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人造多彩鹅卵石及其制备方法

发布时间:2020/08/26     浏览:

大自然的和谐统一时人类追求的目标。在当今世界房屋建筑或园林路径建设中,用天然鹅卵石砌墙、铺筑路面或地面,给人以回归大自然和高档装饰之感受,行人赤脚在石路上行走还可以刺激足底穴位,具有按摩健身的作用。若能解决一些存在的不足,鹅卵石的应用将更加广泛。首先是天然鹅卵石资源有限,以致造价较高,大量采集势必造成生产环境的破坏;其次是天然鹅卵石大小不一、厚薄不均、表面粗糙,给施工和赤脚行走带来了不便;再次是天然鹅卵石色泽单一,不能拼凑显现的图案、装饰效果容易雷同。

经文献检索,未发现有人造多彩鹅卵石的相关报道,仅有人造彩石技术方案的披露,如中国专利1063473公开了一种“人造釉面石及其生产工艺”,这种人造釉面石是用陶瓷、玻璃、水泥为原料,加入油漆、燃料、罩光剂等着色,搅拌入槽,晾干即成人造石平板材,与大理石或釉面砖可比。由于其冷凝成非鹅卵石型,挤压强度、耐酸碱与耐磨性能均不能与天然石材相抗衡,且色彩易褪逝,仅能用于室内墙面等装饰。

人造多彩鹅卵石及其制备方法

本发明的目的是提供一种石质与天然鹅卵石接近成本低,规格一致且外观色泽靓丽的人造鹅卵石。

本发明的目的是通过如下方式来实现的:

人造多彩鹅卵石,包括构成石坯的组成(a)和构成外层釉面的组分(b)。组分(a)选用粘土、瓷土、高岭土三种原料,因粘土粘性好、便于成型、烧结温度低、价格便宜而选之,瓷土烧结白度和硬度高等而选之,高岭土烧结后有较高的硬度、能增白、价格较低而选之。若粘土配比量多时,成品松脆且收缩比大,而高岭土配比量多时,烧结温度要升高,能耗加大,因而按重量百分比配合,可为粘土5-30、瓷土40-70、高岭土25-45,优选为粘土8-15、瓷土50-60、高岭土30-40。组成(b)选择熔块、长石、石英、高岭土、滑石和色素添加剂为原料,因熔块能加大与石坯的亲和力与釉面光亮度,长石能增强釉面硬度与光亮度,石英能增强釉面硬度与韧性、高岭土与滑石是填充料,色素添加剂调节釉面色彩等等,故而选之,按重量百分比配合,可为熔块23-28、长石25-29、石英23-28、高岭土8-13、滑石8-13、色素添加剂1-10,优选为熔块24-26、长石26-28、石英23-25、高岭土8-10、滑石8-10、色素添加剂1-6。组分(b)占组分(a)和组分(b)总重量的重量百分比为0-15,优选为0-7,这是因为组分(b)配比量多时,即使多次上釉也不能用尽,若组分(b)为零时,石坯仍呈单一的乳白色,也不失为一种色彩。釉面组分(b)中的色素添加剂可为氧化钴、锆蓝、土黄或其结合,调整变化成不同的色彩。

人造多彩鹅卵石的制备方法,包括在陶瓷技术领域里众所周知的坯料工艺流程为配料、粉碎、水洗、过滤、沉淀、榨泥、搅拌微粒、其后挤压成蛋形或扁圆形鹅卵石初坯、再经干燥与上釉、烧结、退火、出炉。烧结终温与时间对成品影响较大,烧结终温偏低时,烧结不成熟,表现在成品松散、釉面不光亮,烧结终温太高,成品过分收缩且能耗大,在同一烧结终温下烧结时间长短也会产生这些问题。所以烧结终温可为1000-1600℃,终温控制时间8-12分钟。人造多彩鹅卵石在不同的烧结温度下会形成不同的釉面色彩、条纹或图案。上釉工艺流程也应是陶瓷技术领域技术人员所知的,即配料、水洗搅拌、粗滤、加入色素添加剂、球磨混合、细滤、上釉,上釉可用喷枪将釉液向石坯上方及周面喷射,石坯朝地一面不上釉则更方便施工时粘贴。

本发明因为采油粘土、瓷土和高岭土制备鹅卵石,经高温烧结而成,石质坚硬(抗压强58MPa以上),耐磨耐腐蚀。(耐酸碱性达GAL级、平均吸水率为0.4%),成本低(每平方米50元)。所以石质与天然鹅卵石接近,价格约便宜一半,能替代天然鹅卵石;同时由于石坯表面喷上亲和力强的配方釉料,在不同的烧结温度下釉面会形成不同的颜色、条纹与图案,酷似天然“雨花石”,且永不退色,所以克服了天然鹅卵石色泽单一的不足,室内外均可应用;另外由于初坯造型仿天然鹅卵石,其大小、厚薄、规格较统一,所以便于包装、运输和施工,从而大幅度地降低了综合成本,等等。

本发明的其他细节可以从以下附表及其实施案例中推导出

表1是根据本发明提出的鹅卵石石坯组分配比实施例及其效果对比。

表1 鹅卵石石坯组分(a)配比与效果对比

  粘土% 瓷土% 高岭土% 烧结温度℃ 效果
10 60 30 1300 抗压强度60Mpa,吸水率0.4%,能耗低,软硬适中
5 60 35 1400 抗压强度65Mpa,吸水率0.3%,能耗较高
20 50 30 1200 抗压强度55Mpa,吸水率0.7%,收缩比加大,成本下降
30 50 50 1100 抗压强度45Mpa,吸水率0.8%,收缩比大,成品松脆
-- 60 40 1600 抗压强度70Mpa,吸水率0.3%,不易烧结成本高
天然鹅卵石 抗压强度60Mpa,吸水率0.5%

表2是根据本发明提出的鹅卵石釉面组分配比实施例及其效果对比。

表2 鹅卵石釉面组分(b)配比与效果对比

  熔块% 长石% 石英% 高岭土% 滑石% 色素添加剂% 效果
23 27 28 10 9 3 光泽度较差,亲和力较差,耐磨,韧性好
24 25 23 13 12 3 光泽度较好,耐磨,韧性较差
25 25 28 10 9 3 光泽度较好,耐磨,韧性好
26 26 24 8 13 3 光泽度较好,耐磨,韧性适中
十一 27 23 28 10 9 3 光泽度较好,耐磨稍差,韧性好

表3是根据本发明提出的鹅卵石釉面组分中色素添加剂与烧结终温产生釉面色彩对比。

表3 釉面组分(b)色素添加剂与烧结终温产生釉面色彩对比

  色素添加剂 重量配比% 烧结温度℃ 釉面色彩
十二 氧化钴 6 1310 深蓝色
十三 氧化钴 4 1260 淡蓝色
十四 氧化钴/土黄 1/5 1230 墨绿色
十五 氧化钴/土黄 1/5 1280 青黑色
十六 锆蓝/土黄 1/5 1215 淡绿色
十七 土黄 6 1260 枣红色
十八 无釉面组分(b) 1300 乳白色

在表1中,实施例一至五是依据本发明提出的鹅卵石石坯组分(a)不同配比在不同的烧结终温下效果差异的优选对比,终温时间均是10分钟,石坯耐酸性均达到GLA级。实施例六是取自福建的天然鹅卵石,以其石质指标为实施例一至五对比,结合能耗高低,收缩比大小等技术工艺指标,可见实施例一为较优选方案。

表2中所列实施例七至十一是依据本发明提出的鹅卵石釉面组分(b)不同配比时效果的差异,各例的色素添加剂均是等同重量百分比,在同一烧结终温和同样烧结时间条件下进行,以釉面光泽度,耐磨度,韧性好坏等为标准,实施例九配方为较优选。

表3中所列实施例十二至十八是依据本发明提出的釉面组分(b)中色素添加剂不同配方在不同的烧结终温下形成不同的釉面色彩,其中实施例十八是无釉面组分(b),其色彩即为石坯原色乳白色,也不失为一项有效方案。

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