[发明专利]建筑用彩釉砂

说明书

本发明涉及的是一种在颗粒状石英质骨料外包覆有釉料并经烧结所成的建筑用装饰材料。

在石英质骨料的表面被覆上所希望的色彩所成的彩色砂或彩釉砂是最近发展起来的一类建筑用装饰材料，具有粒径、色彩可随意选择等优点。

在这类材料中，一种是如中国专利86104258A和87104330.0等文献所介绍的，以石英砂为基料（如白色石英砂），水溶性碱金属硅酸盐或硅溶胶或磷酸盐系列化合物作为反应剂，过渡金属氧化物为着色剂，在不超过350℃的烧结温度下反应而成的彩色砂。其制造方法虽较简单，也没有通常釉料所存在的铅污染问题，但产品色彩的光泽、质感、耐候耐久及颜料附着强度等方面的性能都尚不及采用了含铅的陶瓷釉质的产品。

另一种是如中国专利87107814.7所介绍的，在石英砂骨料外附着一层由红丹（氧化铅）及助熔材料、着色材料、粘合剂等组成的陶瓷釉料后烧结所成的琉璃砂。由于烧结后在石英砂基料表面形成了一层含PbO-SiO₂的光滑玻璃陶瓷釉质薄层，具有高折射率，对光线有着很好的反射效果，因此具有特殊晶莹剔透的光泽感。但其氧化铅的含量很高，在生产和使用中会造成不同程度的铅污染，影响健康。

本发明的目的在于针对上述情况提供一种既可保持釉料特点又完全无铅污染的彩釉砂型建筑用装饰材料。

本发明的材料为在颗粒状石英质骨料外包覆了釉料，然后经烧结所成。其中的骨料应为透明状的石英质颗粒，如水晶矿石或高纯石英矿石经破碎研磨后制得的透明状颗粒。釉料的组成（重量%）为：三氧化二铋65～85，二氧化钛5～35，淀粉或聚乙烯醇等釉料中使用的常规有机粘结剂0.1～5。在这些组分中，三氧化二铋和二氧化钛是主要组分。一般来说，三氧化二铋含量降低，二氧化钛含量增加时，釉层质量提高，但随之耐火性亦提高，使得烧结温度升高。若三氧化二铋的量超过85，由于其高膨胀特性，会产生釉料裂纹和失透。由于需经烧结处理，与通常陶瓷釉料一样，为降低烧结温度，还可加入一种或多种适当的常用助熔材料，例如：二氧化硅粉0～10，方解石粉0～3，钾长石粉0～2，碳酸钠0～1，硝酸钾0～1.5，硼酸0～1.5，高岭土0～1.5。虽然这些助熔材料可以不使用（此时的烧结温度可达1700～1800℃），但在使用时，其总量以不超过釉砂总重量的15%为宜（此时的烧结温度可降至900～1200℃）。若使用量过大，会降低釉料层的折射率，影响其光泽度。当希望不同色彩时，也可以与通常陶瓷釉料一样使一种或多种过渡金属氧化物或稀土金属氧化物作为着色材料，例如CuO，NiO，MnO₂，Cr₂O₃，Co₂O₃，Fe₂O₃，CeO等。使用时，着色材料的总量以不超过彩釉砂总量的10%为宜，否则会发生失透现象。

制备上述彩釉砂时，将上述组成的釉料成分混合后，加入适量的水，球磨至原料粉末形成胶体状颗粒，得釉料浆体，再与所希望颗粒度大小的骨料混合，釉料量由上色深浅要求决定。一般为干燥后，釉料应能将骨料颗粒均匀包裹住为宜。干燥后捣碎得到彩釉砂坯料，然后按常规烧结方法处理，即，先于低温阶段除去粘结剂，再升温于900-1200℃（使用助熔材料条件下）烧结，然后采用喷淋淬火方法快速冷却至500～800℃保温热处理一定时间后出炉降至室温，即得到光亮透明，色泽鲜艳的彩釉砂产品。在烧结和保温热处理过程中，着色材料的离子配位情况可发生变化，并发生结构重排过程，产生一些与烧成颗粒不同的颜色。另外，釉料中的二价钛离子也会进一步氧化成四价钛离子，更增加了釉层的透明度及光泽。烧结所成的彩釉砂随着色材料及釉料用量的不同，表面的高折射率玻璃质釉质薄层可具有晶莹透明且不同深浅的色泽，加之内部的骨料为透明状多棱面颗粒晶体，具有很高的反射和折射性能，更增加了质感及反光透光效果，因此具有极佳的装饰效果。同时釉料中无含铅成分，也完全避免了传统釉料的不利影响。

以下通过实例介绍本发明的上述彩釉砂装饰材料，但本发明的范围并非仅限于下例。

例1：