瓷質(zhì)拋光磚耐污性檢測(cè)和缺陷分析_許旭清

1、收稿日期:2013-05-250引言目前市面上的各種瓷磚琳瑯滿目,多得讓人眼花繚亂。選擇瓷磚前應(yīng)對(duì)瓷磚進(jìn)行了解,瓷磚通常分為釉面磚、拋光磚、?；u及馬賽克。其中瓷質(zhì)拋光磚具有氣孔率低、機(jī)械性能好、耐化學(xué)腐蝕、耐磨性好、美觀大方等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于家庭居室和公共場(chǎng)所的地面裝飾。但是拋光磚在鋪貼和使用過(guò)程中常有水泥、填縫劑、油漆、墨水等污垢沾附在磚面上,有時(shí)會(huì)滲入磚體表面造成表面吸污,產(chǎn)生明顯色斑和色差,嚴(yán)重影響瓷磚的整潔和整體美感,也使得不少消費(fèi)者向生產(chǎn)廠家和經(jīng)營(yíng)商提起投訴。通過(guò)檢測(cè)分析,本文主要探討拋光磚表面吸污的原因,就如何提高瓷磚燒結(jié)強(qiáng)度、降低殘留氣孔含量、改善拋光效果、使用防污劑、瓷質(zhì)

2、拋光磚的挑選等方面提出建議。1拋光磚耐污性能的檢測(cè)(1GB/T3810.14-2006陶瓷磚試驗(yàn)方法第14部分耐污染性的測(cè)定。主要是將試液和材料(污染劑與磚正面接觸,使其作用一定時(shí)間,然后按規(guī)定的清洗方法清洗磚面,觀察磚表面的可見(jiàn)變化來(lái)確定磚的耐污性。(2外國(guó)客戶現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)拋光磚耐污性時(shí),常用三色油性筆法。首先用毛巾蘸取酒精將拋光磚表面的防污劑、石蠟、保護(hù)膜等擦除,然后用紅色、藍(lán)色、黑色三色油性筆分別在拋光磚上劃幾條線,保留一段時(shí)間,再用蘸取酒精的毛巾擦拭。若能擦拭干凈,則合格,反之不合格。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、快速,缺點(diǎn)在于不能測(cè)量拋光磚耐污性的等級(jí)。2拋光磚吸污的主要原因2.1內(nèi)部氣孔測(cè)試分

3、析發(fā)現(xiàn),大多數(shù)瓷磚的燒結(jié)只消除了其表面氣孔,而在瓷坯內(nèi)仍殘余4%5%的閉口氣孔。當(dāng)瓷磚表面拋光后,這些閉口氣孔暴露于瓷磚表面,形成開(kāi)口氣孔,使得拋光磚表面的耐污性下降。磚坯體中的氣體主要來(lái)自成形后組成磚坯顆粒之間的空隙,其次是來(lái)自組成坯體的原料在燒結(jié)過(guò)程中的氧化還原反應(yīng)所放出的氣體。這些氣體在坯體燒結(jié)過(guò)程中隨著顆粒的相互靠攏而逐漸逸出,由于氣體逸出需要一個(gè)過(guò)程,而現(xiàn)在的瓷質(zhì)磚生產(chǎn)企業(yè)都采用快速燒成,如果燒成曲線不合理,就會(huì)影響氣體的順利逸出。此外,受窯爐內(nèi)氣壓的影響,還有少量氣體在燒成過(guò)程中會(huì)被一直包裹在熔融液相中無(wú)法逸出,最終變成為瓷磚內(nèi)的氣孔。2.2表面微裂紋由于瓷磚坯體中石英細(xì)顆粒和新產(chǎn)

4、生的玻璃相的熱膨脹系數(shù)相差很大,當(dāng)坯體中顆粒石英含量過(guò)多或燒成中冷卻制度不合理時(shí),冷卻時(shí)的玻璃相就會(huì)受到較大的張應(yīng)力而引起微裂紋,產(chǎn)品經(jīng)過(guò)后期粗磨、細(xì)磨和拋光三道受力加工工序時(shí),瓷磚體內(nèi)的微裂紋有不同程度的擴(kuò)展。微裂紋不同程度的擴(kuò)展造成產(chǎn)品耐污性明顯下降。2.3瓷磚燒結(jié)強(qiáng)度差瓷磚內(nèi)的晶粒在拋光過(guò)程中剝落,留下空洞,形成吸污面。2.4瓷磚?；煌耆糠謴S家為降低成本,使得拋光磚的燒成溫度過(guò)低,保溫時(shí)間過(guò)短,再加上配料不合理,雖表面燒結(jié),但是坯體的燒結(jié)程度不夠。在拋光過(guò)程中,表面玻化較完全的部分被拋去,所形成的拋光表面?；潭炔粔颉㈤_(kāi)口氣孔率較高。3提高拋光磚耐污性能的方法3.1提高其燒結(jié)程度要提

5、高拋光磚的耐污性能,必須提高其燒結(jié)程度,可以采取合理的燒成制度。適當(dāng)延長(zhǎng)氧化分解階段的時(shí)間,使坯體中的有機(jī)物得到充分的氧化分解,以便順利排出反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體。提高燒成溫度,延長(zhǎng)燒成周期,使坯體充分進(jìn)行晶型轉(zhuǎn)變,促進(jìn)玻璃相及莫來(lái)石的生成,使產(chǎn)品燒結(jié)良好。這種方法可以提高拋光磚的燒結(jié)程度,但是成本較高。與此同時(shí),采用合理的冷卻制度,減慢在573左右的降溫速度,以避免石英顆粒在573晶型轉(zhuǎn)變時(shí),石英與玻璃相膨脹系數(shù)差異過(guò)大,產(chǎn)生較大的應(yīng)力,而產(chǎn)生微裂紋。其次,在不影響生產(chǎn)的情況下,可以增加鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石瓷質(zhì)拋光磚耐污性檢測(cè)和缺陷分析許旭清(國(guó)家輕工業(yè)陶瓷耐火材料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)宜興站,宜興214221摘

6、要本文概述瓷質(zhì)拋光磚耐污性能的檢測(cè)、表面吸污主要原因,如何提高瓷磚燒結(jié)強(qiáng)度、降低殘留氣孔含量、改善拋光效果、使用防污劑等提高拋光磚耐污性能的方法,對(duì)瓷質(zhì)拋光磚的挑選等方面提出建議。關(guān)鍵詞瓷質(zhì)拋光磚;耐污性能;挑選江蘇陶瓷Jiangsu Ceramics第46卷第4期2013年08月Vol.46,No.4August,201311及石英的含量,適量減少粘土類的原料,調(diào)整配方中的鋁硅比,以利于高溫時(shí)玻璃相的生成,從而提高瓷磚的瓷化程度,降低氣孔率,提高產(chǎn)品的耐污性。3.2降低殘留氣泡的含量一方面,在坯體配方中盡量用燒失量小的原料。可以使用部分熟料和燒失量少的快燒料,如:煅燒高嶺土、煅燒滑石、煅燒鋰

7、輝石、煅燒石英、透輝石、硅灰石、葉臘石、透閃石、鋰輝石、硅線石等原料,以加快反應(yīng)和減少揮發(fā)組分排出,減少氣相殘留。另一方面,就是要保證成形粉料的顆粒級(jí)配,調(diào)整好壓機(jī)的沖壓次數(shù)和壓力大小,使坯中的氣體在成形過(guò)程中盡量逸出,降低坯體中的空隙率,以使坯體均勻致密,提高坯體的致密化、降低氣孔率。3.3降低殘留石英的含量通常石英會(huì)在12001300轉(zhuǎn)化為方石英,可以適當(dāng)延長(zhǎng)陶瓷拋光磚在1200以上的燒成時(shí)間,使已有石英轉(zhuǎn)化成方石英,從而降低殘余石英的含量,但是這種方法會(huì)提高成本,降低窯爐壽命?？梢試L試減少石英原料的使用量來(lái)降低拋光磚中殘留石英的含量。瓷坯中SiO2晶相的急劇減少,能顯著提高耐污性能,但也

8、會(huì)使耐磨度、強(qiáng)度等性能降低,使瓷坯的變形增大。也可以通過(guò)延長(zhǎng)石英的球磨時(shí)間來(lái)降低石英粒徑;通過(guò)調(diào)整球石的大、中、小比例,以提高球磨效率,減少漿料中粗顆粒石英的含量,從而使石英在燒成過(guò)程中充分反應(yīng),降低殘留石英含量。3.4改善拋光工藝對(duì)拋光過(guò)程進(jìn)行力學(xué)分析,優(yōu)化拋光工藝,以消除對(duì)耐污性能影響較大的晶粒剝落缺陷的產(chǎn)生。完善拋光生產(chǎn)工藝時(shí),適當(dāng)?shù)卣{(diào)整磨頭與拋光磚之間的相互力(精拋磨頭主軸的橫向和縱向作用力、磨頭隨主軸的振動(dòng)情況、磨削速度、磨削時(shí)間、磨削量等因素,使得磚體內(nèi)微裂紋擴(kuò)展的現(xiàn)象得到控制。3.5使用拋光磚防污劑為了提高拋光磚的耐污性能,許多陶瓷生產(chǎn)廠家在拋光磚出廠前都使用防污劑對(duì)拋光磚表面進(jìn)

9、行處理。目前,市場(chǎng)上常用的拋光磚用防污劑主要有幾大類:(1以蠟為主體的防污劑,由于蠟只能在表面涂覆,且與基材的附著力不好,因此很快就失去了防污效果。(2以含氫硅油為主體的乳液型或溶劑型的防污劑,其原理是含氫硅油與基材在催化劑作用下反應(yīng),生成一層防水防污膜。乳液型的防污劑的固化速度慢,容易發(fā)生霉斑而影響磚的外觀;溶劑型的防污劑則因其產(chǎn)品加入催化劑使產(chǎn)品放出氫氣,導(dǎo)致在儲(chǔ)運(yùn)、使用時(shí)具有危險(xiǎn)性。(3拋光磚表面鍍膜,如常用的超潔亮技術(shù)。其缺點(diǎn)是:一般拋光磚的干摩擦系數(shù)都在0.5以上,而表面鍍膜后其干摩擦系數(shù)會(huì)在一定程度上有所下降。使用過(guò)程中拋光磚的保護(hù)膜會(huì)發(fā)生磨損,慢慢失去防污效果。(4以有機(jī)硅樹(shù)脂為

10、活性組分的溶劑型防污劑,其原理是通過(guò)分子設(shè)計(jì),合成出具有合適分子大小的有機(jī)硅樹(shù)脂,在催化劑作用下交聯(lián),生成網(wǎng)狀的、有一定硬度、耐磨性好的硅樹(shù)脂交聯(lián)體,這種防污劑具有滲透性好、快干、防污效果持久等特點(diǎn)。雖然有機(jī)硅樹(shù)脂類的防污劑在防墨水方面有較好的性能,但是在防油性污漬方面性能欠佳。(5組合型納米防污劑,由A液、B液兩者組成,組合使用。其中A液富含高活性水性納米粒子,在水分蒸發(fā)后可以凝結(jié)成具有一定強(qiáng)度的塊狀固體;B液為浸潤(rùn)、鋪展性極佳的無(wú)色透明油性或水性液體,其有效成分在室溫下可以緩慢固化成透明憎水膜。這種納米防污劑具有反應(yīng)活性高、滲透力強(qiáng)、對(duì)磚體黏附性好以及填充性好的特點(diǎn)。要解決陶瓷拋光磚表面吸

11、污的問(wèn)題,就需要提高陶瓷拋光磚的耐污性能?？梢詮奶岣叽少|(zhì)拋光磚燒結(jié)程度、降低殘留氣泡含量、降低殘留石英的含量、改善拋光過(guò)程、使用防污劑等方面入手來(lái)提高拋光磚的耐污性能。4常用的瓷質(zhì)拋光磚的挑選方法(1看:主要是看拋光磚表面是否光澤亮麗、有無(wú)劃痕、色斑、漏拋、漏磨、缺邊缺腳等缺陷。查看磚底面上的商標(biāo)標(biāo)記,正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品背面都有清晰的商標(biāo)標(biāo)記,如果沒(méi)有或者特別模糊的,建議慎選。(2掂:就是試手感,掂分量。同一尺寸規(guī)格的產(chǎn)品,手感都比較沉,說(shuō)明瓷磚的密度相對(duì)高,產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)好一些,反之,手感較輕的產(chǎn)品質(zhì)量較差。(3聽(tīng):用硬物輕輕敲擊瓷磚,若聲音清爽且回音綿長(zhǎng),如敲擊銅鐘之聲,則瓷化程度高、強(qiáng)度高、吸水率低、耐磨性強(qiáng)、其耐污性較好,質(zhì)量好;若聲音混啞沉悶,則瓷化程度低(甚至存在裂紋、耐磨性差、抗折強(qiáng)度低、吸水率高,其耐污性較差,易受污染,質(zhì)量較差。(4量:用量具測(cè)量,同批次兩塊拋光磚的邊長(zhǎng)尺寸偏差0.8mm為宜,同一塊瓷磚兩個(gè)對(duì)角線長(zhǎng)度的尺寸偏差; 500mm×500mm產(chǎn)品1.2mm,800mm×800mm產(chǎn)品2.0mm,若超出這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)