胞介导下 ! 主要通过巨噬细胞和破骨细胞 对材料的吞噬吸收 " 参与新骨形成 ! 从而完成了由无生命 材料转变为生命组织一部分的过程 #
446UU6R#4S%4B&C4UCV4WSXO46/6YCAW4S%4#/@CU/C#4-Z8(P[GN44H’5P!\-!DEE ]4VPO*581^4*,4.($-M18+*38+7,18548L42*+.0124 443,+85,1’0>E[>(.)*((*;42.(21’047=837=.,*4107(.5,34154 44;8<4L*08+.-/(15$S+,=87$-!DE[-!D_>G!G [4O$Q$R*‘*+83-M18;*<+.;.,1854.5;4)18+*38+7,18548L 442.(21’042*+.0123-/(1512.(4A.,*+1.(3-!]a!DDNb?[cEE ?4 张学记 ! 化学通讯 !!DDN 年 !! 期 !DD[!DDE _46P#8’*1;.5JSP@P‘.5J*,4.(PJM18;*<+.;.,18548L43T5,=*,124 44)17=.31242.(21’047=837=.,*4.5;4)18(8<12.(42.(21L1*;4 443’),+.,’04)T42*((343’+L.2*4)T483,*82(.3,34154. 442’(,’+*43T3,*0J/*((34.5;4A.,*+1.(3J]d!DD]eN]_cN[?
温润细腻柔光砖釉的调配
温润细腻柔光砖釉的调配砖釉是陶瓷砖表面的一层涂料，它不仅可以保护砖面，还可以为砖面增添一些美观的装饰效果。
而温润细腻柔光砖釉则是一种具有特殊质感和视觉效果的砖釉，它具有柔和的光泽和细腻的质地，让人一见倾心。
在陶瓷行业中，温润细腻柔光砖釉的调配是一项重要的工艺，只有经过精心的配比和烧制，才能达到理想的效果。
本文将介绍温润细腻柔光砖釉的调配工艺及其相关知识。
一、原料准备温润细腻柔光砖釉的调配首先要准备好各种原料。
主要的原料包括氧化铝、硼酸钠、硅酸钠、碳酸钙、氧化镁等。
这些原料的选择及比例的确定对于砖釉的质地和颜色都有着至关重要的影响。
一般来说，温润细腻柔光砖釉需要选用高纯度的原料，以确保砖釉的质地和颜色都能够达到预期的效果。
在原料准备的过程中，要严格按照配方要求进行称量和混合。
在混合原料的时候，需要慢慢地加入，确保每种原料充分混合，避免出现颗粒不均匀或者原料反应不充分的情况。
二、烧制工艺烧制工艺是影响温润细腻柔光砖釉质地和颜色的重要环节。
一般来说，温润细腻柔光砖釉需要进行多次烧制，以确保砖釉的质地和颜色能够达到预期的效果。
首先是釉料烧制。
在进行釉料的烧制过程中，需要严格控制烧制的温度和时间。
过高的温度会使釉料变得粘稠，难以均匀地附着在砖面上；而过低的温度则无法使釉料充分熔化，从而影响砖釉的质地和光泽。
需要根据具体的原料和配方要求，确定合适的烧制温度和时间。
三、质检及调整在进行温润细腻柔光砖釉的调配过程中，需要不断地进行质量检查和调整。
一旦发现砖釉的质地和颜色与预期的效果不符，就需要及时进行调整。
在质检的过程中，需要对砖釉的质地和颜色进行全面的检查。
对于质地不细腻或者颜色不均匀的情况，可以通过调整配方和烧制工艺来进行修正，以确保砖釉的质地和颜色能够达到预期的效果。
除了质地和颜色，还需要对砖釉的附着力、硬度和耐磨性等进行检查。
这些性能的好坏直接关系到砖釉的品质和使用寿命，因此也需要进行及时的调整。
四、环保措施在温润细腻柔光砖釉的调配过程中，需要重视环保措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
我国最广泛的长石质瓷体相关的研究结
果[1 ,4]可当作本文优化范围的参照坐标 。长石质
瓷化学成分变化范围 : w (SiO2) = 0. 65～0. 75 ; w (Al2O3) = 0. 19～0. 25 ; w (R2O + RO) = 0. 04～0. 065 ,其中 w ( R2O)
≥0. 025 ;
相图显 示 瓷 质 砖 坯 体 化 学 成 分 越 靠 近 E 点 ,SiO2 和 K2O 含量 (质量分数 ,下同) 越多 ,坯体 瓷化温度越低 ,液相 (玻璃态) 物质越多 ,莫来石 晶体含量相对较少 。本文的配方优化范围在相 图最低共熔点附近之低温区域 ,表明优化范围内 的坯体可在较低的烧制温度下部分熔融形成以
各类粘土是坯体中 Al2O3 的主要携带者 ,也 是调节配方优化范围的原料 。Al2O3 含量大于优 化范围时 ,坯体烧成收缩率偏大 ,具有较高的耐 火温度 ,通过配料增添助熔型瘠性原料 (透辉石 、 硅灰石 、石英等) 来解决此问题 。Al2O3 含量小于 优化范围的情况下 ,可能出现生坯强度不足而在 丝网印花等工序中破裂 ,须添加坯体增强剂来弥 补此缺陷 ;但较低的 Al2O3 含量使坯体烧成温度 降低或烧成时间缩短 。 413 K2O + Na2O 对制造工艺的影响
1 瓷质砖坯体概念
本文所述瓷质砖坯体泛指吸水率小于或等
于 3 %的建筑陶瓷坯体 ,包括玻化砖 (石英砖) 、 瓷质外墙砖坯体 、马赛克坯体 、墙地两用砖坯体 、 瓷质彩釉砖坯体 。对于其它吸水率较低的建筑 陶瓷 ,如广场砖 (花岗石砖) 基体等 ,本文的优化 范围也具有参考意义 。
2 优化范围
瓷质砖坯体配方的主要化学成分应该在下 列范围 :
Optimizing Limits of Ingredient for Body wares of Porcelian Tiles
YU Le- hua
(Civil Engineering Department ,East China Jiaotong University ,Nanchang Jiangxi 330013 PRC)
表 1 瓷质砖坯体配方化学成分及工艺参数
序号
类型
1 瓷质外墙砖 2 马赛克 3 瓷质彩釉砖 4 瓷质墙地砖 5 瓷质墙地砖 6 瓷质地砖 7 玻化砖 8 瓷质外墙砖 9 广场砖
产地
安徽 江苏 合肥 浙江 福建 杭州 山东 山东 广东
化学成分 (质量分数 w) / %
烧成温度
SiO2 Al2O3 K2O Na2O K2O + Na2O / ℃
1 186
69. 32 17. 05
4. 73
1 205
66. 13 19. 01
5. 11
1 210
74. 84 16. 09 4. 60 2. 61
烧成周期
/ min 60 65 52 42 55 45 50 65
吸水率
/% 0. 8 0. 3 3. 52 < 0. 5 0. 47 3. 84 <1 2. 7 0. 34
资料
来源 作者 作者 作者
[2] [3] 作者 作者 作者 作者
第 4 期 喻乐华 : 瓷质砖坯体配方优化范围
·243 ·
4 坯体配方对制造工艺的影响
411 SiO2 对制造工艺的影响 坯体配方中 SiO2 含量除了长石 ,粘土等原
料携带外 ,主要是通过配料增减石英来调节 SiO2 含量以达到优化范围 。若 SiO2 含量高于优化范 围上限 ,会延长坯料研磨时间 ;可能导致生坯强 度偏低 ,对于大规格砖需加坯体增强剂来改善生 坯性能 ;更为严重的后果是坯体中 SiO2 过剩太 多 ,在窑炉烧成带进入急冷带快速冷却过程中 , 因 SiO2 晶相转变体积收缩易发生坯体炸裂 ,这 时需要减缓冷却速率来消除其影响 。若 SiO2 低 于优化范围下限 ,不仅坯体烧成收缩率偏大 ,并 且坯体耐火度偏高而不易瓷化 ,需提高烧成温度 或延长烧成时间来调整 。 412 Al2O3 对制造工艺的影响
笔者提出的配方优化范围在相图中投影为一 个小三角形区域 ,该区位于相图右上部 SiO2 (石 英) —K2O·Al2O3·6SiO2 (钾长石) —3Al2O3·2SiO2 (莫 来石) 相组成的范围内 ,在莫来石相 ( M 点) 与三相 (石英、钾长石、莫来石) 最低共熔点 ( E 点) 连线两 侧 ,并靠近 E 点 (温度 (985 ±20) ℃) 。
5 应用意义
本文提出的瓷质砖坯体配方主要化学成分 优化范围对于建筑陶瓷技术具有广泛的应用意 义 。首先 ,它可指导坯体配方设计工作 ;其次 ,可 作为坯体制造工艺参数设计的理论依据 ;再次 , 还可检验坯体配方及制造工艺参数的合理性 ,并 据此提出对应的修正调整措施 ;最后 ,本文工作 对于建筑陶瓷技术由经验型向定量化发展也是 一个有益探索 ,同时进一步深化了物理化学相图 在新的陶瓷墙地砖技术 ———一次低温快烧工艺 条件下的应用
瓷质砖坯体制造技术的理论基础是 K2O — Al2O3 — SiO2 三元系统相图[1] ,如图 1 所示 ,在此 K2O = ( K2O + 1. 5Na2O) 。
从相组成方面看 ,理论上 M 点与 E 点连线 上只有莫来石和玻璃相 (熔融相) 存在 ,长石和石 英应全部熔解消失 ,但实际上烧成制度及温度差 异使体系不可能达到相图中的平衡状态 ,因而保 留一定量的残留石英和高温 SiO2 变体等 。为 此 ,将优化范围三角形区在 EM 线上投影 ,用杠 杆原理知 : 莫来石晶体占 7 %～17 % ,玻璃相占 93 %～83 %。实际上按一般瓷体中残留石英和 高温变体方英石的较高含量 (各占 10 %) 扣除估 算 ,优化范围的坯体玻璃相含量为 60 %～70 %。 312 对比
第 18 卷 第 4 期 2000 年 12 月
江西科学 J IAN GXI SCIENCE
文章编号 :1001-3679 (2000) 03-0241-0 . 18 No. 4 Dec ,2000
喻 乐 华
(华东交通大学 土木建筑学院 ,江西 南昌 330013)
摘要 : 根据理论相图和实际经验 ,针对现代辊道窑一次低温快速烧成工艺 ,提出瓷质砖坯体配方主要化学成 分 SiO2 、Al2O3 、K2O + Na2O 含量的优化范围 ,并讨论其相关的工艺影响 。 关键词 : 瓷质砖 ;坯体 ;配方 ;优化范围 中图分类号 : TU 523 文献标识码 : A
w (SiO2) = 0. 68～0. 73 ; w (Al2O3) = 0. 16～0. 20 ; w ( K2O + Na2O) = 0. 04～0. 06 ; 相应 的 坯 体 烧 成 制 度 为 : 烧 成 最 高 温 度 1 190～1 210 ℃;烧成周期 45～65 min 。
收稿日期 :2000 - 03 - 08 ;修订日期 :2000 - 06 - 06 作者简介 :喻乐华(1962 - ) ,男 ,江西临川市人 ,华东交通大学副教授 ,工学硕士 ,1983 年 7 月本科毕业于兰州大学地质系.
坯体配方全碱的优化范围是 w (Na2O + K2O) = 0. 04～0. 06 ;其主要携带矿物为长石 ,其次为高岭土 等 。目前建筑陶瓷行业较多使用以钠长石为主 的长石类原料 ,其全碱量 w (Na2O + K2O) 不宜超 过 0. 04 ,由于钠长石助熔性能强 ,坯体中钠的含
量过高 ,虽然可大幅降低烧成温度 ,但其热稳定 性差 ,烧成范围很窄 ,烧成工艺上很难控制 ,易产 生砖坯弯曲变形 ,需补充部分碱土金属助熔原料 (滑石、透辉石、石灰石、硅灰石等) 来扩大其烧成 范围 。若坯体中全碱 w ( K2O + Na2O) > 0. 06 也易 发生上述类似的砖坯变形弯曲问题 ,可适当降低 烧成温度或缩短烧成周期解决 。若坯体配 方 中 w ( K2O + Na2O) < 0. 04 ,应提高烧成温度或延长烧 成时间 ,其结果不利于提高生产率和节能增效。
长期以来 ,由于建筑陶瓷原料的复杂性和多 变性 ,导致了陶瓷墙地砖坯体配方和制造工艺参 数经常调整 ,为准确快捷地确定调整方案或者设 计一套新的坯体配方和制造工艺参数 ,人们根据 理论相图和实际工作经验提出过有关陶瓷坯体 配方主要化学成分的范围 ,但它们限适用于高温 (约 1 300 ℃) 烧成的传统工艺 。目前 ,陶瓷墙地 砖制造工艺大多采用以现代辊道窑为设备代表 的一次低温快速烧成技术 。为此 ,笔者根据理论 相图[1]和相关工作经验资料 ,提出一套瓷质砖坯 体配方主要化学成分 SiO2 、Al2O3 、K2O + Na2O 含 量的优化范围 。
烧成温度 1 250～1 350 ℃; 相组成范围 :玻璃相 50 %～60 % ,莫来石晶 体 10 % ～ 20 % , 残 余 石 英 8 % ～ 12 % , 方 英 石 6 %～10 %。 与上述传统工艺烧制的长石质瓷坯体相比 ,优 化范围化学成分中助熔成分 (SiO2 、R2O) 较多 ,而耐 火成分(Al2O3) 较少 ,这有助于满足低温快速烧成工 艺的需要 ;在坯体相组成上 ,玻璃相含量较高 ,而莫 来石含量稍低 ,与低温快烧工艺结果一致。另外 , 本优化范围更加准确地表示成分的波动 。 313 实例 表 1 列举了主要类型瓷质砖坯体配方主要 化学成分含量及对应的烧制工艺参数 ,有力地支 持了本文的优化范围 。