新型釉面材料技术发展
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近年来,在釉面材料领域,新型釉面材料的发展突飞猛进,釉面材料的主要发展方向是复合、绿色环保、纳米(微纳米)材料,主要表现在如下几方面:
第一,复合新型釉面材料
传统的釉面材料主要是无机硅酸盐材料。现代新型釉料在硅酸盐材料的基础上,引入磷酸盐、硼酸盐以及锆、铬、镍、铜、铁等金属或金属氧化物材料,根据各材料的特性,通过新的配方与工艺技术,开发出复合新型釉面材料。新型釉面材料相对传统釉面材料,性能更好且更具有艺术性和装饰性。
例如,通过将磷酸盐、过渡金属氧化物和传统的硅酸盐材料进行科学配置,通过特殊加工工艺制成仿金属釉面材料。再如,将特制的铜、铝、锌合金微粒,掺入高温抗氧化性材料形成新材料,通过拋光工艺,开发出贵金属质感墙地砖。又比如,通过微纳米金属银、铝包裹颗粒均匀分散到复合硅硼酸盐低温釉料中,形成耐高温导电的银铝电子浆料,是太阳能电池导电核心材料之一。
第二,绿色环保釉料材料
其一,干粒抛晶材料。通过科学运用硅酸盐材料、硼酸盐材料的融合特性,以及碱金属与碱土金属氧化物的物理、化学特性,开发出具有广泛适应性的干粒抛晶釉材料。此类干粒材料具有高始熔点、高温黏度低及适宜的表面张力、热膨胀系数等特性。由此,其在烧成中具有优异的排气性和高温流平性能。使此类材料广泛适用于不同地域的坯体烧成,并具备“一次烧成”特性。其取代高耗能、高排放的传统“二次烧成工艺”,能显著缩短工艺流程、提高烧成效率,较“二次烧成工艺”节省能耗达30%—50%,减少废气排放达30%以上。
其二,坯体增强材料。使用新型坯体增强材料在不增加生产成本基础上,显著减少粘土用量、提升坯体强度,使得建筑陶瓷产品薄板化成为可能。这一技术显著降低了陶瓷薄板生产的技术难度,加速了绿色环保陶瓷薄板的推广与普及。
其三,生料釉技术。室内墙砖传统上使用普通熔块作为釉料材料。此类熔块的原料需1500℃以上高温才能熔制,而且传统工艺需两次烧成,生产过程能耗高、流程长,效率低。通过对天然矿物成分和性能的研究,并进行优化设计开发,形成调配工艺技术和一次烧成工艺技术。此技术开发的低温烧成生料釉,具有优良的工艺特性和物理、化学性能,不仅能满足内墙砖表观性能要求,还可节约大量资源,减少排放,提高生产效率。目前,使用“一次烧成生料釉”的仿古砖正在逐步取代“熔块釉”内墙釉面砖。
第三,纳米(微纳米)材料
当物质到纳米尺度以后,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。通过对不同无机色料发色机理的研究与分类,开发出针对不同发色原理的粉碎加工技术,并设定色料颗粒度与粒径范围的标准。通过采用先进的制作工艺和设备,开发出微纳米陶瓷彩色墨水。
此外,新型颜料制备技术通过利用有机材料包裹微纳米无机色料和釉料,解决了超细无机材料的分散性、悬浮性难题。此技术可广泛应用于陶瓷喷墨打印技术,耐腐蚀、耐高温玻璃表面涂层,具有巨大的市场前景。
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