一种一次高温烧成夜光陶瓷砖及其制备方法转让专利

申请号 : CN202211185394.3

文献号 : CN115536439B

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相似专利:

发明人 : 闫广贺李林朱联烽李道杰邓炜杰

申请人 : 广东简一(集团)陶瓷有限公司清远市简一陶瓷有限公司广西简一陶瓷有限公司

摘要 :

本发明涉及陶瓷砖技术领域,特别是涉及一种一次高温烧成夜光陶瓷砖及其制备方法;本申请公开了一种一次高温烧成夜光陶瓷砖,包括素坯以及附着在素坯上的夜光釉面层,所述夜光釉面层的釉浆,以重量份为单位,包括以下原料:包裹型夜光粉60‑80份、熔块粉10‑15份;所述包裹型夜光粉,以重量份为单位,包括以下原料:夜光粉40‑50份、氯氧化锆8.5‑10份、水玻璃11‑19份、分散剂0.1‑0.2份、矿化剂0.4‑0.8份;本发明制备得到的陶瓷砖具有高硬度,高耐磨特性,具有防火耐高温,耐酸碱腐蚀等特性,可应用在消防领域。

权利要求 :

1.一种一次高温烧成夜光陶瓷砖,包括素坯以及附着在素坯上的底釉层、印花层、夜光釉面层及保护层,其特征在于,所述夜光釉面层的釉浆,以重量份为单位,包括以下原料:包裹型夜光粉60‑80份、熔块粉10‑15份;

所述包裹型夜光粉,以重量份为单位,包括以下原料:夜光粉40‑50份、氯氧化锆8.5‑10份、水玻璃11‑19份、分散剂0.1‑0.2份、矿化剂0.4‑

0.8份;

所述熔块粉,以重量份为单位,包括以下原料:钾长石2‑3份、钠长石2‑3份、高岭土1.5‑2份、煅烧土1.5‑2份、氧化铝0.85‑1份、烧滑石

0.7‑1份、方解石0.7‑1份、白云石0.25‑0.5份、碳酸锶0.25‑0.5份、氧化锌0.25‑0.5份;

所述保护层为干粒悬浮液烧结后形成,所述干粒悬浮液中的干粒,以重量份为单位,包括以下原料:钾长石35‑45份、霞石6‑12份、高岭土8‑10份、煅烧土5‑10份、氧化铝4‑8份、烧滑石6‑10份、方解石8‑12份、碳酸钡8‑15份、氧化锌3‑6份;

包裹型夜光粉的制备方法,包括以下过程:

4+

S11.将氧氯化锆置于去离子水中搅拌均匀,并加入醋酸搅拌均匀后,得到含Zr 的锆源溶液;

4+

S12.将水玻璃与去离子水混合搅拌得到含Si 的硅源溶液;

S13.将夜光粉与分散剂、去离子水共混,分散均匀得到夜光粉的悬浮液;

S14.将所述硅源溶液加入锆源溶液中,搅拌均匀后,得到混合硅酸锆溶胶,加醋酸调节混合硅酸锆溶胶pH,得到包裹层前驱液;

S15.将夜光粉的悬浮液加入到包裹层前驱液中,再加入矿化剂,搅拌并用超声分散30分钟,得到混合分散液;

S16.将混合分散液置于微波水热釜中,再进行微波水热处理,微波水热处理温度为

160‑200℃,压力为0.05‑0.10MPa;

S17.将微波水热处理后的混合分散液进行离心分离、水洗、过滤、干燥,得包裹型夜光粉的前驱粉体;

S18.惰性保护气氛下,加入氢气,微波烧结上述的包裹型夜光粉前驱粉体,进行烧结;

烧结结束后,降至室温,并将烧结粉体粉碎成粒径大小为50‑100μm的粉体,得到包裹型夜光粉颗粒;

在步骤S18中,所述烧结温度为700‑900℃,烧结时间30‑60分钟。

2.根据权利要求1所述的一种一次高温烧成夜光陶瓷砖,其特征在于,所述分散剂为六偏磷酸钠。

3.根据权利要求1所述的一种一次高温烧成夜光陶瓷砖,其特征在于,所述矿化剂为氟化钠。

4.根据权利要求1所述的一种一次高温烧成夜光陶瓷砖,其特征在于,所述夜光粉为长余辉夜光粉。

5.根据权利要求1所述的一种一次高温烧成夜光陶瓷砖,其特征在于,所述包裹型夜光粉,以重量份为单位,包括以下原料:长余辉夜光粉45份、氯氧化锆9份、水玻璃15份、分散剂0.15份、矿化剂0.55份。

6.一种如权利要求1‑5任一项所述的一次高温烧成夜光陶瓷砖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.包裹型夜光粉的制备

S2.夜光釉面层釉浆的制备

将包裹型夜光粉、熔块粉、印油、印膏混合搅拌均匀,得到夜光釉面层釉浆;

S3.陶瓷砖坯体粉料经压制成型、干燥,得到素坯S4.在所述素坯的表面依次印刷底釉层、印花层、夜光釉面层以及保护层S5.印刷结束后,将步骤S4所得坯体放入辊道窑,采用还原气氛烧成S6.经抛光和磨边操作后,获得夜光陶瓷砖。

7.根据权利要求6所述的一种一次高温烧成夜光陶瓷砖的制备方法,其特征在于,在步骤S5中,烧成过程为:放入1180‑1220℃的宽体辊道窑,采用还原气氛烧成,窑炉长280‑350米,烧成周期65‑80分钟,高温区保温时间10‑20分钟。

说明书 :

一种一次高温烧成夜光陶瓷砖及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及陶瓷砖技术领域,特别是涉及一种一次高温烧成夜光陶瓷砖及其制备方法。

背景技术

[0002] 长余辉夜光粉是一种夜光材料,又称蓄光材料。这种材料经太阳光或人工紫外线光源照射,光激发时产生自由电子可以将部分光能量储存起来,形成一个能量储存器,光激发产生自由电子的种类、价位、键能和自由电子的数量,是获得长余辉光能的主要因素。光源消除后,自由电子储存的部分能量靠常温电子热扰动作用,又能长时间以可见光的形式缓慢释放出来,直到可见光的余辉逐渐衰退至消失。
[0003] 普通长余辉夜光粉在常温条件下,经光照后发光效果非常好,发光强度高,发光时间长。目前陶瓷行业夜光陶瓷砖的大部分配比是用20‑30%的长余辉夜光粉、70‑80%比例的熔剂粉,磨成釉浆,印刷在陶瓷砖的表面,采用二次烧或者三次烧制备得到夜光陶瓷砖产品。具体工艺过程为先将陶瓷砖坯进行素烧或者将半成品进行1180‑1220℃烧制完后,在成品的陶瓷砖表面布一层夜光粉图案,再次经过700‑900℃煅烧,烧成周期40‑60分钟,先通过高温烧再通过低温烧来保证其夜光效果不被破坏,此生产工序复杂,多次烧成,增加生产工序,热量能耗高,同时增加人工和机械成本。
[0004] 如果采用一次烧成可以大幅简化工艺和提升生产效率,但是将夜光材料直接引入到陶瓷砖表面釉层,采用1180‑1220℃高温一次烧成,在经高温煅烧后,夜光粉会被氧化,造成夜光性能下降,甚至无光,目前市场上尚未出现一次高温烧夜光陶瓷砖产品。
[0005] 因此,本发明提供一种只需一次高温烧成的夜光陶瓷砖及其制备方法。

发明内容

[0006] 为了克服现有技术的不足,本发明提供一种一次高温烧成夜光陶瓷砖及其制备方法,解决现有生产技术中夜光陶瓷砖需要多次烧成、高能耗、高成本的问题,本申请制备得到的陶瓷砖具有高硬度、高耐磨、防火耐高温、耐酸碱腐蚀等特性,可应用在消防领域。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008] 一种一次高温烧成夜光陶瓷砖,包括素坯以及附着在素坯上的夜光釉面层,所述夜光釉面层的釉浆,以重量份为单位,包括以下原料:
[0009] 包裹型夜光粉60‑80份、熔块粉10‑15份;
[0010] 所述包裹型夜光粉,以重量份为单位,包括以下原料:
[0011] 夜光粉40‑50份、氯氧化锆8.5‑10份、水玻璃11‑19份、分散剂0.1‑0.2份、矿化剂0.4‑0.8份;
[0012] 所述熔块粉,以重量份为单位,包括以下原料:
[0013] 钾长石2‑3份、钠长石2‑3份、高岭土1.5‑2份、煅烧土1.5‑2份、氧化铝0.85‑1份、烧滑石0.7‑1份、方解石0.7‑1份、白云石0.25‑0.5份、碳酸锶0.25‑0.5份、氧化锌0.25‑0.5份。
[0014] 进一步的,所述分散剂为六偏磷酸钠。
[0015] 进一步的,所述矿化剂为氟化钠。
[0016] 进一步的,所述夜光粉为长余辉夜光粉。
[0017] 进一步的,所述包裹型夜光粉,以重量份为单位,包括以下原料:
[0018] 长余辉夜光粉45份、氯氧化锆9份、水玻璃15份、分散剂0.15份、矿化剂0.55份;
[0019] 一种一次高温烧成夜光陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
[0020] S1.包裹型夜光粉的制备
[0021] S2.夜光釉面层釉浆的制备
[0022] 将包裹型夜光粉、熔块粉、印油、印膏混合搅拌均匀,得到夜光釉面层釉浆;
[0023] S3.陶瓷砖坯体粉料经压制成型、干燥,得到素坯
[0024] S4.在所述素坯的表面依次印刷底釉层、印花层、夜光釉面层以及保护层[0025] S5.印刷结束后,将步骤S4所得坯体放入辊道窑,采用还原气氛烧成
[0026] S6.经抛光和磨边操作后,获得夜光陶瓷砖。
[0027] 一种一次高温烧成夜光陶瓷砖的制备方法,步骤S1包括以下制备过程:
[0028] S11.将氧氯化锆置于去离子水中搅拌均匀,并加入醋酸搅拌均匀后,得到含Zr4+的锆源溶液;
[0029] S12.将水玻璃与去离子水混合搅拌得到含Si4+的硅源溶液;
[0030] S13.将夜光粉与分散剂、去离子水共混,分散均匀得到夜光粉的悬浮液;
[0031] S14.将所述硅源溶液加入锆源溶液中,搅拌均匀后,得到混合硅酸锆溶胶,加醋酸调节混合硅酸锆溶胶pH,得到包裹层前驱液;
[0032] S15.将夜光粉的悬浮液加入到包裹层前驱液中,再加入矿化剂,搅拌并用超声分散30分钟,得到混合分散液;
[0033] S16.将混合分散液置于微波水热釜中,再进行微波水热处理,微波水热处理温度为160‑200℃,压力为0.05‑0.10MPa;
[0034] S17.将微波水热处理后的混合分散液进行离心分离、水洗、过滤、干燥,得包裹型夜光粉的前驱粉体;
[0035] S18.惰性保护气氛下,加入氢气,微波烧结上述的包裹型夜光粉前驱粉体,进行烧结;烧结结束后,降至室温,并将烧结粉体粉碎成粒径大小为50‑100μm的粉体,得到包裹型夜光粉颗粒。
[0036] 进一步的,在步骤S18中,所述烧结温度为700‑900℃,烧结时间30‑60分钟。
[0037] 进一步的,在步骤S4中,所述保护层为干粒悬浮液烧结后形成,所述干粒悬浮液中的干粒,以重量份为单位,包括以下原料:
[0038] 钾长石35‑45份、霞石6‑12份、高岭土8‑10份、煅烧土5‑10份、氧化铝4‑8份、烧滑石6‑10份、方解石8‑12份、碳酸钡8‑15份、氧化锌3‑6份;
[0039] 在进一步的,步骤S5中,烧成过程为:放入1180‑1220℃的宽体辊道窑,采用还原气氛烧成,窑炉长280‑350米,烧成周期65‑80分钟,高温区保温时间10‑20分钟。
[0040] 本发明涉及的技术原理有:
[0041] 1.本发明利用溶胶共沉淀法制备包裹前驱液,在溶液中生成溶胶体,同时引入矿化剂,改变长余辉夜光粉表面的表面活性能,同时改善了长余辉夜光粉与硅酸锆包裹层的化学亲和性,利于硅酸锆溶胶体对长余辉夜光粉的包覆;在矿化剂的催化作用下,可以先析出夜光粉晶核,晶核的表面与硅酸锆溶胶产生亲和作用,使夜光粉晶体均匀的镶嵌于包裹层内的类石榴籽包覆结构,硅酸锆的形成过程中可以与硅溶胶和锆溶胶生成过渡相,有利于硅酸锆在较短的时间内析晶以及硅酸锆包裹体的致密化,从而达到将长余辉夜光粉包裹在里面的目的。
[0042] 2.利用微波水热法对反应体系加热、加压,可以加速体系化学反应,在不同的温度和压力的条件下,使反应过程更加迅速、均匀,不存在温度梯度的特点,由于微波能加热迅速,能大幅度的缩短传统水热法的反应时间,合成包裹晶体迅速,具有晶体损失小,包裹率高,具有粉体粒径分布窄,分散性好,团聚少,包裹层致密,晶粒完整且结晶性好等优点。微波水热法的合成速率和能效均比传统水热法高很多,具有反应温度更低,反应时间更短的特点。
[0043] 此外微波烧结是利用微波加热来对材料进行烧结,加热至烧结温度而实现致密化的方法,提高烧结效率,降低高温对包裹体的破坏。微波烧结具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高和安全卫生,环保无污染,烧结后的材料纯净无杂质的特点。
[0044] 3.在普通长余辉夜光粉外层,包裹一层硅酸锆晶体层;一方面,致密的硅酸锆晶体在高温下可以减缓夜光粉被碳化、氧化;另一方面,硅酸锆具有高温稳定性,可防止其他熔融液相材料对夜光粉的侵蚀,进而防止晶体结构的破坏,使夜光材料的磷光转换效率得以保持。
[0045] 4.惰性气体保护,还原气氛条件下烧制,防止夜光粉在高温作用下发生碳化反应,改变夜光粉的分子结构,磷光转化失效。
[0046] 5.将包裹型长余辉夜光粉粒径控制范围为50‑100μm,如果粒径太大,不方便在陶瓷砖领域应用,粒径过小,在陶瓷砖烧制过程中容易被碳化,失去夜光性能。
[0047] 6.通过夜光釉调整配比,喷印高温透明熔块做保护层,经一次高温煅烧后,陶瓷砖表面形成一层坚硬的玻璃保护层,可以保护夜光粉的物理性能不被破坏,同时还可以增加陶瓷砖表面层的高耐磨和防污性能。
[0048] 本发明的有益效果是:
[0049] 1.本发明包裹型夜光粉的制备过程中,先将氧氯化锆与水玻璃分别加入到去离子水中制成溶液后混合在一起,酸性条件下形成硅酸锆溶胶液,然后把长余辉夜光粉加入去离子水中制备成悬浮液,加入到硅酸锆溶胶液中混合,在矿化剂NaF的催化作用下,将长余辉夜光粉表面改性,并作为晶核剂使晶体生长,析出硅酸锆包裹型的长余辉夜光粉晶体;放于微波釜中加热、加压,可促进析晶反应速率向有利方向进行,增大包裹型长余辉夜光粉的转化率,使用微波水热法包裹率高,分散性好,团聚少,包裹更致密;
[0050] 2.过滤干燥后的包裹型长余辉夜光粉晶体,由于采用惰性气体(N2)保护作用下,加入氢气(H2)在还原气氛下,煅烧温度700‑900℃,可以促进各离子间形成稳定的化学键,有利于生成分子结构稳定的包裹型长余辉夜光粉,减少包裹型夜光粉颗粒在使用过程中搅拌混合时包裹结构遭到破坏。
[0051] 3.制备得到的包裹型夜光粉,热稳定性高,在高温下分子结构不易发生改变,可以应用在陶瓷领域,经一次高温烧成,可制备得到高硬度,高耐磨特性,具有防火耐高温,耐酸碱腐蚀等特性夜光陶瓷砖。

具体实施方式

[0052] 为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0053] 在下述实施例中,长余辉夜光粉具体可选用MC型陶瓷玻璃专用发光粉,来自浙江明辉发光科技有限公司。
[0054] 实施例1
[0055] 包裹型夜光粉的制备过程,包括以下步骤:
[0056] 按照以下重量份组成,进行备料:
[0057] 长余辉夜光粉40份、氯氧化锆8.5份、水玻璃(模数为2)11份、分散剂(六偏磷酸钠)0.1份、矿化剂(氟化钠)0.4份;
[0058] S11.将氧氯化锆置于去离子水中搅拌均匀,并加入醋酸搅拌均匀后,得到含Zr4+的锆源溶液;
[0059] S12.将水玻璃与去离子水混合搅拌得到含Si4+的硅源溶液;
[0060] S13.将夜光粉与分散剂、去离子水共混,分散均匀得到夜光粉的悬浮液;
[0061] S14.将所述硅源溶液加入锆源溶液中,搅拌均匀后,得到混合硅酸锆溶胶,加醋酸调节混合硅酸锆溶胶pH为5,得到包裹层前驱液;
[0062] S15.将夜光粉的悬浮液加入到包裹层前驱液中,再加入矿化剂,搅拌并用超声分散30分钟(超声功率300W),得到混合分散液;
[0063] S16.将混合分散液置于微波水热釜中,控制填充度为70%,再进行微波水热处理,微波水热处理温度为160℃,压力为0.05MPa;
[0064] S17.将微波水热处理后的混合分散液进行离心分离、水洗、过滤、干燥,得包裹型夜光粉的前驱粉体;
[0065] S18.惰性保护气氛下,加入氢气,微波烧结上述的包裹型夜光粉前驱粉体,进行烧结,烧结温度为700℃,烧结时间30分钟;烧结结束后,降至室温,并将烧结粉体粉碎成粒径大小为50μm的粉体,得到包裹型夜光粉颗粒。
[0066] 实施例2
[0067] 包裹型夜光粉的制备过程,包括以下步骤:
[0068] 按照以下重量份组成,进行备料:
[0069] 长余辉夜光粉50份、氯氧化锆10份、水玻璃(模数为2)19份、分散剂(六偏磷酸钠)0.2份、矿化剂(氟化钠)0.8份;
[0070] S11.将氧氯化锆置于去离子水中搅拌均匀,并加入醋酸搅拌均匀后,得到含Zr4+的锆源溶液;
[0071] S12.将水玻璃与去离子水混合搅拌得到含Si4+的硅源溶液;
[0072] S13.将夜光粉与分散剂、去离子水共混,分散均匀得到夜光粉的悬浮液;
[0073] S14.将所述硅源溶液加入锆源溶液中,搅拌均匀后,得到混合硅酸锆溶胶,加醋酸调节混合硅酸锆溶胶pH为7,得到包裹层前驱液;
[0074] S15.将夜光粉的悬浮液加入到包裹层前驱液中,再加入矿化剂,搅拌并用超声分散30分钟(超声功率400W),得到混合分散液;
[0075] S16.将混合分散液置于微波水热釜中,控制填充度为80%,再进行微波水热处理,微波水热处理温度为200℃,压力为0.10MPa;
[0076] S17.将微波水热处理后的混合分散液进行离心分离、水洗、过滤、干燥,得包裹型夜光粉的前驱粉体;
[0077] S18.惰性保护气氛下,加入氢气,微波烧结上述的包裹型夜光粉前驱粉体,进行烧结,烧结温度为900℃,烧结时间60分钟;烧结结束后,降至室温,并将烧结粉体粉碎成粒径大小为100μm的粉体,得到包裹型夜光粉颗粒。
[0078] 实施例3
[0079] 包裹型夜光粉的制备过程,包括以下步骤:
[0080] 按照以下重量份组成,进行备料:
[0081] 长余辉夜光粉45份、氯氧化锆9份、水玻璃(模数为2)15份、分散剂(六偏磷酸钠)0.15份、矿化剂(氟化钠)0.55份;
[0082] S11.将氧氯化锆置于去离子水中搅拌均匀,并加入醋酸搅拌均匀后,得到含Zr4+的锆源溶液;
[0083] S12.将水玻璃与去离子水混合搅拌得到含Si4+的硅源溶液;
[0084] S13.将夜光粉与分散剂、去离子水共混,分散均匀得到夜光粉的悬浮液;
[0085] S14.将所述硅源溶液加入锆源溶液中,搅拌均匀后,得到混合硅酸锆溶胶,加醋酸调节混合硅酸锆溶胶pH为6,得到包裹层前驱液;
[0086] S15.将夜光粉的悬浮液加入到包裹层前驱液中,再加入矿化剂,搅拌并用超声分散30分钟(超声功率350W),得到混合分散液;
[0087] S16.将混合分散液置于微波水热釜中,控制填充度为75%,再进行微波水热处理,微波水热处理温度为180℃,压力为0.08MPa;
[0088] S17.将微波水热处理后的混合分散液进行离心分离、水洗、过滤、干燥,得包裹型夜光粉的前驱粉体;
[0089] S18.惰性保护气氛下,加入氢气,微波烧结上述的包裹型夜光粉前驱粉体,进行烧结,烧结温度为800℃,烧结时间40分钟;烧结结束后,降至室温,并将烧结粉体粉碎成粒径大小为80μm的粉体,得到包裹型夜光粉颗粒。
[0090] 实施例4
[0091] 包裹型夜光粉的制备过程,包括以下步骤:
[0092] 按照以下重量份组成,进行备料:
[0093] 长余辉夜光粉42份、氯氧化锆10份、水玻璃(模数为2)19份、分散剂(六偏磷酸钠)0.1份、矿化剂(氟化钠)0.8份;
[0094] S11.将氧氯化锆置于去离子水中搅拌均匀,并加入醋酸搅拌均匀后,得到含Zr4+的锆源溶液;
[0095] S12.将水玻璃与去离子水混合搅拌得到含Si4+的硅源溶液;
[0096] S13.将夜光粉与分散剂、去离子水共混,分散均匀得到夜光粉的悬浮液;
[0097] S14.将所述硅源溶液加入锆源溶液中,搅拌均匀后,得到混合硅酸锆溶胶,加醋酸调节混合硅酸锆溶胶pH为5,得到包裹层前驱液;
[0098] S15.将夜光粉的悬浮液加入到包裹层前驱液中,再加入矿化剂,搅拌并用超声分散30分钟(超声功率400W),得到混合分散液;
[0099] S16.将混合分散液置于微波水热釜中,控制填充度为70%,再进行微波水热处理,微波水热处理温度为200℃,压力为0.05MPa;
[0100] S17.将微波水热处理后的混合分散液进行离心分离、水洗、过滤、干燥,得包裹型夜光粉的前驱粉体;
[0101] S18.惰性保护气氛下,加入氢气,微波烧结上述的包裹型夜光粉前驱粉体,进行烧结,烧结温度为700℃,烧结时间60分钟;烧结结束后,降至室温,并将烧结粉体粉碎成粒径大小为50μm的粉体,得到包裹型夜光粉颗粒。
[0102] 实施例5
[0103] 包裹型夜光粉的制备过程,包括以下步骤:
[0104] 按照以下重量份组成,进行备料:
[0105] 长余辉夜光粉48份、氯氧化锆8.5份、水玻璃(模数为2)19份、分散剂(六偏磷酸钠)0.15份、矿化剂(氟化钠)0.75份;
[0106] S11.将氧氯化锆置于去离子水中搅拌均匀,并加入醋酸搅拌均匀后,得到含Zr4+的锆源溶液;
[0107] S12.将水玻璃与去离子水混合搅拌得到含Si4+的硅源溶液;
[0108] S13.将夜光粉与分散剂、去离子水共混,分散均匀得到夜光粉的悬浮液;
[0109] S14.将所述硅源溶液加入锆源溶液中,搅拌均匀后,得到混合硅酸锆溶胶,加醋酸调节混合硅酸锆溶胶pH为5,得到包裹层前驱液;
[0110] S15.将夜光粉的悬浮液加入到包裹层前驱液中,再加入矿化剂,搅拌并用超声分散30分钟(超声功率300W),得到混合分散液;
[0111] S16.将混合分散液置于微波水热釜中,控制填充度为72%,再进行微波水热处理,微波水热处理温度为160℃,压力为0.10MPa;
[0112] S17.将微波水热处理后的混合分散液进行离心分离、水洗、过滤、干燥,得包裹型夜光粉的前驱粉体;
[0113] S18.惰性保护气氛下,加入氢气,微波烧结上述的包裹型夜光粉前驱粉体,进行烧结,烧结温度为750℃,烧结时间35分钟;烧结结束后,降至室温,并将烧结粉体粉碎成粒径大小为65μm的粉体,得到包裹型夜光粉颗粒。
[0114] 实施例1‑5制备得到的包裹型夜光粉,是先将氧氯化锆与水玻璃分别加入到去离子水中制成溶液后混合在一起,酸性条件下形成硅酸锆溶胶液,然后把长余辉夜光粉加入去离子水中制备成悬浮液,加入到硅酸锆溶胶液中混合,在矿化剂NaF的催化作用下,将长余辉夜光粉表面改性,并作为晶核剂使晶体生长,析出硅酸锆包裹型的长余辉夜光粉晶体。放于微波釜中加热、加压,可促进析晶反应速率向有利方向进行,增大包裹型长余辉夜光粉的转化率,使用微波水热法包裹率高,分散性好,团聚少,包裹更致密。
[0115] 过滤干燥后的包裹型长余辉夜光粉晶体,由于采用惰性气体(N2)保护作用下,加入氢气(H2)在还原气氛下,煅烧温度700‑900℃,可以促进各离子间形成稳定的化学键,有利于生成分子结构稳定的包裹型长余辉夜光粉,减少包裹型夜光粉颗粒在使用过程中搅拌混合时包裹结构遭到破坏。以氮气为主要气体,能满足反应的需求,还能降低混合物的危险性。由于包裹型夜光粉热稳定性高,在高温下分子结构不易发生改变,可以应用在陶瓷领域,一次高温烧成;
[0116] 将制备好的包裹型夜光粉颗粒(实施例1),取50克平铺在100cm2白色瓷板上,分别在太阳光和365nm紫外光下照射10分钟,取消光照将白色瓷板放在密闭无光的空间,用照度仪测试亮度值:
[0117]
[0118] 实施例6
[0119] 一种一次高温烧成夜光陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
[0120] S1.包裹型夜光粉的制备
[0121] 按照实施例1或实施例2或实施例3进行;
[0122] S2.夜光釉面层釉浆的制备
[0123] 将包裹型夜光粉、熔块粉、印油、印膏按照比例放入搅拌缸进行搅拌均匀,制得熔块釉浆;
[0124] S3.粉料压制成型,干燥,制备素坯;
[0125] 制备600×1200mm规格的陶瓷砖坯:采用恒力泰YP5009型号压机压制,压机压力30040KN,压制成600×1200mm规格陶瓷砖坯,砖坯厚度13mm,并经150‑180米双层干燥窑干燥,水份控制在0.3‑0.5%,干燥强度1.2‑1.8MPa;
[0126] S4.在所述素坯的表面施布面釉层;
[0127] 在干燥后的素坯表面按照顺序依次操作,淋釉机布施底釉层(来自石易金,编号E1094);喷墨印花机结合丝网印花,喷印陶瓷砖艺术图案,形成印花层;采用60目丝网印花印刷夜光釉浆图案层;采用新景泰喷釉柜喷一层1.0mm厚高温透明干粒悬浮液保护层;
[0128] S5.放入辊道窑,采用还原气氛烧成;
[0129] 将具有装饰图案的砖坯,放入1180℃的宽体辊道窑,采用还原气氛烧成,窑炉长280‑350m,烧成周期65分钟,高温区保温时间10分钟;
[0130] S6.经抛光和磨边操作后,获得夜光陶瓷砖。
[0131] 实施例7
[0132] 一种一次高温烧成夜光陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
[0133] S1.包裹型夜光粉的制备
[0134] 按照实施例4或实施例5进行制备;
[0135] S2.夜光釉面层釉浆的制备
[0136] 将包裹型夜光粉、熔块粉、印油、印膏按照不同比例放入搅拌缸进行搅拌均匀,制得熔块釉浆;
[0137] S3.粉料压制成型,干燥,制备素坯;
[0138] 制备600×1200mm规格的陶瓷砖坯:采用恒力泰YP5009型号压机压制,压机压力30040KN,压制成600×1200mm规格陶瓷砖坯,砖坯厚度13mm,并经150‑180米双层干燥窑干燥,水份控制在0.3‑0.5%,干燥强度1.2‑1.8MPa,得到素坯;
[0139] S4.在所述素坯的表面施布面釉层;
[0140] 在干燥后的素坯表面按照顺序依次操作,淋釉机布施底釉层;喷墨印花机结合丝网印花,喷印陶瓷砖艺术图案,形成印花层;采用60目丝网印花印刷夜光釉浆图案层;采用新景泰喷釉柜喷一层1.5mm厚高温透明干粒悬浮液保护层;
[0141] S5.放入辊道窑,采用还原气氛烧成;
[0142] 将具有装饰图案的砖坯,放入1220℃的宽体辊道窑,采用还原气氛烧成,窑炉长280‑350米,烧成周期80分钟,高温区保温时间20分钟;
[0143] S6.经抛光和磨边操作后,获得夜光陶瓷砖。
[0144] 其中,步骤S2中,所述夜光釉面层釉浆,包裹型夜光粉、熔块粉、印油、印膏配比参数如下表所示:
[0145]
[0146]
[0147] 在上述组1中,所述包裹型夜光粉来自实施例1,夜光陶瓷砖按照实施例6进行制备;在上述组2中,所述包裹型夜光粉来自实施例2,夜光陶瓷砖按照实施例6进行制备;在上述组3中,所述包裹型夜光粉来自实施例3,夜光陶瓷砖按照实施例6进行制备;在上述组4中,所述包裹型夜光粉来自实施例4,夜光陶瓷砖按照实施例7进行制备;在上述组5中,所述包裹型夜光粉来自实施例5,夜光陶瓷砖按照实施例7进行制备;在上述组6中,夜光陶瓷砖按照实施例6进行制备,步骤2中使用未经处理(包裹处理)的长余辉夜光粉;
[0148] 其中:组1、组4、组5、组6相关熔块粉,以重量份为单位,包括以下原料:
[0149] 熔块粉成份:(细度50μm)
[0150] 钾长石2份、钠长石2份、高岭土1.5份、煅烧土1.5份、氧化铝0.85份、烧滑石0.7份、方解石0.7份、白云石0.25份、碳酸锶0.25份、氧化锌0.25份;
[0151] 组2相关熔块粉原料成份的重量配比如下:
[0152] 熔块粉成份:(细度60μm)
[0153] 钾长石2.5份、钠长石2.5份、高岭土1.8份、煅烧土1.8份、氧化铝0.9份、烧滑石0.8份、方解石0.8份、白云石0.35份、碳酸锶0.45份、氧化锌0.4份。
[0154] 组3相关熔块粉原料成份的重量配比如下:
[0155] 熔块粉成份:(细度80μm)
[0156] 钾长石3份、钠长石3份、高岭土2份、煅烧土2份、氧化铝1份、烧滑石1份、方解石1份、白云石0.5份、碳酸锶0.5份、氧化锌0.5份。
[0157] 其中,在丝网印刷包裹型长余辉夜光粉釉浆的表面,采用新景泰喷釉柜喷一层高温透明干粒悬浮液,通过辊道窑高温烧成后呈现出透明的玻璃层。在陶瓷砖使用过程中透明玻璃层对艺术图案和包裹型长余辉夜光粉起到隔离保护作用,陶瓷砖经长时间使用,艺术图案不掉色,夜光粉结构性能不被磨损破坏。高温透明干粒悬浮液成份重量配比如下:
[0158] 高温透明干粒悬浮液配比:
[0159] 高温透明干粒:83‑135份
[0160] 悬浮剂(联兴制釉公司的9022A悬浮剂):80份
[0161] 高温透明干粒成分重量配比:(细度50um)
[0162] 钾长石35‑45份、霞石6‑12份、高岭土8‑10份、煅烧土5‑10份、氧化铝4‑8份、烧滑石6‑10份、方解石8‑12份、碳酸钡8‑15份、氧化锌3‑6份;其中,在实施例6中高温透明干粒使用的配比为:钾长石35份、霞石6份、高岭土8份、煅烧土5份、氧化铝4份、烧滑石6份、方解石8份、碳酸钡8份、氧化锌3份;在实施例7中高温透明干粒使用的配比为:钾长石45份、霞石12份、高岭土10份、煅烧土10份、氧化铝8份、烧滑石10份、方解石12份、碳酸钡15份、氧化锌6份;
[0163] 宽体辊道窑烧制完成后,经抛光打防污蜡水,分别将上述组1‑组6制备得到的陶瓷砖,放在太阳光下照射10分钟和用365nm紫外光照射10分钟,在密闭无光的空间分别测试夜光陶瓷砖在15分钟、30分钟、和1小时后的余辉亮度值。
[0164] 不同配比包裹型长余辉夜光粉釉浆试验方案陶瓷砖在太阳光下照射10分钟,用照度仪测试亮度值,结果如下:
[0165]
[0166] 不同配比包裹型长余辉夜光粉试验方案陶瓷砖在365nm紫外光照射10分钟测试结果:
[0167]
[0168] 经对比测试,包裹型夜光陶瓷砖在1小时后仍有余辉,有较好的夜光效果,经365nm紫外光照射比在太阳光的照射下,对夜光粉的激发效果更佳,储存的光能比太阳光照射更多,夜光效果更持久。组6使用了未经处理长余辉夜光粉,在烧制温度为1180℃时,其被氧化,因此在太阳光下照射10分钟和用365nm紫外光照射10分钟,均没有余晖亮度。
[0169] 因此,可用实施例1‑5制备得到的包裹型夜光粉,应用到夜光陶瓷砖的产品中,达到一次高温烧成,解决陶瓷砖一次高温烧成,夜光失效的问题;解决多次烧成能耗高,高成本的问题。
[0170] 此外,用组2进行太阳光照试验,吸收光照射时间不同,用照度仪测试亮度值,测试余辉亮度,结果记录在下表:
[0171]
[0172] 通过太阳光照射,不同吸光时间的对比试验可以得出结论,组2的夜光陶瓷砖吸收太阳光20分钟,释放余辉亮度基本不再增长,吸收能量达到饱和。
[0173] 组1‑组5的夜光陶瓷砖经1180‑1220℃高温煅烧,化学结构稳定,耐高温、耐老化,夜光晶体结构在高温透明干粒保护层的保护作用下,不容易被破坏,夜光晶体可以长期保持吸光、储能、发光的功能,使用寿命可长达15年。
[0174] 因此本发明制备得到的一种一次高温烧成夜光陶瓷砖,应用领域:可制作成有箭头指向的夜光陶瓷砖,应用于公共区域,办公楼和商场的墙面和地面指向标。因为夜光陶瓷砖的表面是经过1180‑1220℃的高温煅烧,表面釉层致密度高,瓷化好,呈现出高硬度,高耐磨的特性,具有防火耐高温,耐酸碱腐蚀等特性;
[0175] 应用于消防器材,做成消防夜光指向牌,铺贴于墙面及安全出口,取代塑料制品消防指示灯牌,解决塑料制品不耐高温的问题;应用于商场地面,替代地面瓷砖上用塑料贴纸的方式指引商场出口,解决火灾高温塑料贴纸胶化不耐高温,失去指引出口方向的问题。
[0176] 上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。