[发明专利]由烧结玻璃或烧结玻璃陶瓷生产类似于天然石材的建筑材料的方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分生产成形的烧结玻璃或烧结玻璃陶瓷体的方法。

大量天然材料用于室内、室外的装饰应用。使用大理石和花岗岩特别广泛，它们大量的用于具有重要性的建筑物的室内外覆层。除了提供装饰效果外，保证耐腐蚀和节省生产也是必不可少的。天然存在的材料未必总是能够满足这些要求，这是因为由于天然材料存在着孔隙，常常不能产生足够大的具有均匀观感的表面，而耐腐蚀和强度不总是最佳的。

因此，用人工生产的类似于天然石材的作成板形的玻璃基成形体来代替天然材料，这是众所周知的。

例如，DE 4125 698C1已经公开了具有下列组成(以氧化物为基准，以百分重量(％)表示)的玻璃陶瓷材料：

SiO₂     64.1-72

Al₂O₃   2.9-11

CaO       15.0-26

MgO       0-8

ZnO       0≤2

BaO       0-0.5

K₂O      0-7.4

Na₂O     0-2

F         0.5-4

这里N₂O和K₂O之和至少是2，在建筑工业中，常常使用这种材料来代替天然石材作为装饰应用，并用于复盖楼面，墙面和门面的覆层。

虽然玻璃陶瓷作为天然石材的替代物可以提供优良的装饰外观，但是生产复杂、昂贵，例如部分是由于使其成为陶瓷需要复杂的生产过程。此外，生产玻璃陶瓷需要相当纯的从而昂贵的原料。

因此，DE 43 19808 C1和DE 4416 489 C1也以开了具有上述类型的类似于天然石材的成形体的生产，这些成形体是以烧结玻璃或烧结玻璃陶瓷为基础。这些烧结生产方法所使用的原料是碎玻璃。碎玻璃可以是由平玻璃和/或中空制品，例如由瓶子或容器，以及它们的混合物制得的粒状玻璃，也有可能使用某些生态玻璃片，再循环玻璃，例如来自显像管的玻璃和玻璃渣。因此，由这类玻璃颗粒连同添加剂制得的成形烧结玻璃或烧结玻璃陶瓷体可以以成本合算和有利环境的方式进行生产。

例如，DE 4319 808 C1叙述了生产类似于天然石材的高强度的建筑和装饰材料，这些材料呈板形，用于室内、室外的门面、墙壁和楼面的覆层，这些材料含有碎玻璃、添加剂、特别是砂和它们的混合物的各叠合层。在这已知的方法中，首先被压制的多层原料堆叠组合在耐热的模具中，然后使多层堆叠经受热处理，这种热处理包括多个相继加工步骤。

由于需要组合成多层堆叠和最终进行的大范围的热处理，所以使用这种方法生产成形体是极其复杂的。

相形之下，DE 44 16489 C1叙述了生产类似于天然石材的高强度的建筑材料和装饰材料的不复杂的过程，这些材料呈板形，用于室内外的门面、墙壁和楼面的覆层，其原料含有碎玻璃、矿物组分和细碎的添加剂的混合物，该混合物按重量计是由85-98％的碎玻璃、0-14.7％的矿物组分和总量为0.3-5％的细碎添加剂组成的。然后该混合物以单一平的均匀的厚层引入耐热的模具中，在模具中，混合物在60-110℃的温度下干燥，然后以0.5-3.0K/min的加热速率加热到720-1100℃，此温度维持20-120分钟。然后物料层以0.5-3.0K/min的速率冷却到室温。

上述混合物的组成和所述的温度经历确保成形体：

-不与生产模具反应

-平板表面上没有不平整性

-平板不变形

-板顶层不形成气泡、孔、夹杂物和/或显微裂纹

-不需要任何的研磨和抛光加工，和

-有很高的抗拉抗弯强度。

使用已知方法生产的这种建筑材料和装饰材料的优点是：

1．抗拉抗弯强度至少是14-18MPa，如果使用了ZrO₂，甚至可达

   到19-23MPa。

2．表面无显微裂纹，因此，根据DIN EN122达到一类无疵点级。

3．各种板的外观与未加本发明的添加剂所制的板相比是更均

   匀，并因此更具再现性，尽管制造参数未改变，但常常具有完

   全不同的外观。

4．板表面“精致迷人”更是逼真，与特殊类型的天然石材，例如

   花岗岩极相类似。

5．材料表面的颜色和纹理可以按需构形。

6．单独的雅致外观可再现。