高档红坯仿古砖的研制＊

周锡荣

（1广东蒙娜丽莎陶瓷有限公司 广东 佛山 528211）（2广东省建筑陶瓷工程技术研究开发中心 广东 佛山 528211）

高档红坯仿古砖的研制
＊

周锡荣1，2

（1广东蒙娜丽莎陶瓷有限公司 广东 佛山 528211）（2广东省建筑陶瓷工程技术研究开发中心 广东 佛山 528211）

采用红泥等当地劣质原料研制300mm×300mm高档红坯仿古砖。研究结果表明，红坯仿古砖的整体性能优于普通砖坯，可以充分利用当地劣质原料生产高档有釉陶瓷砖。

劣质原料 红坯 仿古砖

前言

近几年来，国内的陶瓷工业发展迅猛，其对原材料的需求也越来越大，按目前我国陶瓷行业的产量估算，每年耗用的天然矿物近2亿t。矿产资源是不可再生资源，生产企业在努力提高陶瓷坯体的白度的同时，优质原料却日趋减少，如广东的优质黑泥资源已接近枯竭，并且质量也大不如前，陶瓷行业今后如何发展成了大家关注的问题［1］。目前，国家加大了建筑陶瓷节能减排的力度，提倡建筑陶瓷行业的可持续发展，2010年国家在一些高能耗、资源高消耗行业中推出了一批为节能减排做出了突出贡献的企业作为“资源节约型、环境友好型”两型试点企业，这是一个强烈的信号，就是鼓励企业积极做好节能减排、降耗工作。

利用红泥等劣质原料生产有釉砖在数年之前曾经被专家大力倡导过，也有部分企业尝试生产红坯陶瓷砖。但是由于客观上的原因，还有宣传上的误导，使得大家认为红坯陶瓷就是劣质陶瓷的代名词，因此现在只有极少数厂家还在坚持生产。佛山是建筑陶瓷企业最集中的地区之一，节能减排的任务非常艰巨，随着“十二五”规划开始贯彻执行，政府将逐步推进各行业的节能减排工作，以降低单位GDP产值的能耗、物耗。对陶瓷行业来说，目前原材料价格上涨幅度很大，因此对劣质原料的利用已经受到越来越多地关注和研究［2～5］。笔者以红泥等当地劣质原料研制出300mm×300mm高档红坯仿古砖，使之在整体性能上不输于普通坯体仿古砖，不仅可以降低成本，也可以减少有釉砖对优质原料的依赖。

1 实验过程

1.1 原材料

实验原材料为佛山当地的劣质原料红泥、红砂，另外还有少部分普通陶瓷原料。

表1 原料的化学组成（质量%）

1.2 工艺流程及工艺参数

工艺流程：原料混合均匀→称量→球磨→过筛→造粒→成形→干燥→淋釉→印花→烧成→磨边→干燥。

主要工艺参数如下：

浆料细度（250目筛余）：2.8%～3.3%；浆料容重：1.7～1.76g/cm3；粉料水分：7.2%～7.6%；颗粒级配：30目以上≤10%，30～60目70%～80% ；60～80目12%～20%，80目以下≤5%。成形压力：28～30MPa；干燥强度：≥2.5MPa；干燥水分：≤0.3%；压制频率：6.4r/min；淋釉：底釉50～53g，面釉70～74g（300mm×300mm）；烧成温度：1 152～1 170℃；烧成周期：48min。

1.3 性能测试

采用6400A型火焰光度计和TN－II化学成分快速分析仪分析了原料的化学成分；SKZ型数显式抗折仪测试了产品的断裂模数；DFM智能数字测力仪测试了坯体的干燥强度；NETZSCH热膨胀仪测试了产品的膨胀系数；另外还测试了产品的吸水率、热稳定性和釉面防污性。其性能检测结果如表2所示。

表2 性能检测结果

2 结果与讨论

2.1 坯体对釉面的影响

红坯陶瓷的特点是坯体呈红褐色，要保证釉面质量不受影响，除了要做到与普通坯体陶瓷要注意的事项以外［6］，还要特别控制底釉的透水性。有研究指出［7］，通过加强底釉的遮盖力，可以避免坯体的颜色影响釉面，好的底釉配方不仅可以避免坯体在吸水后其颜色透射到釉面，而且可明显减少釉面针孔。另一方面，小规格的仿古砖的吸水率一般比较大，在4%～10%，在充分考虑配方成本及生产成本的情况下，可以通过优化配方设计尽量降低产品的吸水率，以减少坯体中水的渗透性。坯体对釉面另一个重要影响因素是坯釉适应性，控制好坯釉的膨胀系数是关键，坯釉的平均线膨胀系数见表3，从表3可以看出，坯釉之间膨胀系数的关系是坯＞底釉＞面釉，并且它们之间的差别在一个合理的范围之内，这样釉面就呈现出一种压应力，可以大大提高产品的强度和热稳定性。

表3 坯釉膨胀系数（×10－6/K）（40～600℃）

2.2 配方对工艺制度及产品性能的影响

配方设计是至关重要的，红坯体的化学组成见表4，从表4可以看出，配方化学组成中Fe2O3的含量比较高，这是红坯陶瓷的特点，因此，在生产中可以免除除铁工艺过程，另外，Fe2O3是强熔剂，当其含量高时，坯体液相粘度变化快，导致烧成范围变窄，造成生产的波动。在这种情况下，可以适当减少Na2O含量，增加K2O含量，提高液相粘度；另外，可以适当引入少量硅灰石，减少液相产生时的急剧收缩［8］，也可以增加能提高高温液相粘度的物质以拓宽烧成范围［9］。

表4 红坯体化学组成（质量%）

从表2中可以看出，红坯仿古砖的性能各方面都要高于普通坯，这说明，通过好的配方设计，利用劣质原料完全可以制造出高性能产品，红坯陶瓷砖完全可以替代普通坯陶瓷砖成为家居装饰产品，并且可以节约大量优质原料，减少环境污染。由于坯体的吸水率比较高，防止坯体的吸湿膨胀是有釉砖要注意的问题。根据湿膨胀理论［10］，影响砖坯湿膨胀最大的因素就是玻璃相中的钾、钠含量。当其受到水侵蚀后，就与水中的H＋进行快速交换，使pH值增高，就开始了OH－对玻璃相的侵蚀，使Na2O、K2O被侵蚀出来，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钾、钠含量，适当增加钙、镁含量，提高玻璃相的抗侵蚀能力。从表4可以看出，相比较普通小规格仿古砖采用较多的石灰石、硅灰石以减少吸湿膨胀而言，红坯体仿古砖中坯体所含的CaO和MgO较低，这种情况下，提高Al2O3含量和降低产品的吸水率可以减少坯体的吸湿膨胀。

3 结论

以上研究结果表明，通过好的配方设计，完全可以研制出性能优良的高档红坯仿古砖，并且整体性能要优于普通坯体仿古砖。因此，我们可以就地取材，利用当地的劣质原料（如红泥等）生产红坯仿古砖以减少优质资源的消耗，节约成本，实现陶瓷砖的绿色制造，保护环境。

1 吴基球，李竟先.关于红坯陶瓷的几点思考.山东陶瓷，2004，27（4）：9～10

2 贾玉宝，李传武，张建国，等.利用当地原料研制红坯瓷质砖.全国性建材科技期刊——陶瓷，2005（1）：26～28

3 徐晓虹，滕方雄，吴建锋，等.赤泥质陶瓷内墙砖的制备及结构研究.陶瓷学报，2007，28（3）：164～170

4 韩复兴，李小雷.利用四会本地劣质原料生产二次烧内墙砖.佛山陶瓷，2008（7）：4～7

5 张杰，练强，王建蕊，等.利用锰渣制备陶瓷墙地砖试验研究.中国陶瓷工业，2009，16（3）：16～19

6 谢志军，文卫国，巫资德.如何提高二次烧内墙砖产品的釉面平整度.佛山陶瓷，2008（3）：12～14

7 吴基球，文忠和，李竟先，等.化妆土及其在红坯体墙地砖中的应用.中国陶瓷，2004，40（5）：40～43

8 蔡克勤，张强.硅灰石在陶瓷工业中的应用.佛山陶瓷，2004（9）：11～13

9 刘志国.特种熔剂原料及其应用.佛山陶瓷，2003（1）：18～30

10 W D金格瑞，等著.陶瓷导论.清华大学无机非金属材料教研组译.北京：中国建筑工业出版社，1982

Preparation of High－Quality Red Body Antique Tiles

Zhou Xirong1，2（1Guangdong Monalisa Ceramics Co.，Ltd.，Guangdong，Foshan，528211）（2Guangdong Construction Ceramics Engineering Research and Development Center，Guangdong，Foshan，528211）

The high－quality red body antique tiles that the size is 300mm×300mm is prepared by using local worse materials，such as red mud，etc.The results indicate that the overall performance of the red body antique tiles is better than the common antique tiles，and the glazing tiles can be produced by full use of local worse materials.

Local worse material；Red body；Antique tiles

TQ174.6

A

1002－2872－（2011）06－0021－02

周锡荣（1975－），硕士，工程师；主要从事陶瓷墙地砖新材料研究与生产工作。Email：zhouxirong581@sohu.com