【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑陶瓷，具体涉及一种基于贝壳粉的多孔轻质陶瓷砖及其制备方法。
技术介绍
1、多孔陶瓷具有质轻、防火、保温隔热、易加工、可以直贴、施工周期短，成本低等优点，在建筑节能、工业保温及防水工程等领域有着非常广阔的应用前景，多孔陶瓷是当前一种优良的绿色新型节能环保材料。
2、目前，多孔陶瓷的制备方法多采用发泡法，在陶瓷材料中添加一定量的碳化硅或碳酸钙等发泡剂，在高温烧成过程中生成co2气体，从而形成多孔的结构。然而碳化硅发泡剂的发泡温度范围比较窄，且碳化硅氧化过程较难控制，在高温烧成过程中控制不好极易造成孔洞结构不均匀，且在陶瓷砖表面增加釉面层时极易形成针孔，从而影响砖面的装饰效果。碳酸钙的烧成温度较低，在900℃左右就反应生成co2，而陶瓷砖的烧成温度普遍在1100-1200℃范围，因此直接使用碳酸钙制备轻质砖，低温形成的孔隙将在高温烧成过程中填平，因此所得的产品的孔隙率较低，难以达到质轻的目的。
3、因此，亟需寻找一种新的成孔材料，以制备出孔隙结构均匀，轻质且高强度的多孔轻质陶瓷砖。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于贝壳粉的多孔轻质陶瓷砖及其制备方法，所述陶瓷砖的孔隙以闭孔结构为主，且孔隙结构分布均匀，具有轻质高强的特点。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种多孔轻质陶瓷砖，其原料组分按重量份计包括：煅烧贝壳粉15-20份、贝壳原粉5-10份、钾石粉
3、具体地，贝壳是软体动物的外套膜，由软体动物的一种特殊腺细胞的分泌物所形成的保护身体柔软部分的钙化物，其成分主要由碳酸钙及硅酸盐类组成。贝壳原粉的碳酸钙含量约为55-95％，常被用作陶瓷材料的成孔剂，但由于碳酸钙在900℃左右便会反应生成co2，低温下形成的气孔在陶瓷材料的高温烧成过程中将被填平，因此以贝壳原粉作为陶瓷材料的成孔剂，其轻质效果并不佳。本专利技术以煅烧贝壳粉和贝壳原粉为轻质成孔剂，并引入低温熔剂类原料(低温砂、钾石粉、钠长石)和硼砂，各原料共同作用，以制备孔隙结构分布均匀，且轻质高强的陶瓷砖。其中：贝壳原粉经烧成后形成co2气体，在陶瓷砖中形成多孔结构；煅烧贝壳粉在煅烧后形成纤维状多孔结构骨料，为贝壳原粉在高温时产生的气体提供气孔通道；低温熔剂类原料和硼砂均可有效降低烧成温度，在较低的温度下形成液相，能够有效的锁住贝壳原粉中的碳酸钙成分在烧成过程中形成的co2气体，从而形成以闭口为主的孔隙结构；加之硼砂在高温反应过程中的稳泡作用，从而形成均匀的多孔孔隙结构。因此，本专利技术通过对各原料进行优选并合理复配，赋予了陶瓷砖以轻质化和高强度。
4、作为上述方案的进一步改进，所述煅烧贝壳粉的煅烧温度为1050-1150℃；所述煅烧贝壳粉的化学组成，按重量百分比计包括：sio2 33-36％、cao 57-60％、al2o3 0-1％、mgo0-0.5％、k2o 0-0.5％、na2o 0-1％、fe2o3 0-1％、烧失4-6％。
5、具体地，煅烧贝壳粉为贝壳原粉经煅烧后所形成的多孔纤维状贝壳粉，添加一定量的煅烧贝壳粉可作为多孔陶瓷砖的骨料，其独特的孔隙结构能为后续的发泡过程提供气孔通道，从而制备出孔隙率高的轻质陶瓷砖；同时，本专利技术的煅烧贝壳粉具有较高含量的sio2，有利于提高产品的力学性能。
6、作为上述方案的进一步改进，所述贝壳原粉的化学组成，按重量百分比计包括：sio25-7％、cao 48-50％、al2o3 3-5％、mgo 0-0.5％、k2o 0-0.5％、na2o 1-2％、fe2o3 0-1％、烧失37-39％。
7、优选地，所述贝壳原粉为高钙牡蛎贝壳粉，所述贝壳原粉中碳酸钙的含量大于90％。
8、具体地，本专利技术的贝壳原粉具有高烧失量，经烧成后将形成大量的气孔，在产品中形成多孔结构，加之煅烧贝壳粉及低温熔剂类原料的共同作用，从而赋予产品以轻质化。
9、作为上述方案的进一步改进，所述煅烧贝壳粉和所述贝壳原粉的质量比为(1.5-2.5)：1。本专利技术通过控制煅烧贝壳粉和贝壳原粉的用量关系，在保障产品轻质化的同时，提高了产品的力学性能。
10、作为上述方案的进一步改进，所述煅烧贝壳粉的粒径为500-1200目。
11、作为上述方案的进一步改进，所述贝壳原粉的粒径为500-800目。粒径过大的贝壳原粉，所形成的孔径结构也较大，难以形成稳定且均匀的气孔结构；粒径过小的贝壳原粉，在烧成过程中液相粘度较高，难以形成良好的孔隙结构。
12、作为上述方案的进一步改进，所述陶瓷废料的化学组成，按重量百分比计包括：sio258-62％、al2o3 13-16％、fe2o3 0-0.2％、cao 6-8％、mgo 3-7％、k2o 1-3％、na2o 2-3％、zro20-1％、zno 2-4％、烧失1-2％。本专利技术的陶瓷废料为陶瓷生产过程中，如喷雾干燥、筛粉、陈化、储存、压机成型中所产生的多余粉料，其均为可回收利用陶瓷原料，对产品的性能不会产生负作用。
13、本专利技术的第二方面提供了上述多孔轻质陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
14、(1)将制备多孔轻质陶瓷砖的各原料混合，经湿法研磨、喷雾造粒，得粉料；
15、(2)将所述粉料压制成型，干燥、入窑烧成，得所述多孔轻质陶瓷砖。
16、优选地，步骤(1)中，所述喷雾造粒的温度为450-550℃。
17、优选地，步骤(1)中，所述粉料的含水率为7-9wt％。
18、优选地，步骤(2)中，所述烧成的温度为1075-1150℃。
19、优选地，步骤(2)中，所述烧成的周期为50-80min。
20、本专利技术的上述技术方案相对于现有技术，至少具有如下技术效果或优点：
21、本专利技术以煅烧贝壳粉和贝壳原粉为轻质成孔剂，利用贝壳原粉经高温烧成后形成co2气体，在系统中形成多孔结构；煅烧贝壳粉在煅烧后形成纤维状多孔结构骨料，为系统中产生的气体提供气孔通道；同时，添加一定量的低温熔剂类原料(低温砂、钾石粉、钠长石)和硼砂，降低烧成温度，使系统在较低的温度下形成液相，以锁住贝壳原粉中的碳酸钙成分在烧成过程中形成的co2气体，以闭口为主的孔隙结构；加之硼砂在高温反应过程中的稳泡剂作用，从而形成均匀的多孔孔隙结构。因此，本专利技术通过对各原料进行优选并合理复配，赋予了陶瓷砖以轻质化和高强度，实现产品的体积密度为1.83-1.86g/cm3，抗折强度可达39.6-40.2mpa。
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1.一种多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，其原料组分按重量份计包括：煅烧贝壳粉15-20份、贝壳原粉5-10份、钾石粉15-21份、钠长石15-20份、水洗泥4-8份、高岭土15-18份、陶瓷废料8-12份、低温砂5-10份、硼砂1-3份。
2.根据权利要求1所述的多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，所述煅烧贝壳粉的煅烧温度为1050-1150℃；所述煅烧贝壳粉的化学组成，按重量百分比计包括：SiO2 33-36％、CaO57-60％、Al2O3 0-1％、MgO 0-0.5％、K2O 0-0.5％、Na2O 0-1％、Fe2O3 0-1％、烧失4-6％。
3.根据权利要求1所述的多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，所述贝壳原粉的化学组成，按重量百分比计包括：SiO2 5-7％、CaO 48-50％、Al2O3 3-5％、MgO 0-0.5％、K2O 0-0.5％、Na2O 1-2％、Fe2O3 0-1％、烧失37-39％。
4.根据权利要求1所述的多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，所述煅烧贝壳粉和所述贝壳原粉的质量比为(1.5-2.5)：1。
5.根据权利要
6.根据权利要求1或3所述的多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，所述贝壳原粉的粒径为500-800目。
7.根据权利要求1所述的多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，所述陶瓷废料的化学组成，按重量百分比计包括：SiO2 58-62％、Al2O3 13-16％、Fe2O3 0-0.2％、CaO 6-8％、MgO 3-7％、K2O 1-3％、Na2O 2-3％、ZrO2 0-1％、ZnO 2-4％、烧失1-2％。
8.一种如权利要求1至7任意一项所述的多孔轻质陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的多孔轻质陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述喷雾造粒的温度为450-550℃；和/或，所述粉料的含水率为7-9wt％。
10.根据权利要求8所述的多孔轻质陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述烧成的温度为1075-1150℃；和/或，所述烧成的周期为50-80min。
...【技术特征摘要】
1.一种多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，其原料组分按重量份计包括：煅烧贝壳粉15-20份、贝壳原粉5-10份、钾石粉15-21份、钠长石15-20份、水洗泥4-8份、高岭土15-18份、陶瓷废料8-12份、低温砂5-10份、硼砂1-3份。
2.根据权利要求1所述的多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，所述煅烧贝壳粉的煅烧温度为1050-1150℃；所述煅烧贝壳粉的化学组成，按重量百分比计包括：sio2 33-36％、cao57-60％、al2o3 0-1％、mgo 0-0.5％、k2o 0-0.5％、na2o 0-1％、fe2o3 0-1％、烧失4-6％。
3.根据权利要求1所述的多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，所述贝壳原粉的化学组成，按重量百分比计包括：sio2 5-7％、cao 48-50％、al2o3 3-5％、mgo 0-0.5％、k2o 0-0.5％、na2o 1-2％、fe2o3 0-1％、烧失37-39％。
4.根据权利要求1所述的多孔轻质陶瓷砖，其特征在于，所述煅烧贝壳粉和所述贝壳原粉的质量比为(1.5-2.5)：1。
【专利技术属性】
技术研发人员：朱志超，柯善军，马超，张缇，周营，
申请(专利权)人：佛山欧神诺陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：
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