大规格陶瓷薄板超白配方的研究

付亚玲 黄佳琪 王亚婕

摘 要：本文以高白度的高温砂、中温砂、石粉及高白球土为原料，外加化工添加剂制备大板薄板配方，通过不断优化配方来适合现有大板薄板烧成温度曲线，其薄板规格可达到1600mm×3200mm×6mm，该配方白度达65°以上，是生产高档瓷砖的首选配方。

关键词：大规格;薄板;高白

1 前 言

由于天然石材不可再生，价格昂贵，令很多消费者望而止步。而陶瓷大板的出现，正好可以复活天然昂贵石材。陶瓷大板可以由里及外随心所欲地模仿天然石材，将天然石材变化万端的纹理、质感和花色更加原汁原味、淋漓尽致地展现出来，以体现天然石材纹理的完整性。在表面装饰技术方面，陶瓷大板更容易通过大面积、大图案、高清晰、高逼真、多层次模仿天然名贵石材，将表面效果做出“不似石材，胜似石材”的效果。陶瓷大板應用范围广范，可用在餐桌、柜子、高档写字台等。随着社会的发展，高白度的陶瓷大板因坯体白度高，同时高白坯体令产品发色更加艳丽，从而受到广大消费者的追捧。实际生产中，如卡拉拉产品，对坯体的白度要求也较高，因此，研发高白陶瓷大板坯体配方是当今陶瓷行业的目标之一。

2 实验部分

2.1 原料的选取

由于需要研制高白陶瓷坯体配方，所以在原材料的选择方面比较严格，高白度的原料是首选，表1为本实验所用原料的化学成份分析。

2.2 实验部分

为研制大板高白配方，前期做了大量基础实验，本文选择性能较好的S1配方为基础配方， S1基础配方组成见表2。

S1基础配方烧后检测坯体白度为50°，中等白度，为进一步提高坯体白度，采用高白球土代替原矿泥，因为球土可以赋予坯料良好的可塑性、悬浮性及烧结性能;球土中铁、钛含量少且大量细小的Al2O3可显著提高坯体的白度[1]。球土良好的可塑性可提高坯体的干燥强度，从而保证坯体在釉线走砖正常。本文进一步研究不同类型的球土对坯体白度的影响，表3及表4为添加不同类型的球土的配方及其理化性能。

从表4可以看出，不同类型的球土对坯体白度的影响较大，2#配方因加入M1球土提高坯体白度明显，但坯体成型性能差，干坯强度低;4#配方加入M4球土提高坯体白度不明显。这是因为高档球土一般为高岭土和原矿泥混合料加工而成，在M1球土中高岭土居多，属高铝、高白类型的球土，但因坯体强度差，所以基本不考虑。故本实验选用M2球土为高白坯体中的首选原料。选用M2球土后坯体白度为57°，白度偏低，进一步选用添加Al2O3来提高坯体白度，因为氧化铝有促进乳浊增白的作用，一部分存在于莫来石相中，一部分以玻璃相存在于熔体中，可提高产品的化学稳定性和力学强度，防止坯体的高温变形[2]。为此，本文在2#配方的基础上外加Al2O3，试验方案及结果见表5、6。

从表4可以看出，随着Al2O3含量的增加，坯体白度逐渐上升，当Al2O3含量增加到3%时，坯体白度已达到61.7，白度提升明显。由于Al2O3粉体的颗粒粒度的不同对坯体的白度及温度的影响也不同，为此，本文针对不同粒径分布的Al2O3添加到2#配方中，探究不同粒径的Al2O3粉体对配方白度的影响情况，图1～4为Al2O3的粒度分布曲线。

从粒度分布曲线可知，2# Al2O3粒度最小，D50为1.67μm，4# Al2O3粒度最大，D50为74μm。本文选用在2#配方的基础上，添加不同粒径分布的Al2O3，比例为3%来探究Al2O3对白度的影响。

从图4中可以看出，2# Al2O3加入到配方中可以显著提高坯体白度，这是因为2# Al2O3粒度小，表面活化高，增白效果明显，饼面白度63.2，各配方系数率均在正产范围内。为进一步提高坯体白度，进一步增加Al2O3含量，同时为避免配方温度升高，增加滑石粒以降温，配方见表7。

按配方F1和F2配料，经球磨、过筛、造粒后打饼，在窑炉中烧成，用测温环实测窑炉温度为1165℃，超白配方饼白度见表8。

从表8可以看出，超白配方饼面白度已达到69°，吸水率在正产范围内，此白度完全满足生产超白砖的要求，表9为F1配方粉料的化学成份，该超白砖热膨胀系数为6.93×10-6/℃。

用F1配方进行配料、球磨、浆料均化、喷雾造粒、压制成型、烧成及抛光等工序，所得成品砖的吸水率为0.03%，抗折强度51MPa以上，干坯强度3.5MPa，耐磨及防污均达到国家标准。

3 结 论

（1）以高白度的高温砂、中温砂、石粉及高白球土为原料，探究球土、氧化铝对配方白度的影响，并成功研制出白度为69°的大规格薄板配方;

（2）大规格薄板配方性能优越，抗折强度、吸水率、耐磨、防污均在国家标准范围内。

参考文献

[1] 焦杰勇， 谢忠友. 球土的加工和应用[J]. 佛山陶瓷， 2002（04）：6-9.

[2] 李家驹. 陶瓷工艺学[M]. 中国轻工业出版社， 2001.