浅析陶瓷防滑釉的研制
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耐磨防滑易洁瓷质釉面砖的研发及生产作者:喻劲军张国涛来源:《佛山陶瓷》2018年第05期摘要:目前,陶瓷产品都普遍存在表面耐磨强度不够,容易出现划痕、易磨损从而影响产品的美观和档次,而且产品的防滑系数不够,尤其在有水的情况下容易摔倒。
因此,开发研究一种够满足耐磨、防滑、易洁等功能的陶瓷砖及其生产工艺,旨在解决现有的陶瓷砖在保证花色、纹理、效果、质感的前提下,在使用过程中容易出现的问题,在使用过程中更便捷、更安全和更耐用。
关健词:耐磨;防滑;易洁;瓷质釉面砖;研发生产1 前言陶瓷仿古砖是近年流行起来的一种建筑装饰材料,它兼具了抛光砖的富丽堂皇和瓷片的图案丰富多彩,具有现代或复古韵味,极其个性化等诸多优点,深受市场欢迎和消费者的喜爱。
随着人们生活水平的不断提高,客户对产品功能方面的诉求也会越来越多,具有个性化的、经久耐用的、安全可靠的高端陶瓷砖产品的需求也会越来越大。
而目前普遍的陶瓷产品都存在表面耐磨强度不够,容易出现划痕、易磨损从而影响产品的美观和档次,而且产品的防滑系数不够,尤其在有水的情况下容易导致摔倒,近年经常会有媒体报道在公共场所或家里因为地面湿滑而引发摔倒事故,并且存在清理困难、藏污、时间久了产品变黑等缺陷,因此,需要对现有技术做进一步的改进和发展,研究开发一种能够满足耐磨、防滑、易洁等功能的陶瓷砖及其生产工艺,旨在解决现有的陶瓷砖在保证花色、纹理、效果、质感的前提下,在使用过程中容易出现的问题,使产品在使用过程中更便捷、更安全和更耐用。
2 生产工艺及参数2.1工艺流程2.2坯体粉料工艺参数及配方采用湿法球磨方式,球磨时间11 ~ 12 h;浆料细度为过250目筛后,筛余为1.6 ~ 2.0 g;坯料含水率为6 ~ 6.5%。
值得注意的是,坯体压制成型后需要进入干燥窑干燥,干燥温度为100 ~ 160℃,干燥周期为50 ~ 70 min,以此确保坯体水分达标和坯体生坯强度的提升。
2.3面釉配方及工艺参数面釉配方及工艺参数见表3。
防滑陶瓷砖的研究进展摘要:陶瓷砖是用于覆盖墙体、地面建筑所使用的陶瓷制品,因其防污能力卓越、装饰效果显著,成为现阶段人们美化建筑的首选产品。
为了进一步满足消费者的需要,增强陶瓷砖的防滑能力,众多学者和公司的研发人员对防滑陶瓷砖展开深入研究。
鉴于此,本文围绕防滑陶瓷砖的进展展开了研究,简述了陶瓷砖防滑的影响因素,详细分析了目前七种防滑陶瓷砖的制备技术方法,以期为相关学者和公司提供参考。
关键词:防滑;陶瓷砖;研究进展;技术;因素引言:伴随人们生活水平的提高,更多光滑、高档的新型陶瓷砖产品登陆了装饰材料市场。
但部分企业为了迎合消费者的审美需要,单纯追求其光亮与平整度,使得产品的防滑能力不符合防滑要求,因地面湿滑而导致人们跌倒、摔伤的事件屡见不鲜,使得提高陶瓷砖防滑性能,成为了当前应该重点解决的问题。
1影响陶瓷砖防滑的因素据资料记载,国外将摩擦系数0.5当作地面防滑安全性的临界点,《陶瓷砖》国标中也提出了地砖摩擦系数单体值应至少为0.5的要求。
鞋底踩在了地面后,如果表面带有污染物,便会产生压膜现象,污染物也会增加鞋底和砖面产生摩擦力的时间,进而带来人摔倒的问题。
由此可见,影响陶瓷砖防滑的主要因素,在于鞋底纹理与材质、地砖表面粗糙程度、地面污染物的黏度与种类。
除了增加砖面摩擦系数是强化其防滑性能的关键外,也要考虑到砖面状态、鞋底材料等因素。
当砖面具有污染物时,与其种类无关,均会因压膜现象而使得摩擦力有所降低。
说明在污染物、鞋底纹理与材质两种变量得到控制的情况下,提高陶瓷砖防滑性能的重点,在于增加其表面的摩擦系数。
2防滑陶瓷砖制备技术研究根据室内地砖所采用的工艺,可将其划分为抛釉砖、抛光砖、仿古砖,而按照面向可将其划分为平面砖和非平面砖两种,其中前者还可分为抛光面砖、自然平面砖,后者还可分为凹凸面砖、微凹凸面砖。
2.1利用防滑剂和腐蚀剂制备平面砖将呈现出弱碱性、弱酸性的防滑剂涂抹在陶瓷砖表面后,其玻璃相会受到腐蚀,在其表面形成凹陷,这些凹陷以微米级的方式出现。
2017年第08期(第253期)|佛山陶瓷27Production & Application生产与应用浅析陶瓷防滑釉的研制招邵赞(佛山石湾鹰牌陶瓷有限公司,佛山528031)摘要:陶瓷砖生产厂家为适应市场的需求所生产的陶瓷砖其摩擦系数远远不能达到防滑的要求。
国内外公共场所因地面过于光滑而导致跌倒摔伤的事故频繁发生,本文试图通过改变釉料配方组成釉层凹凸纹理图案来研制出防滑釉面砖。
防滑;釉面砖;摩擦系数1背景自改革开放以来,人们的收入水平日益提高,在满 足基本生活要求的同时,对自身生活所处建筑环境的美 化装饰也有了更高的要求。
虽然陶瓷砖作为一种装饰效 果良好,耐污染性能优异的装饰材料,广泛运用于豪华 高档的宾馆旅店、商厦、写字楼以及家庭公寓等场所,但 陶瓷砖在美化环境的同时,因摩擦系数远远不能达到防 滑的要求(大多数瓷砖的摩擦系数在0.4 ~ 0.5之间,当摩擦系数大于0.8时,防滑性能达到“非常安全”的级 别),公共场所因地面太光滑而导致跌倒摔伤的事故频 繁发生。
例如因广场路面地砖的摩擦系数较小,会造成机动车刹车失灵,伤及无辜行人;居室特别是厨房、卫生 间的地砖摩擦系数太小,会造成家人的跌伤事故;在商 场、餐厅地砖的摩擦系数选用不当,致使消费者“失足”后把经营者告上法庭的事件亦有所闻。
多挂几个“小心 路滑”的警示牌也不能从根本上解决问题,地面防滑问 题已成为当前必须面对并解决的新问题。
在美国,据相关机构在2001年统计表明,每年因滑 倒摔伤事故而造成的直接损失已超过60亿美元。
而作 为一项严重的安全问题,滑倒摔伤事件在所有索赔案件 中约占60%,53%的索赔金是由滑倒摔伤造成的。
还有统 计表明,美国每年都有一百万以上的人因滑倒、跌倒而 造成受伤,其中有1.6万人以上因为滑倒的原因而死亡,28FOSHAN CERAMICS Vol.27 No.08(SenalNo.253)2买验部分2.1防滑釉制备工艺过程防滑釉的生产过程与一般釉面砖的生产过程基本 相同,其制备工艺过程如下图1所示。
企业管理149产 城陶瓷砖防滑性能改进工艺探究潘侦摘要:因为很多陶瓷砖表面非常光滑,容易引起各种意外伤害事件,所以消费者对陶瓷砖防滑性能也更加关注。
基于此本文主要以印刷防滑釉法为例,通过实验确定了不同釉温对陶瓷砖防滑性能的影响,通过提出改进工艺建议,实现了陶瓷砖防滑性能的提升。
关键词:陶瓷砖;防滑性能;改进工艺在陶瓷砖防滑工艺中,一般会采取喷洒或涂抹防腐剂、防滑剂等方式,或者是采用特殊干粒材料、凹凸模具和提高釉温等措施,这样能够让砖体表面形成凹凸结构。
同时在陶瓷砖防滑生产中,也经常运用提高釉温法、淋干粒法、喷干淋法和印刷防滑釉法等工艺,其中印刷防滑釉法不仅操作简单,成本投入少,也能保证陶瓷砖表面的光泽度,在陶瓷砖生产中具有极高应用价值。
1 提高陶瓷砖防滑性能常用方法为了让陶瓷砖防滑性能得到提升,通常采取增加其表面凹凸不平结构的方法,如提高釉温法、淋干粒法、喷干粒法和印刷防滑釉法。
第一,提高釉温法。
重点是对配方构成进行调整,仅仅让面釉温度,当釉料烧成结束,让陶瓷砖表面维持粗糙状态。
第二,淋干粒法。
陶瓷砖图案装饰结束,将一层细度、温度适当的干粒淋在表面,形成凹凸表面。
第三,喷干淋法。
与淋干粒法相同,先对陶瓷图案进行装饰,在表面淋一层温度和细度合适的干粒,让表面有凹凸感。
第四,印刷防滑釉法。
将面釉温度提升,并加入胶辊印刷防滑釉,这样釉面粗糙度将提高。
2 印刷防滑釉法实验过程2.1 不同釉温对防滑性能的影响本文主要探讨印刷防滑釉法工艺方案,在实验中先将防滑釉各项印刷参数确定下来。
通常考虑厚版凸釉胶辊印刷方法,胶辊雕刻为纵横交错的布纹方格状纹理图案,在表面形成凹凸结构。
这种印刷方法可以设计专门的雕刻纹理,增加雕刻激光强度,让雕刻孔形状与深度发生变化,提高胶辊孔洞藏釉量。
这样转印至砖坯的釉量也会提高,产生凸起且厚实的印刷质感和效果。
同时分析多种底釉温度下为陶瓷砖防滑性能带来的影响。
研究中采药3种釉温梯度实验,底釉化学构成如表1所示。
浅析陶瓷防滑釉的研制陶瓷防滑釉是指一种在陶瓷表面形成的具有防滑功能的釉料。
它能够增加陶瓷产品的使用安全性,提高产品的使用寿命。
研制陶瓷防滑釉需要考虑釉料的成分、制备工艺和性能测试等因素。
一、陶瓷防滑釉的成分陶瓷防滑釉的成分应包括粘土、石英、硅酸盐等主要成分。
其中粘土是陶瓷釉料的主要成分,具有良好的附着力和化学稳定性。
石英具有较高的硬度和耐磨性,能够提高釉面的抗滑性能。
硅酸盐是陶瓷釉料中的一种玻璃形成物质,能够提高釉面的光泽和耐久性。
二、陶瓷防滑釉的制备工艺陶瓷防滑釉的制备工艺主要包括釉料的配制、釉面的施釉和釉面的烧结等步骤。
首先,需要将粘土、石英和硅酸盐等原材料按一定比例混合均匀,然后加入适量的水,搅拌成糊状物。
接下来,将糊状物涂在陶瓷器皿的表面,然后进行烧结处理。
在烧结过程中,通过升高温度和控制烧结时间,使釉料与陶瓷基体充分结合,形成坚硬的釉面。
三、陶瓷防滑釉的性能测试陶瓷防滑釉的性能测试主要包括抗滑性能、耐磨性和耐化学腐蚀性等方面。
抗滑性能测试可以通过测量釉面的摩擦系数来评估,摩擦系数越大则抗滑性能越好。
耐磨性测试可以通过釉面的硬度测试和循环磨损实验等来评估,硬度越大和耐磨性越好。
耐化学腐蚀性测试可以通过将釉面浸泡在酸碱溶液中,观察釉面的变化来评估,耐腐蚀性越好。
总之,陶瓷防滑釉的研制涉及釉料的成分、制备工艺和性能测试等方面。
在研制过程中,需要选用合适的原材料,通过适当的制备工艺来制备出具有良好性能的防滑釉料。
同时,还需要进行一系列的性能测试来评估防滑釉的抗滑性能、耐磨性和耐化学腐蚀性等指标,进一步提高防滑釉的质量和可靠性,以满足市场和用户的需求。
耐磨防滑易洁瓷质釉面砖的研发及生产发布时间:2022-07-15T08:40:55.973Z 来源:《科学与技术》2022年第5期3月作者:彭女杰[导读] 现阶段,陶瓷制品表层耐磨抗压强度普遍不足,产品的防滑指数不够,易刮伤、易损坏,影响装修的美观和档次彭女杰身份证号:******************摘要:现阶段,陶瓷制品表层耐磨抗压强度普遍不足,产品的防滑指数不够,易刮伤、易损坏,影响装修的美观和档次。
因此,开发设计和研究具备耐磨、防滑、易洁等性能的陶瓷地板砖很有必要。
本文以瓷砖的生产工艺主要参数为切入点,然后介绍加工工艺的规定,最后介绍抛刷技术要求,旨在通过具体的数据指导耐磨防滑易洁瓷质釉面砖的研发和生产。
关键词:耐磨;防滑;易洁;瓷质釉面砖;产品研发生产前言瓷器仿古瓷砖是近些年时兴的一类建筑材料。
它不但具备釉面砖的华丽和陶器图案多姿多彩的设计,还具备复古风采、个性化等诸多优势,备受市场和购买者的喜爱。
伴随着人们生活水平的不断提升,顾客对产品功能的需求量将越来越大,个性化、经久耐用、可以信赖的高档陶瓷地板砖商品市场也将越来越大。
现阶段,普通陶瓷制品表层耐磨抗压强度不足,易刮伤、易损坏,影响产品的美观和级别,商品的防滑指数不足,尤其是在有水的情形下,非常容易造成摔倒。
伴随着时间的推移,产品变黑等缺点必须进一步完善和发展现有技术性,产品研发一种兼具耐磨性、防滑性、易清洗性等作用的陶瓷地板砖以及生产工艺流程,致力于处理目前陶瓷地板砖在保证设计、色调、纹路、效果和纹路的前提下,在应用过程中容易发生的问题,使商品在应用过程中更为便捷、安全、经久耐用。
1.坯粉加工工艺参数及配方湿球磨时间为11h至12h;料浆粒度超出250目筛后,筛余为1.6g至2.0g;坯料含水量为6%至6.5%。
(1)胚料比例调配:超低温钾钠砂含量为15%;铅山水清洗泥含量为18%;广西白泥含量为8%;吉安白泥含量为3%;广昌钾砂含量为31%;福州钠基膨润土含量为1%;黑长石含量为2%。
一种防滑釉面的研制作者:王彦君石棋王永强陈志川肖惠银来源:《佛山陶瓷》2016年第06期摘要:本实验采取熔块干粒法,得到釉面手感和防滑性能良好的釉面配方。
通过调整后续抛光阶段磨头的组合,在防滑的基础上改善釉面效果和质感。
最后比较了防滑釉面与目前市场上主流产品的性能(包括抗热震性、硬度、耐化学腐蚀性等),综合各方面性能考虑,防滑釉面能够满足生产和市场要求。
关键词:防滑釉面;干粒;抛光;性能1 前言近几年来,各种高档抛光砖、全抛釉、釉下彩饰微晶玻璃等产品纷纷推出,市面上的产品琳琅满目。
然而在美化环境的同时,随之而来的地面抗滑安全问题却日渐突出,国内公共场所地面过于光滑导致意外滑倒而致伤致残等事件不断上升,地面防滑已经成了公共安全的新问题。
国外对公共行走地面和工作场所地面防滑问题非常重视,都相应制定了严格的安全要求和严厉的处罚标准。
国内建筑陶瓷地砖防滑研究起步较晚,技术文献和相关专利报道以制备工艺技术题材为多:如公开号CN102491789A[1]、CN201011090[2]、CN101445393[3]、CN102731164A[4]发明专利均涉及一种防滑印刷釉及其制造方法和应用,CN202658086U[5]、CN201011090[2]、CN1974471[6]发明专利涉及了制备工艺和其它方面的内容。
毛瑞和梁柏清等[7]采用倾斜平台法对目前市场普遍使用的各种地砖品类进行测试发现,只有广场砖、耐磨砖和部分仿古砖防滑级别可以达到R10~R11,绝大多数陶瓷地砖产品湿防滑性能都较差,存在较大的安全隐患。
目前防滑瓷砖主要是通过喷洒或涂抹防滑剂、腐蚀剂,选用特殊材料、凹凸模具[8]、高温印花釉等方式将砖体表面制成具有宏观或微观的凹凸起伏不平的结构[9],利用这种结构和鞋底在压力下产生的机械咬合作用以及真空吸附作用达到防滑效果。
在上述方法中,采用凹凸模具设计提升防滑级别是最常用方法,其缺点是一旦达到R10和R11,防污能力明显变差;喷洒或涂抹防滑剂、腐蚀剂和使用防滑印花釉的方法存在使用一定时间容易失效的问题,并且大多数表面效果简单,人工刻画痕迹很重,无法实现天然石材的细腻纹理、丰富层次和通透感。
防滑釉的研制及性能研究的开题报告一、选题背景和意义:随着人们生活水平和生产技术的不断提高,对陶瓷制品的性能要求也越来越高。
其中,对于防滑性能的要求尤为明显。
许多日用陶瓷制品,如马桶、地砖、洗脸盆等,都需要具有防滑性能,以避免使用过程中的安全事故。
而对于不具备防滑性能的陶瓷制品,往往需要再次处理或者更换,造成经济浪费。
因此,研究防滑釉的研制及性能,具有重要的实际意义。
二、研究内容:1.防滑釉的研制。
首先需要选择适合的防滑原料,然后进行釉料的配方设计、釉料的调制以及制备工艺的优化。
这些都是研制出优质防滑釉的关键步骤。
2.防滑釉的性能研究。
对于研制出来的防滑釉,需要进行性能测试。
主要包括釉面硬度、耐热性、耐酸碱性、耐水性、耐磨性等性能测试。
通过对这些性能的测试,可以评估出防滑釉的优劣,为陶瓷制品的生产提供指导。
三、研究方法:1.原料选择:选择适合的防滑原料。
如,选用颗粒较细的玉石粉作为防滑原料,可增加陶瓷制品釉面的摩擦系数,达到防滑的目的。
2.釉料配方设计:遵循陶瓷釉料配方设计的原则,根据防滑要求,将适当的防滑原料加入到釉料中,进行釉料的配方设计,确定好各种原料的比例。
3.制备工艺优化:根据配方设计出来的釉料,进行制备工艺的优化。
包括釉料的搅拌、筛选、均质、过滤等过程,以及制备温度、时间控制等操作细节的优化。
4.性能测试:采用现代化的测试手段,对制备出来的防滑釉进行釉面硬度、耐热性、耐酸碱性、耐水性、耐磨性等性能测试。
通过测试结果的分析比较,评估出防滑釉的优劣。
四、预期结果及意义:1.预期结果:通过防滑釉的研制以及性能研究,获得一种具有良好防滑性能的陶瓷釉料,并得到其基本性质、微观结构以及防滑性能的详细研究。
2.意义:提高了陶瓷制品的防滑性能,降低了在产品使用中出现的安全问题的可能性,减少了经济浪费。
在实际应用中,具有广泛的市场前景和社会效益。
浅析陶瓷防滑釉的研制
作者:招邵赟
来源:《佛山陶瓷》2017年第08期
摘要:陶瓷砖生产厂家为适应市场的需求所生产的陶瓷砖其摩擦系数远远不能达到防滑的要求。
国内外公共场所因地面过于光滑而导致跌倒摔伤的事故频繁发生,本文试图通过改变釉料配方组成釉层凹凸纹理图案来研制出防滑釉面砖。
关健词:防滑;釉面砖;摩擦系数
1 背景
自改革开放以来,人们的收入水平日益提高,在满足基本生活要求的同时,对自身生活所处建筑环境的美化装饰也有了更高的要求。
虽然陶瓷砖作为一种装饰效果良好,耐污染性能优异的装饰材料,广泛运用于豪华高档的宾馆旅店、商厦、写字楼以及家庭公寓等场所,但陶瓷砖在美化环境的同时,因摩擦系数远远不能达到防滑的要求(大多数瓷砖的摩擦系数在0.4 ~0.5之间,当摩擦系数大于0.8时,防滑性能达到“非常安全”的级别),公共场所因地面太光滑而导致跌倒摔伤的事故频繁发生。
例如因广场路面地砖的摩擦系数较小,会造成机动车刹车失灵,伤及无辜行人;居室特别是厨房、卫生间的地砖摩擦系数太小,会造成家人的跌伤事故;在商场、餐厅地砖的摩擦系数选用不当,致使消费者“失足”后把经营者告上法庭的事件亦有所闻。
多挂几个“小心路滑”的警示牌也不能从根本上解决问题,地面防滑问题已成为当前必须面对并解决的新问题。
在美国,据相关机构在2001年统计表明,每年因滑倒摔伤事故而造成的直接损失已超过60亿美元。
而作为一项严重的安全问题,滑倒摔伤事件在所有索赔案件中约占60%,53%的索赔金是由滑倒摔伤造成的。
还有统计表明,美国每年都有一百万以上的人因滑倒、跌倒而造成受伤,其中有1.6万人以上因为滑倒的原因而死亡,这种死亡人数仅次于车祸造成的死亡人数。
滑倒造成的伤害估计至少占职业伤害的17%,占公共部门伤害的18%以上。
在我国,2005年由湿滑摔伤事件引起的案件约为506.5万起,其中因地面湿滑摔倒引起的纠纷案件约7.65万起,赔款更是高达2.8亿元以上。
据卫生部统计数据显示:每年因为意外滑倒造成的扭伤、骨折等事故占全部事故的35%,这其中大部分是老人和小孩,老人摔伤的比例更高达63.8%。
到2008年,因地面湿滑摔倒致残的老人已经达到96.9万,随着我国老龄化的逐步加深,这个数据将变得更大。
防滑是在瓷砖美感的基础上提升的一个重要使用功能,目前在国内还不太被重视,但在国外防滑能力已成为瓷砖是否安全合格的一个重要指标。
随着人们消费意识的改变,消费者开始逐步认识了解地面“防滑”问题,已经开始转变观念,从过去只要关注美观的装饰效果转变到既要注重美观,也要看重地砖的防滑功能,陶瓷地砖的防滑性越来越受到重视。
我国“入世”以来,国际化趋势越来越明显,陶瓷产品的质量标准也必然要与国际接轨。
欧美国家对不同的场所订定了不同的止滑要求,其中意大利、美国等国都通过法案的形式对地面材料防滑性能提出了强制的要求,而我国陶瓷砖标准虽然有收录止滑的测试方法,但是并没有强制要求达到一定的止滑效果。
因为陶瓷地砖的防滑性能直接影响着其使用安全性,作为陶瓷地砖的生产和使用大国,我国应积极展开防滑性能方面的研究,借鉴和利用外国的先进检测技术和标准的基础上,研制出新的地面处理防滑安全的产品和技术,提高产品的防滑性能,全面推进我国地面防滑安全水平,保障公众的健康安全。
这不仅符合国家《产业结构调整指导目录》的产业政策,符合国家产业政策发展的方向,更具有良好的经济效益和社会效益,有利我国陶瓷行业产品与国际标准接轨和并提升市场竞争力。
开发一种美观又防滑的,能被大众所接受和认可的陶瓷地砖已成为刻不容缓的事情。
2 实验部分
2.1防滑釉制备工艺过程
防滑釉的生产过程与一般釉面砖的生产过程基本相同,其制备工艺过程如下图1所示。
(1)压制成型
称取预制好的坯粉25 g左右,放入Φ5 ㎝的模具中,在30 MPa的压力下,压制成圆饼。
(2)釉料配料
用电子天平按照试验配方准确称取各种釉用原料。
试验中每个配方用料总量为50 g,质量精确到0.01 g,误差在 ± 0.02 g。
(3)磨制釉浆
在快速球磨机中按料:水 = 1:0.8将原料磨细混匀,球磨时间为8 min,球磨时,水中另加料质量的0.5%的CMC,磨料用氧化铝质磨球。
(4)施釉
实验采用浸釉法:将坯体表面浸入釉浆,沉浸时间10 s,利用坯体的吸水性而使釉料附着在坯体上,釉浆密度控制在0.31 kg / m2左右。
(5)干燥
将制好的样品放入电热干燥箱中,在100℃下烘干。
(6)烧成
将干燥后的样品放入高温节能箱式电阻炉中于合适的温度烧成。
具体烧成温度要通过反复试验来确定。
这里以烧成周期约3.5 h为例。
烧成曲线如图2,待炉子自然冷却后取出样品,即可获得防滑釉面。
2.2实验
实验制备防滑釉面所用的原料有钠长石、硅灰石、烧高岭土、石英等,试验中配方主要在R2O - ZnO - CaO - MgO - Al2O3·SiO2体系的基础下进行,在结合相关文献资料和经验下,以R2O含量(wt%)(K2O和Na2O的合量)、ZnO含量(wt%)、CaO / MgO和SiO2 / Al2O3值为影响因素,并选取合适的水平进行正交试验。
通过考察R2O含量、ZnO含量、CaO / MgO、SiO2 / Al2O3对釉面性能(尤其是釉面摩擦系数)的影响。
釉面砖防滑性能的评价很大程度上依赖人的感觉。
而人的感觉又会受到个体差异和环境的影响,所以感觉的评价是最主观的。
为了能较好的研究和制备防滑釉,通过引入釉面摩擦系数来间接评价釉面砖的防滑性能。
釉面摩擦系数越大,釉面砖的防滑性能就越强。
在制备和研究防滑釉的过程中,通过测定釉面的摩擦系数的方法,就可以研究实验中各种因素对釉面砖的防滑性能的影响。
在防滑理论和经验的指导下,弄清楚大致正确的试验方向,然后沿着这个方向去进行试验和改进试验方案,最终选定摩擦系数达到要求的几个配方和制备工艺。
然后通过考查釉面其他性能要求(如釉面的耐污染性)和生产工艺的要求和成本的考虑(烧成温度越低越好,材料价格越便宜越好),从而找到最佳的配方和生产工艺。
主要工艺参数:烧成温度:1180 ~ 1190℃,釉浆比重:1.52 g·cm-3时通过多次试验获得3个满足试验预期的配方,在干态和湿态下釉面摩擦系数均大于0.8,达到了试验预期目的。
其化学组成如表1,其在干燥和湿润条件下摩擦系数如表2。
3 结果与讨论
通过对防滑釉组成配方、生产工艺、防滑釉的析晶过程及防滑机理的研究,得到了以下结论:
(1)碱金属氧化物R2O会减小釉熔体的粘度,并降低烧成温度,提高釉中玻璃相的含量,不利于粗糙峰的形成。
因此,碱金属氧化物R2O的含量要适中。
(2) ZnO在釉中有助熔的作用,降低釉的烧成温度,同时ZnO易析出硅酸锌晶体,对釉面摩擦系数有着直接的影响。
但因ZnO的价格较高,考虑到企业产品成本因素,故实验数据虽好,但在本次试验最优配方的选择中没有选用。
(3)CaO / MgO值与晶相种类以及析晶含量紧密相关,对釉面摩擦系数有着直接影响。
CaO / MgO较大时,釉中主要以钙长石晶相为主,长柱状的钠长石晶相较少,同时有着较大含量的玻璃相。
随着CaO / MgO的减少,玻璃相得含量明显变少,长柱状的钠长石晶体也变
多,同时析出的α-SiO2更大更多,晶体集聚得更加紧密,有利于形成更大更多粗糙峰,釉面摩擦系数也因此变大。
通过试验和分析,当CaO / MgO值为3.9时,釉面摩擦系数较佳。
(4)SiO2 / Al2O3的变化直接影响晶体结构,对釉面摩擦系数有着显著的影响。
SiO2 / Al2O3较大时,钠长石晶体较多,玻璃相含量较大,形成的粗糙峰较小且相对平缓。
随着SiO2 / Al2O3的降低,钙长石对应峰的峰强变强,其含量变大,玻璃相减少,能形成更多更大的粗糙峰,摩擦系数增太。
当SiO2 / Al2O3减少到一定程度时,有透辉石晶相析出。
通过试验和分析,当SiO2 / Al2O3值在3.0 ~ 3.2之间时,釉面摩擦系数较佳。
(5)生产工艺(烧成温度、釉浆比重、釉浆的粒度)对釉面摩擦系数有着直接影响。
随着烧成温度的提高,釉中玻璃相含量增大,釉的高温粘度降低,析出晶体分散,釉面变得光滑平整,釉面摩擦系数随之降低;随着釉浆比重的升高,釉面形成的粗糙峰变多,真实接触面积变大,釉面摩擦系数先变大。
当釉浆比重达到1.52 g·cm-3左右时,釉面摩擦系数达到最大,之后随着釉浆比重的继续增大,釉中形成的粗糙峰也越平缓,真实接触面积越小,釉面摩擦系数逐渐减小;釉浆的粒度组成对釉浆粘度和悬浮性、釉浆和坯体相适应能力和釉的熔融温度等都有影响,进而影响烧成后试样釉面品质,从而影响釉面的摩擦系数。
球磨时间越短,釉浆粒度越大,釉面摩擦系数越大,但釉面品质较差。
随着球磨时间越长,即釉浆粒度越小,釉面摩擦系数越小。
因此,试验中球磨时间在5 min为宜。
参考文献
[1] 王彦君,石棋,王永强,等. 一种防滑釉面的研制[J]. 佛山陶瓷, 2016, 26(6):9-13.
[2] 裴新美,刘杰. 釉面砖防滑釉面的研制[J]. 中国陶瓷, 2010(10):51-53.。