一种超白釉瓷砖的生产工艺的制作方法

本发明涉及陶瓷建材，具体涉及一种超白釉瓷砖的生产工艺。

背景技术：

1、超白釉瓷砖是一种通过特殊工艺制造而成的瓷砖，其特点是具有较高的白度、光泽度和优良的物理化学性能。这种瓷砖因其独特的美学效果和耐用性，在建筑装饰领域得到了广泛的应用。超白釉瓷砖的生产工艺通过选择和配比各种原材料，并通过严格的工艺控制，确保瓷砖具有非常高的白度、出色的光泽度以及优异的物理化学性能，以生产出性能卓越的超白釉瓷砖，满足市场对高品质建筑材料的需求。

2、然而，现有超白釉瓷砖仍存在白度和光泽度不足的问题，传统白釉通常使用的材料如石英、长石、高岭土等，折射率较低，使得光线在材料中的反射次数较少，无法达到高效的反射效果，且超白釉材料的折射率与其他层的折射率匹配度不高，导致光线在不同层之间的反射和折射效果不佳，从而降低最终的白度和光泽度。因此，需要一种超白釉瓷砖的生产工艺，来解决以上问题。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种超白釉瓷砖的生产工艺。

2、一种超白釉瓷砖的生产工艺，包括以下步骤：

3、（1）基础层制备：基础层原料包括高岭土、石英砂和长石；将基础层原料混合均匀；使用液压机将混合后的原料压制形成基础层坯体；将压制好的坯体自然干燥24小时；将干燥后的坯体进行初步烧结，制得基础瓷砖；

4、（2）功能层制备：功能层材料包括钛酸钡、含有二氧化钛的微晶玻璃以及掺杂稀土元素的纳米颗粒；

5、将钛酸钡粉料与水混合成浆料，通过刷涂的方式在基础瓷砖上涂覆一层形成底层，厚度为0.5mm；

6、将含有二氧化钛的微晶玻璃粉料与水混合形成均匀的浆料，通过刮涂的方式在底层上形成中间层，厚度为1mm；

7、将掺杂稀土元素的纳米颗粒与水混合形成均匀的浆料，通过刮涂的方式在中间层上形成表层，厚度为0.3mm；

8、将涂覆好的瓷砖自然干燥24小时；将干燥后的瓷砖进行二次烧结，制得功能瓷砖；

9、（3）保护层制备：保护层材料包括聚氨酯涂料；将聚氨酯涂料与稀释剂混合均匀；使用喷枪将调配好的涂料均匀喷涂在瓷砖表面，厚度为0.1mm；将喷涂好的瓷砖自然干燥24小时或加速固化，制得超白釉瓷砖。

10、优选的，所述基础层原料按质量比高岭土50%、石英砂30%、长石20%混合。

11、优选的，所述初步烧结的温度为1000-1200℃，时间为2小时。

12、优选的，所述含有二氧化钛的微晶玻璃通过在玻璃原料中添加二氧化钛并在800-1000℃下进行热处理结晶形成，玻璃原料包括硅酸盐（sio2）、碱金属氧化物（na2o、k2o）、钙镁氧化物（cao、mgo）、澄清剂和脱色剂，澄清剂包括硝酸钠、硝酸铵（nh4no3），脱色剂包括亚硒酸钠。

13、优选的，所述含有二氧化钛的微晶玻璃的粒径为5-20微米。

14、优选的，所述掺杂稀土元素的纳米颗粒为掺杂钇的氧化铝（al2o3:y）。

15、优选的，所述功能层材料中，钛酸钡占总功能层材料质量的20%-30%，钛酸钡粉料与水混合质量比为1:0.3至1:0.5；含有二氧化钛的微晶玻璃占总功能层材料质量的40%-50%，含有二氧化钛的微晶玻璃粉料与水混合质量比为1:0.4至1:0.6；掺杂稀土元素的纳米颗粒占总功能层材料质量的10%-20%，掺杂稀土元素的纳米颗粒与水混合质量比为1:0.2至1:0.4。

16、优选的，所述二次烧结的温度为1100-1300℃，时间为3小时。

17、优选的，所述聚氨酯涂料为聚氨酯清漆，包括聚酯型聚氨酯涂料或脂肪族聚氨酯涂料。

18、优选的，所述加速固化的温度为80℃，时间为1小时。

19、关于上述方案的详细说明：

20、1、基础层：选用具有良好力学性能和化学稳定性的硅酸盐陶瓷基材，作为瓷砖的基础支撑层，提供必要的硬度和耐久性。

21、2、功能层：钛酸钡（batio3）具有较高的折射率和良好的光学性能，作为底层可以有效增强光线的反射率；含有二氧化钛的微晶玻璃作为中间层，因其优异的光学透明性和高折射率，可以进一步增强光线的多次反射，使得瓷砖表面更加光滑细腻；掺杂钇的氧化铝（al2o3:y）纳米颗粒具有极高的硬度和化学稳定性，作为表层不仅可以提高瓷砖的耐磨性和抗腐蚀性，还可以通过其小尺寸减少光散射，使得光线在瓷砖表面更加均匀分布，从而提高瓷砖的视觉效果。

22、另外，钛酸钡与基础层之间的结合主要依赖于分子间的范德华力和静电力，微晶玻璃与钛酸钡之间的结合力同样依赖于分子间作用力，而掺杂钇的氧化铝纳米颗粒与微晶玻璃之间的结合主要依靠物理吸附和化学键合。在高温烧结过程中，各层界面会发生一定程度的扩散，这种扩散可以增强层间的结合力，减少分层现象。此外，钛酸钡的晶体结构与微晶玻璃的晶化结构相匹配，可以减少界面处的应力集中，从而增强结合力。

23、综合来看，通过折射率匹配，钛酸钡底层反射光线，微晶玻璃中间层增强光线透过率，纳米颗粒减少光散射，共同提高瓷砖的光学性能。多层硬度梯度设计，从底层到表层硬度逐渐增加，可以提高瓷砖的整体机械强度，减少因局部应力集中导致的裂纹扩展。掺杂钇的氧化铝纳米颗粒具有优异的化学稳定性，可以抵御酸碱等腐蚀性物质的侵蚀，延长瓷砖的使用寿命。同时，微晶玻璃的耐候性较好，可以抵御紫外线辐射和气候变化，进一步提高瓷砖的长期耐久性。

24、3、保护层：选用具有高透明度和良好化学稳定性的有机涂层（聚氨酯），保护功能层不受外界环境的影响，延长瓷砖的使用寿命。

25、本发明提供的技术方案包括以下有益效果：1、本发明通过生产具有多层结构的超白釉瓷砖，并优化瓷砖的微观结构、材料选择和制造工艺，提升瓷砖的白度、光泽度、反射率；瓷砖的多层结构包括基础层、功能层和保护层，每一层使用不同的材料，其中在瓷砖的中间层使用功能性材料，通过使用高折射率的钛酸钡作为底层，提高瓷砖的反射率，引入具有光散射特性的微孔结构材料（含有二氧化钛的微晶玻璃）作为中间层，形成多孔结构，增强光线的散射效果，使用具有高折射率和高双折射率材料（掺杂钇的氧化铝纳米颗粒）作为表层，增强瓷砖表面的光泽度和透明度。

26、2、本发明通过合理的材料选择和热处理工艺，能够提高瓷砖的耐久性和使用寿命，掺杂钇的氧化铝纳米颗粒具有极高的硬度，增强瓷砖的耐磨性，钛酸钡和微晶玻璃具有良好的化学稳定性，增强瓷砖的抗腐蚀性，掺杂钇的氧化铝纳米颗粒具有优异的化学稳定性和抗紫外线性能，提高瓷砖的耐候性。

27、3、本发明通过选择成本较低的材料，通过合理的设计和制造工艺，采用传统的干压成型和烧结工艺，降低生产成本。

技术特征：

1.一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述基础层原料按质量比高岭土50%、石英砂30%、长石20%混合。

3.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述初步烧结的温度为1000-1200℃，时间为2小时。

4.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述含有二氧化钛的微晶玻璃通过在玻璃原料中添加二氧化钛并在800-1000℃下进行热处理结晶形成，玻璃原料包括硅酸盐、碱金属氧化物、钙镁氧化物、澄清剂和脱色剂。

5.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述含有二氧化钛的微晶玻璃的粒径为5-20微米。

6.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述掺杂稀土元素的纳米颗粒为掺杂钇的氧化铝。

7.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述功能层材料中，钛酸钡占总功能层材料质量的20%-30%，钛酸钡粉料与水混合质量比为1:0.3至1:0.5；含有二氧化钛的微晶玻璃占总功能层材料质量的40%-50%，含有二氧化钛的微晶玻璃粉料与水混合质量比为1:0.4至1:0.6；掺杂稀土元素的纳米颗粒占总功能层材料质量的10%-20%，掺杂稀土元素的纳米颗粒与水混合质量比为1:0.2至1:0.4。

8.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述二次烧结的温度为1100-1300℃，时间为3小时。

9.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述聚氨酯涂料为聚氨酯清漆，包括聚酯型聚氨酯涂料或脂肪族聚氨酯涂料。

10.根据权利要求1所述的一种超白釉瓷砖的生产工艺，其特征在于，所述加速固化的温度为80℃，时间为1小时。

技术总结
本发明涉及陶瓷建材技术领域，具体涉及一种超白釉瓷砖的生产工艺，包括以下步骤：使用基础层原料压制形成基础层坯体；干燥后初步烧结，得基础瓷砖；使用功能层材料钛酸钡、含有二氧化钛的微晶玻璃以及掺杂稀土元素的纳米颗粒分三次在基础瓷砖上涂覆，干燥后二次烧结，得功能瓷砖；将聚氨酯涂料喷涂在瓷砖表面，干燥固化后得超白釉瓷砖。本发明通过生产具有多层结构的超白釉瓷砖，包括基础层、功能层和保护层，并优化瓷砖的微观结构、材料选择和制造工艺，其中在瓷砖的釉料中添加功能性材料，并控制功能性添加剂的种类、浓度和分布来调整瓷砖的光学特性，从而提升超白釉瓷砖的白度、光泽度、反射率。

技术研发人员：刘政良,张国良,蒋文杰,董振,崔国梁,高琪
受保护的技术使用者：淄博强强建陶有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5