[发明专利]一种具有多层结构的陶瓷的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷生产领域，特别是一种具有多层结构的陶瓷的制作方法。

背景技术

目前外墙保温所用的材料主要是聚苯板、聚氨酯板、酚醛等保温板，这些有机保温材料的防火等级属于B级，不耐高温、易燃烧，而且在燃烧时释放大梁的热量，同时长生大梁的有毒有害气体，不仅会加速大伙的蔓延、而且容易造成被困人员及救援人员的伤亡；外墙保温材料也会使用石棉板、玻璃面板等无机保温材料，这些无机保温材料存在粉尘和细小纤维，既污染空气又滋生细菌，早已成为危害人们健康的隐患；泡沫玻璃的保温性能然后还不错，但是在使用温度、抗压强度、抗折强度上还有待提高。

泡沫瓷砖具有隔热、保暖、隔音、吸音、透水、防潮、调湿等功能，应用领域十分广阔，主要产品有：渗水道路广场砖、轻质外墙砖、轻质内墙砖、温暖地砖、隔热砖、吸音砖、隔音砖、呼吸调湿砖等。目前，这些产品都是由整体的泡沫陶瓷材料制成（整体式），而由于泡沫陶瓷材料存在吸湿性、抗冻性差、机械强度低、不耐磨、不耐污等缺点，限制了整体式多孔陶瓷产品应用领域的进一步推广。

泡沫陶瓷的制备方法主要有有机前驱体浸渍法、添加造孔剂法、直接起泡法和溶胶-凝胶法。与其它方法相比，直接起泡法更易于控制产品的形状、成分和密度。直接起泡法以泡沫作为中间体，通过改变发泡剂的种类和用量可制备出不同孔径和孔隙率的泡沫陶瓷。在所有关于泡沫的应用研究中，泡沫的热力学不稳定性都是一个关键的因素。采用直接起泡法制备多孔陶瓷，首先必须提高泡沫稳定性，获得具有一定稳定性的陶瓷泡沫。在泡沫陶瓷制作过程中，由于烧失量大，发气量大，造成表面外观差。

将多孔陶瓷与非多孔陶瓷相复合（复合式），则可以使产品克服各自材料的缺点，发挥各类陶瓷材料各自的优点，扬长避短。目前一般是将烧好的两类陶瓷通过粘合剂复合为一体，这样做，存在能耗大，工艺复杂，设备多，生产成本高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多层陶瓷制备方法，能够解决各类陶瓷的缺点。

本发明技术方案：

一种具有多层结构的陶瓷的制作方法，所述方法包括以下步骤：

1）制备普通陶瓷砖坯料备用；

2）制备泡沫陶瓷坯料，所述坯料的包括按重量份计的以下组分：

氮化硅粉100~120份，烧结助剂3～10份，分散剂0.5~1.5份，羧甲基纤维素和魔芋葡聚糖的水溶液10~15份，坯体烧成收缩剂20～150 份；发泡剂0.03～20份；

3）将普通陶瓷砖坯料成型后，普通陶瓷砖坯料正面朝下放入模具中，再灌入泡沫陶瓷坯料到模具中，压制成型制成多层结构的瓷砖坯；

4）多层结构的瓷砖坯干燥后，得到半成品；

5）经共烧形成多层结构的陶瓷砖。

优选地，所述普通陶瓷砖坯料中包括按重量份计的以下组分：

粘土10~15份，烧滑石1~5份，萤石4~8份，石英5～10份，抛光渣74~85份，硼钙石2~5份，解胶剂0.2~1.2份，羧甲基淀粉钠0~0.5份，三聚磷酸钠0.2~0.4份。

优选地，所述步骤1）制备的所述普通陶瓷砖坯料经加水球磨、过筛、喷雾干燥，成形备用。

优选地，所述步骤2）羧甲基纤维素和魔芋葡聚糖的水溶液浓度为1%~2%，羧甲基纤维素和魔芋葡聚糖质量比为10~20：1；所述烧结助剂采用Y₂O₃-La₂O₃体系，两者的质量比为Y₂O₃：La₂O₃＝1～2.5：1；所述坯体烧成收缩剂选自碳粉、面粉、玉米粉、红薯粉、淀粉、酵母粉、石蜡、沥青粉、木屑、植物纤维、明胶、凝胶、魔芋葡聚糖中的一种或几种的混合物；所述发泡剂为戊酸或没食子酸正丙酯或氮化硼、碳酸钙中的一种或几种的混合物，所述发泡剂的粒径小于50微米。

优选地，所述步骤3）泡沫陶瓷坯料到模具中的方法为：按泡沫陶瓷坯原料配比称取混合，按混合物总质量的1~2倍加入去离子水得到混料；调节混料的pH值，调节后的混料 pH 值为9～11，将混料球磨后得到浆料；将球磨后的浆料加入适量引发剂和催化剂搅拌发泡，注入到模具中、固化成型后进行干燥和排胶；将排胶后的坯体在氮气气氛下进行常压烧结，得到多层结构的瓷砖坯；烧结过程分阶段进行：850℃以下升温速率为20℃/min，气氛为氦气，800℃以上升温速率为 15℃/min 升至烧结温度，烧结温度为1500℃～1750℃，气氛为氮气，保温1.5～2.5 h。