[发明专利]一种一次烧成的微晶玻璃－陶瓷复合板的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，该微晶玻璃-陶瓷复合板主要用于建筑装饰。

背景技术

微晶玻璃具有结构致密、机械强度高、耐磨、耐腐蚀、抗风化能力强等优良性质，可作为高档建筑装饰材料。但是，通体的微晶玻璃板的制造成本很高；而以微晶玻璃作为表层饰面层，或以微晶玻璃与陶瓷相混合作为表层饰面层，再以普通陶瓷作为底层支撑层，制成微晶玻璃-陶瓷复合板，则有利于大幅度降低制造成本，并利于大规模工业化生产。根据微晶玻璃-陶瓷复合板生产过程中的热处理次数，可将微晶玻璃-陶瓷复合板的工艺分为两类：二次烧成工艺和一次烧成工艺。其中二次烧成工艺在我国已得到了广泛的应用。

二次烧成工艺的基本工艺流程为：利用常规陶瓷生产技术，烧制出陶瓷素坯作为复合板的基板；另行熔制出母玻璃颗粒；将母玻璃颗粒均匀铺布在陶瓷素坯上；进入窑炉，经烧结、晶化后制得微晶玻璃-陶瓷复合板。由于该工艺需先行烧制陶瓷素坯，再烧制微晶玻璃-陶瓷复合板，故称为二次烧成工艺。如中国专利ZL00130117.9所示。二次烧成工艺存在着以下不足：(1)能耗高。因需要分别进行陶瓷素坯和微晶玻璃-陶瓷复合板的烧成，能耗相对较高；(2)微晶玻璃层较厚。在实际生产中，因考虑到复合板在退火冷却过程中的变形问题，通常将复合板表层的微晶玻璃层设计为3-6mm，以避免复合板毛板在打磨过程中上翘或上凸部位的微晶玻璃层被磨透；(3)容易出现气孔缺陷。在陶瓷素坯上铺布一层较厚的母玻璃颗粒，无论如何优化玻璃颗粒级配和布料方式，都不可避免地在玻璃颗粒间存在孔隙，进而在烧结过程中，部分孔隙被封闭形成孤立的气泡，经抛光后，表现为气孔缺陷；(4)较易变形开裂。因微晶玻璃层较厚，且微晶玻璃层与陶瓷层间的界面规整，又由于微晶玻璃层和陶瓷层的热膨胀系数很难在各个温度段均为一致，故二层之间容易产生较大的内应力，致使复合板产品较易产生变形或开裂。

一次烧成工艺又可分为“母玻璃颗粒松散地铺布在陶瓷生坯上进行一次烧成的工艺(以下简称为‘布料式一次烧成工艺’)”和“母玻璃颗粒压入陶瓷坯体表层进行一次烧成的工艺(以下简称为‘压嵌式一次烧成工艺’)”。具体为：

(1)布料式一次烧成工艺的基本工艺流程为：利用常规陶瓷生产技术，通过压制成型制备出陶瓷生坯作为复合板的基板；另行熔制出母玻璃颗粒；将母玻璃颗粒均匀铺布在陶瓷生坯上；进入窑炉，经烧结、晶化后制得复合板，其底层为陶瓷坯体，表层为微晶玻璃饰面层。如中国专利ZL00100030.6、ZL03109190.3、ZL03119410.9所示。该工艺的优势集中表现为：使用未烧制的陶瓷生坯作为基板，母玻璃颗粒被铺布在陶瓷生坯上，只经一次烧成，同时使陶瓷生坯烧结、母玻璃颗粒烧结晶化为微晶玻璃，并使底层的陶瓷坯体层与表层的微晶玻璃层熔结复合，故与二次烧成工艺相比，可大幅度降低能耗。该工艺的不足表现为：①该工艺仍存在着上述二次烧成工艺所存在的微晶玻璃层较厚、容易出现气孔缺陷、较易变形开裂等不足；②由于采用一次烧成，上层的母玻璃颗粒在850-950℃就已烧结，封闭了气体通道，而下层的陶瓷生坯要在1050-1250℃才烧结，并收缩放气，致使上层微晶玻璃层的气孔缺陷更为严重，甚至产生鼓泡现象；③因陶瓷生坯和母玻璃颗粒在一次烧成过程中均存在烧结收缩过程和退火冷却收缩过程，故二层之间更易产生较大的内应力，致使复合板更易出现变形开裂缺陷；

(2)压嵌式一次烧成工艺的基本工艺流程为：分别制备陶瓷粉料和母玻璃颗粒；在陶瓷粉料布入压砖机的模腔时，也将母玻璃颗粒布入；当压砖机压制出陶瓷生坯时，生坯表层便同时被压入了一定量的母玻璃颗粒，即得复合板生坯；将复合板生坯烘干、一次烧成后，制得表层有微晶玻璃装饰的微晶玻璃-陶瓷复合板。如中国专利ZL00136831.1所示。该工艺的优点在于：①一次烧成，能耗较低；②微晶玻璃颗粒分布在陶瓷相中，因不存在独立的微晶玻璃层，故不会产生较大内应力，可较好地控制产品的平整度、变形性。然而，现有的压嵌式一次烧成工艺制得的复合板表层的微晶玻璃相含量过低、陶瓷相含量过高，不能较好地显现出微晶玻璃的装饰效果。

发明内容

针对现役的二次烧成工艺生产能耗高，现有的布料式一次烧成工艺气孔缺陷严重，现有的压嵌式一次烧成工艺微晶玻璃相含量低、装饰效果不佳，本发明的目的在于提供一种生产能耗低、产品气孔缺陷少、微晶玻璃相含量高、装饰效果较好的一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种一次烧成的微晶玻璃-陶瓷复合板的制备工艺，其特征在于它包括以下步骤：