专利名称：一种轻质保温陶瓷砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种轻质保温瓷砖及其制备方法，目的在于制备一种集保温、隔热、防 水、防潮、装饰于一体的轻质保温瓷砖。
背景技术：
目前我国建筑能耗已占到总能耗的30%，建筑节能已成为节能减排的重点。开发 新型保温节能墙体材料，提高外墙的保温性能对实现建筑节能具有重要意义。大量工程实 践证明，墙体保温技术是实现建筑节能保温的最佳途径。现有的陶瓷面砖密度为2. 5g/cm3左右，致密的面砖增加了墙体的重量。本发明以 陶瓷砖生料为主要原料，通过在陶瓷面砖中引入气孔，制备轻质保温瓷砖。既降低瓷砖密 度，又因大量气孔的存在，降低瓷砖导热系数，获得较好的墙体保温效果。本发明所得轻质保温砖，以闭孔结构为特征，具有隔热、节能等功效。本发明通过 合理的原料配比，解决了闭孔气泡形成过程中，瓷砖先收缩、后膨胀所导致产品变形扭曲， 所得瓷砖外形规则平整。本发明对现有瓷砖生产线不需做较大改动，可充分利用现有生产线的生产能力， 生产过程清洁、能耗小，可有效降低保温陶瓷的生产成本。
发明内容
本发明是在高温发泡技术的基础上发展起来的，以陶瓷砖生料为主要成分制备轻 质保温瓷砖。其技术方案是，首先将原料按比例混合，加水后球磨制成均勻料浆，然后喷雾 干燥，在压机上压制成型，经干燥、烧成、退火得到轻质瓷砖。调整陶瓷原料和添加剂的比 例、以及发泡剂的种类和用量，可制得不同的泡孔结构，达到保温、隔音隔热的目的。为了实现上述目的，本发明的发明思路为本发明同时使用发泡剂和造孔剂，抑制 轻质瓷砖烧成过程中的体积变化，从而保持泡沫瓷砖的规则外形。其独创性在于，造孔剂在 模压成型过程中使坯体含有疏松结构，或者在烧成过程中部分挥发消失，使坯体留下空洞； 发泡剂在烧成过程中产生的气体一部分进入造孔剂产生的空洞中，一部分排开其周围的基 体形成封闭气泡。两者共同作用，抑制烧成过程中体积变化及由此带来的变形。
具体实施方式
及制备技术的工艺流程如下(1)配料根据成分配比精确称量原材料；主要成分为生产陶瓷砖生料，实用烧 成温度约1150-1220°C，加入量为60-90% ；添加剂包括膨润土、水玻璃、萤石等，重量比是 (0-5) (0-5) (0-5)，取其中一种或一种以上；造孔剂包括硅藻土、珍珠岩、锯末、石粉 (主要成分CaC03)等，取其中的一种或多种，总加入量为10-20%，若造孔剂为一种以上，则 各主要原料之间的重量比是(0-10) (0-15) (0-5) (0-10)；发泡剂采用石膏、硫酸 钡、SiC细粉等，取其中的一种或一种以上，总加入量为0.01%-2%，各原料之间的重量比 是(0-5) (0-5) (0.01-2)。(2)球磨向配制好的原材料中加入相当于原材料重量50%的水进行球磨，得到粉料粒度小于200目的料浆；(3)造粒球磨好的料浆进入干燥塔进行喷雾造粒干燥，得到的颗粒粉料从干燥 塔的出料口卸出。(4)模压成型将出塔颗粒粉料输入到模具中进行模压成型，得到陶瓷生坯。(5)入窑烧成陶瓷生坯烘干后进入烧成窑(可以是辊道窑、梭式窑等)，最高烧成 温度为1150-1220°C，一般烧成时间为20-90min，得到轻质保温瓷砖成品。本发明的有益效果和优点在于(1)重量轻、不吸水，耐热防火、无毒无害，耐化学腐蚀、不霉变采用无机材料制成，耐酸碱腐蚀，不会产生有毒气体，密度< 0. 99g/cm3，是对人体 完全无害的防火建材。(2)导热系数小、性能稳定，机械强度高导热系数彡0. 155ff/m-K(0°C )，膨胀收缩率接近水泥和钢铁，抗压强度超过5MPa， 适合水泥及彩钢建筑物的保温材料。(3)成本低廉，工艺简单使用陶瓷砖生料作为主要成分，可在陶瓷辊道窑上迅速烧成，对现有陶瓷生产线 改动较小，可充分利用现有生产能力。(4)施工便捷，装饰效果好易与水泥等墙体粘接材料结合，与传统的粘贴瓷砖的施工方法基本相同。颜色丰 富，表面光洁，也可根据实际需要表面压制花纹。本发明用于建筑物外墙，可起到较好的保 温隔热效果，也可减轻外墙表面的重量，具有广阔的市场前景。
具体实施例方式下面以实施例具体地描述本发明，本发明的范围不受实施例的限制。实施例1配方比例如下陶瓷砖生料80 %，珍珠岩10 %，水玻璃0. 03 %，膨润土 5 %，石粉 5%，碳化硅 0. 15%。其中，陶瓷砖生料成分为72. 0% Si02、14. 0% A1203、1. 3% Ca0、l. 6% Mg0、3. 7%K20和2. 7%Na20，灼烧减量3. 7%。按比例配好原料，放入球磨机充分研磨，然后 喷雾干燥。在普通外墙砖生产线上压制成型，干燥后进入辊道窑烧成。烧成总时间35min， 烧成温度1200°C，其中升至1000°C用时约12min，1000°C至1200°C用时约8min。所得产品 表观密度0. 98g/cm3，平均泡径约0. 5mm,导热系数为0. 153ff/m K。实施例2配方比例如下陶瓷砖生料70 %，珍珠岩20 %，膨润土 5 %，石膏3 %，锯末2 %， 碳化硅 0.2%。陶瓷砖生料成分为69. 3% Si02U6. 2% A1203>1. 7% Ca0、l. 1% Mg0,2. 6% K20和1. 4% Na20，灼烧减量7.7%。按比例配好原料，放入行星式球磨机充分研磨，干燥后 压制成型。烧成总时间60min，烧成温度1180°C，其中升至1000°C用时约20min，1000°C至 1180°C用时约15min，保温约5min。所得产品表观密度0. 92g/cm3，平均泡径约1mm。实施例3配方比例如下陶瓷砖生料60%，珍珠岩20%，硅藻土 10%，膨润土 5 %，萤石 3%，硫酸钡2%，碳化硅0. 1%。陶瓷砖生料成分为76. 0% Si02、12. 0% A1203U. 2% CaO、
42. 3% Mg0、2. 5% K20和2. 0% Na20，灼烧减量4. 0%。按比例配好原料，放入行星式球磨机 充分研磨，干燥后压制成型。烧成总时间90min，烧成温度1180°C，其中升至1000°C用时约 60min, 1000°C至1180°C用时约20min，保温约lOmin。所得产品表观密度0. 88g/cm3，平均 泡径约1mm，导热系数为0. 14ff/m K。
权利要求
一种轻质保温陶瓷砖，其特征在于，其由下列重量百分比的原料制成陶瓷砖生料60.0-90.0％添加剂2.0％-10.0％造孔剂10-20％发泡剂0.01％-2％。
2.根据权利要求1所述的轻质保温陶瓷砖，其特征在于，所述陶瓷砖生料重量百分比 组分为65. 0-77. 0 % Si02、ll. 0-17. 0 % A1203、1. 0-2. 0 % Ca0、l. 0-3. 0 % Mg0、l. 0-4. 5 % K20 和 1. 0-3. 5% Na20。
3.根据权利要求1或2所述的轻质保温陶瓷砖，其特征在于，所述添加剂包括膨润土、 水玻璃、萤石中的一种或一种以上，其各组分之间的重量份比为(0-5) (0-5) (0-5)。
4.根据权利要求3所述的轻质保温陶瓷砖，其特征在于，所述添加剂包括膨润土、水玻 璃、萤石中的一种以上，其各组分之间的重量份比为(0.1-5) (0.1-5) (0.1-5)。
5.根据权利要求3所述的轻质保温陶瓷砖，其特征在于，所述造孔剂包 括硅藻土、石粉、珍珠岩、锯末中的一种或一种以上，其各组分之间的重量比是 (0-10) (0-15) (0-5) (0-10)。
6.根据权利要求4或5所述的轻质保温陶瓷砖，其特征在于，所述发泡剂为石膏、硫酸 钡和SiC细粉中的一种或多种，各组分之间的重量比是(0-5) (0-5) (0-2)。
7.根据权利要求6所述的轻质保温陶瓷砖，其特征在于，所述发泡剂为石膏、硫酸钡和 SiC细粉中的一种或多种，各组分之间的重量比是(0.1-5) (0. 1-5) (0.01-2)。
8.—种权利要求1所述的轻质保温陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述步骤如下 将陶瓷砖生料、添加剂、造孔剂和发泡剂均勻混合，球磨制成微细粉料浆；然后造粒干燥，再模压成型；生坯经烘干后在辊道窑或梭式窑中烧成，烧成温度为1150-1220°C，烧成 时间为25-90min ；烧成后坯体膨胀10% -30%，内部形成闭孔泡沫结构，外表面因瓷化保持 光滑。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述球磨是向配好的原料中加入50%原 料重量的水进行球磨，得到粉料粒度小于200目的料浆。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述烧成温度为1150-1220°C。
全文摘要
本发明公开了一种轻质保温陶瓷砖，其由下列重量百分比的原料制成陶瓷砖生料60.0-90.0％、添加剂2.0％-10.0％、造孔剂10-20％和发泡剂0.01％-2％。重量轻、不吸水，耐热防火、无毒无害，耐化学腐蚀、不霉变。导热系数小、性能稳定，机械强度高。成本低廉，工艺简单。施工便捷，装饰效果好。
文档编号C04B38/02GK101830725SQ201010147180
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者徐博, 曹建尉, 李要辉, 梁力, 梁华巍, 梁开明 申请人:北京盛康宁科技开发有限公司