大规格轻质陶瓷板的研制.pdf

《大规格轻质陶瓷板的研制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据FOSHANCERAMICSIV01．21No．2(SerialNo．173)前言大规格轻质陶瓷板的研制周锡荣1,2，刘一军1．2，潘利敏1一，谢志军，张松竹(1．广东省建筑陶瓷T程技术研究开发中心，佛山528211；2．广东蒙娜丽莎陶瓷有限公司。广东佛山528211)擅要：本文以陶瓷抛光废渣为主要原料。通过配方优化、烧成制度的设计及装备设计，研制了大规格轻质陶瓷板，其规格达1000mmx2000mm以上。既为f仃场提供了一种新的建筑装饰材料，也为解决陶瓷抛光废渣的出路提出1厂新的方向。关键词：陶瓷抛光废渣；大规格；轻质；陶瓷板随着抛光砖产量的增加，抛光废渣越来

2、越多，生产lm2的抛光砖大致要形成2．1kg左右的抛光砖废渣。据统计．仅佛IlJ陶瓷产区。各种抛光砖废料的年产莓已超过300万吨．而全国抛光砖废料的年产生量估计在500—600万吨，对城市环境造成巨大压力11l。如此大避的废弃物已经无法用简单的填埋方法来解决了。废弃物的堆积挤占土地，影响、与地空气的粉尘含量。污染地下水质，而且陶瓷废料的填埋耗费人力物力，如何变废为宝。化废料为资源，已经成为科技和环保部门的当务之急。轻质陶瓷也可以称为多孔陶瓷【2】．以往多作为功能陶瓷被使用。如利用其过滤、隔热保温等功能。本研究以陶瓷抛光废渣为主要原料。制备具有装饰功能的大规格轻质陶瓷板．

3、不仪能解决陶瓷抛光废渣的污染问题，也为装饰市场提供了新的装饰材料。2实验2．1原料实验采用的主要原料为陶瓷抛光废渣，该废渣是陶瓷砖坯磨边、抛光后的碎屑经沉淀、压滤处理过的废料，其它原料还有部分粘土、砂石料以及少量添加剂。各原料的化学成分分析结果见表1。2．2工艺过程原料均混一原料称量一球磨一除铁过筛一造粒一成形一干燥一烧成一磨边。2．3性能测试用6400A型火焰光度计和TN—Il化学万分快速分析仪分析原料的化学成分；用XY9一DXR型多孔陶瓷显气表1原料的化学组成(wt％)万方数据孑L率容重测试仪测试多孑L陶瓷的容重；用SKZ型数娃式抗折仪测试多孔陶瓷的断裂模数；用Di

4、no—Lite显微镜观察产品的截面形貌、气孔大小及分布情况；用NETZSCH热膨胀仪测试产品的膨胀系数。3结果与讨论3．1抛光废渣加入量对产品容重的影响从表l中可以看出．抛光废渣的主要化学成分与普通陶瓷原料并无多少差别，它能用作多孔陶瓷板的原料。是由于它含有一定量的SiC及少部分有机物。SiC在高温下氧化膨胀导致产品容重变低口I，其反应过程见式(1)。SiC+202=si02+C02(1)反应过程所释放出的CO：在逸出过程中会使得产品急剧膨胀，高温下由于液相的形成，使得释放出的CO：被液相包裹形成封闭气孔。根据化学反应速率理论14l，化学反应的快慢主要取决于反应物的活化

5、能、反应物的浓度与反应温度。在反应物的活化能一定的条件下，反应条件就由反应物的浓度与反应温度决定。反应物的浓度越大，反应越容易进行。因此产品的容重主要取决于抛光废渣中含SiC的比例、抛光废渣在原料配方中的比例、烧成制度的设计(包括烧成时间、烧成温度、高火保温时间)等因素。图1是保持烧成制度不变的情况下。产品容重随抛光废渣在原料配方中比例的变化情况．可以根据产品性能要求确定抛光废渣的使用比例。o暑鼍一栅钝Ⅱ暑{L2030删5060抛光废渣加人量(％)图1抛光废渣加入置与产品容重的关系3．2配方设计对产品性能的影响大规格轻质陶瓷板材的特征之一就是多孔性。表面有少量开口气孔。

6、内部为封闭气孔，图2为多孔陶瓷板容重为0．9589／cm3时放大60倍的截面’显微照片。其中，白色为孔洞部位，从图中叮以看出．孔洞并非呈均匀分布，孔径大小也是非均匀的，这与颗粒的堆积状态有关四．有20l1年第2期(第173期)l佛山陶瓷I_图2容蕈为0．9589／cm3陶瓷板截向的娃微结构照片研究表明，粒度分布越窄，烧成后的气：fL4L径愈均匀。另外。由于抛光废渣足各种材料的混合体．容易产生不均匀的现象，给生产控制带来一定的波动，容易导致产品吸水率的波动而引起吸湿膨胀。一方面应该通过原料均混、合理的配方设计尽量把吸水率的波动控制在一个比较小的范围，另一方面要控制吸湿膨胀

7、率，如果吸湿膨胀过大，施丁后易引起墙体表面变形。根据湿膨胀理论Iq，影响砖坯湿膨胀最大的就是玻璃相中的钾、钠含量。受到水侵蚀后。K、Na就会与水中的H+离子进行快速交换．使pH值提高，开始rOH一离子对玻璃相的侵蚀，使Na20、K20被侵蚀I叶{来，增大了比表面积，结果产生湿膨胀。为此必须控制坯体配方中的钾、钠含量，适当增加钙、镁含量．提高玻璃相的抗侵蚀能力，减少湿膨胀率。由于产品规格大。铺贴应用时收缩缝要比普通陶瓷砖少很多，因此需要控制坯体的膨胀系数。图3是容重为0．9589／em3的坯体的膨胀系数。可以看出，在40。6000C区间膨胀