CN106431488A - 一种轻质高强陶瓷板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质高强陶瓷板，所述轻质高强陶瓷板是在烧制温度为1050‑1120摄氏度的条件下烧制的具有类蜂窝状封闭气孔内部结构的轻质陶瓷板，其容重为1.55‑2.1g/cm3，厚度为18‑30mm，吸水率为0.1‑0.5%，断裂模数≥20MPa；所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：碳化硅1‑3份、陶瓷废固物15‑50份、污泥或底泥10‑35份、膨润土10‑35份、坯体增强剂0.1‑2份、解胶剂0.1‑3份。相应的，本发明还提供一种轻质高强陶瓷板的制备方法。本发明轻质高强陶瓷板质量轻，强度高，吸水率低，石材的仿真度高，在尺寸上可以做到更大更厚，用于室外高空幕墙非常安全且方便施工，节约挂装成本。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷领域，特别涉及一种轻质高强陶瓷板及其制备方法。
背景技术
在我国，陶瓷制品已广泛应用于建筑内外墙装饰中，早期的建筑多采用湿贴工艺进行瓷砖的内外墙装饰施工。然而，由于采用湿贴施工方式的瓷砖处于建筑物外表面，在风雨侵蚀加之地震和温度变化的作用下，易产生老化、松动和脱落现象，严重情况下可能造成大量的财务损失和人员伤亡。
随着陶瓷板幕墙工艺的开发、实验、成熟，外墙干挂陶瓷板幕墙系统作为最新的建筑幕墙构造形式，可以满足建筑物复杂的立面造型，且能更准确地满足设计师的设计意图和增强幕墙的时尚感和装饰感，在建筑幕墙装饰工程中的应用也越来越广泛，国内有许多超高建筑采用了干挂陶瓷板幕墙系统作为建筑的外墙装饰。
陶瓷板的强度、吸收率、耐候性等方面优于传统的石材幕墙用花岗岩和大理石材料，且色彩、图案、表面质感更加丰富多彩并可人为控制。
但目前市场上使用于幕墙系统的陶瓷板，全部都是参照“《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007”生产标准执行的，厚度大多为12mm，远远达不到高层建筑干挂系统使用要求，其容重大多为2.5g/cm3，这对建筑负重是一个很大的负担，容易造成事故危险。一般陶瓷板玻化程度高，吸水率低，刚性过强，易造成爆裂，从建筑物脱落，造成危险。此外，根据《轻质陶瓷砖》JC/T1095-2009标准，传统的轻质陶瓷砖按容重只有两类，一类是容重在1.00-1.5 g/cm3之间，另一类是容重小于1.00 g/cm3。但是，上述轻质陶瓷砖的强度太低，容重在1.00-1.5 g/cm3的轻质陶瓷砖的破坏强度为1300N，断裂模数大于11Mpa；容重<1.00 g/cm3的轻质陶瓷砖的破坏强度为1000N，断裂模数大于9Mpa。
接近的对比文件为武汉理工大学滕方雄撰写的硕士论文“赤泥质环保型建筑陶瓷的制备及烧结机理的研究”，以烧结法赤泥、拜尔法赤泥二种固体废弃物为主要原料，添加了一系列改善坯料制备性能和样品烧结的添加剂，采用压制成型低温烧成，制备了高性能的陶瓷墙地砖，赤泥的添加量达60%，实现了对两种氧化铝工业固体废弃物赤泥的资源化利用。测定样品结果表明，内墙砖气孔率达20-35%，吸水率达10-22%，体积密度达1.2-1.8 g/cm3，抗折强度达20-35MPa。外墙砖气孔率达10-21%，吸水率达5-9%，体积密度达1.96-2.33g/cm3，抗折强度达35-39MPa。
上述建筑陶瓷的体积密度虽然达1.2-1.8 g/cm3和1.96-2.33 g/cm3，但是其吸水率达5-9%和10-22%，不安全，使用寿命不长，尤其不适用于外墙干挂。
此外，现有的洞石和砂岩，其抗冻性差，不符合室外高空幕墙的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种轻质高强陶瓷板，环保节能，质量轻，强度高，吸水率低，石材的仿真度高，在尺寸上可以做到更大更厚，用于室外高空幕墙非常安全且方便施工，节约挂装成本。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种制备上述轻质高强陶瓷板的方法。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种轻质高强陶瓷板，所述轻质高强陶瓷板是在烧制温度为1050-1120摄氏度的条件下烧制的具有类蜂窝状封闭气孔内部结构的轻质陶瓷板，其容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1-3份、陶瓷废固物15-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
作为上述方案的改进，所述轻质高强陶瓷板为用于室外高空幕墙的挂板，其容重为1.6-1.9g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1.5-2份、陶瓷废固物25-40份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
作为上述方案的改进，所述轻质高强陶瓷板为用于室外高空幕墙的挂板，其容重为1.6-1.9g/cm3，厚度为22-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板的容重为1.72-1.9g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1.5-2份、陶瓷废固物25-40份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
作为上述方案的改进，所述轻质高强陶瓷板为用于室内防火隔热保温的挂板，其容重为1.55-1.65g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅2-3份、陶瓷废固物30-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
作为上述方案的改进，所述轻质高强陶瓷板为用于室内防火隔热保温的挂板，其容重为1.55-1.65g/cm3，厚度为22-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板的容重为1.62-1.65g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅2-3份、陶瓷废固物30-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
作为上述方案的改进，所述轻质高强陶瓷板为用于铺设地面的地板，其容重为1.9-2.1g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.3%，断裂模数≥30MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1-1.5份、陶瓷废固物15-30份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
作为上述方案的改进，所述轻质高强陶瓷板为人造花岗岩、人造大理石、人造石灰石、人造砂岩、人造洞石及人造陶板。
作为上述方案的改进，所述轻质高强陶瓷板的宽度为600-1600mm，长度为600-1600mm，厚度为18-30mm。
作为上述方案的改进，所述轻质高强陶瓷板的尺寸包括800mm×800 mm×25 mm，800mm×800 mm×30 mm，600mm×900 mm×22mm，600mm×1200 mm×20 mm，600mm×1200 mm×22mm，800mm×1600 mm×22mm。
作为上述方案的改进，所述陶瓷废固物经过下述预处理：
将抛光砖废渣粉碎成1-100微米的陶瓷粉末，并做均化处理，得到抛光砖废固物；
将玻化砖废渣粉碎成1-100微米的陶瓷粉末，并做均化处理，得到玻化砖废固物；
将抛光砖废固物和玻化砖废固物按15-35:65-85的比例混合，得到陶瓷废固物。
作为上述方案的改进，所述污泥或底泥含铁量为0.2-1%、含钙量为0.5-1.5%；
所述污泥或底泥经过下述处理，包括：
将污泥或底泥原料进行沉降，得到泥浆；
将沉降后的泥浆进行杀菌；
将杀菌后的泥浆进行除臭处理；
将除臭后的泥浆进行再次杀菌处理；
将再次杀菌后的泥浆进行再次除臭处理；
将再次除臭后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；
将压滤处理得到的污泥通过干燥设备进行干燥，干燥温度为120-150℃；
将干燥后的污泥打包。
相应的，本发明还提供一种轻质高强陶瓷板的制备方法，包括：
将原料按配方混合，得到混合料；
将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到泥浆；
将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到粉料；
将粉料进行压制成型，得到坯体；
将压制成型的坯体进行干燥处理；
将干燥后的坯体进行表面处理，得到初成品；
将初成品进行烧成处理，烧成温度为1050-1120摄氏度，得到容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%的成品。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明轻质高强陶瓷板是在烧制温度为1050-1120摄氏度的条件下烧制的具有类蜂窝状封闭气孔内部结构的轻质陶瓷板，其容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%。其中，在原料配方里面引入了1-3份碳化硅(SiC)，碳化硅是一种发泡材料,该材料的存在,使其在烧制过程中不像普通陶瓷一样收缩,反而是膨胀的,从而使建筑用轻质高强陶瓷板在尺寸和厚度上比传统陶瓷板更加容易做到大而厚。配方中引入的15-50份陶瓷废固物,既有利于环保循环利用，也可以使得建筑用轻质高强陶瓷板烧结后内部具有坚固的类似蜂窝状的孔洞结构,从而使建筑用轻质高强陶瓷板具有绿色环保、质轻,标准厚度可达18mm-30mm的特点,这样既节约挂装成本,又方便了施工,减轻建筑负载。
具体点有:
1、新的材质
本发明采用特定配方,用该配方烧制出来的建筑用轻质高强陶瓷板有别于其它普通类陶瓷砖，更接近天然石材(花岗岩、大理石、石灰石、砂岩、洞石及陶板)的特殊质感，石材的仿真度高。
2、高厚度
传统的瓷砖要把厚度做到20mm或者以上非常困难,原因是在烧成阶段,把厚的砖烧熟瓷化是一个难于逾越的难题，而本发明建筑用轻质高强陶瓷板的厚度可达18mm-30mm。
3、质轻
本发明建筑用轻质高强陶瓷板的内部拥有类似蜂窝状的孔洞结构,其容重一般在1.55g/㎝3~2.1g/㎝3, 比石材和普通陶瓷砖轻三分之一多。
4、高强度
本发明属于轻质陶瓷砖，18mm厚的轻质高强陶瓷板的破坏强度≥4900N、断裂模数大于22Mpa；20mm以上厚的轻质高强陶瓷板的破坏强度≥7700N、断裂模数大于28Mpa。本发明的强度远远大于传统的轻质陶瓷砖（容重为1.00-1.5 g/cm3或小于1.00 g/cm3）。
5、保温
本发明建筑用轻质高强陶瓷板的内部拥有类似蜂窝状的孔洞结构，让其内部形成一个空气层,导热系数低，导热系数约为0.12w/(m.k)，从而具有一定保温效果。
6、隔音
本发明建筑用轻质高强陶瓷板的内部拥有类似蜂窝状的孔洞结构，让其内部形成一个空气层,从而具有一定隔音效果。
7、抗冻性好
经-40℃到15℃各保持60min循环5次后无裂纹，无剥落。
综上，本发明轻质高强陶瓷板，环保节能，质量轻，强度高，吸水率低，石材的仿真度高，在尺寸上可以做到更大更厚，用于室外高空幕墙非常安全且方便施工，节约挂装成本。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供了一种轻质高强陶瓷板，所述轻质高强陶瓷板是在烧制温度为1050-1120摄氏度的条件下烧制的具有类蜂窝状封闭气孔内部结构的轻质陶瓷板，其容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1-3份、陶瓷废固物15-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
本发明在原料配方里面引入了1-3份碳化硅(SiC)，碳化硅是一种发泡材料,该材料的存在,使其在烧制过程中不像普通陶瓷一样收缩,反而是膨胀的,从而使建筑用轻质高强陶瓷板在尺寸和厚度上比传统陶瓷板更加容易做到大而厚。同时，配方中引入的15-50份陶瓷废固物,使得建筑用轻质高强陶瓷板烧结后内部具有坚固的类似蜂窝状的孔洞结构,从而使建筑用轻质高强陶瓷板具有绿色环保、质轻,标准厚度可达18mm-30mm的特点,这样既节约挂装成本,又方便了施工,减轻建筑负载。
其中，所述陶瓷废固物经过下述预处理：
将抛光砖废渣粉碎成1-100微米的陶瓷粉末，并做均化处理，得到抛光砖废固物；
将玻化砖废渣粉碎成1-100微米的陶瓷粉末，并做均化处理，得到玻化砖废固物；
将抛光砖废固物和玻化砖废固物按15-35:65-85的比例混合，得到陶瓷废固物。
本发明采用特定的陶瓷废固物，在陶瓷废固物与其他原料的协同作用下，得到容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%，断裂模数≥20MPa的轻质高强陶瓷板。
优选的，抛光砖废固物和玻化砖废固物按20-30:70-80混合，所述抛光砖废固物和玻化砖废固物的混合比例具体可以是20: 80、25: 75、28: 72、30: 70，但不限于此。
更佳的，所述陶瓷废固物的含钾量为1-5%，有利于保证产品的高强度，而且还可以保证产品具有良好的外观质感。
需要说明的是，本发明所述配方是指重量份。
在上述任一产品类型，所述轻质高强陶瓷板均可以制成人造花岗岩、人造大理石、人造石灰石、人造砂岩、人造洞石及人造陶板。
本发明在尺寸上可以做到同类产品的更大更厚，所述轻质高强陶瓷板的宽度为600-1600mm，长度为600-1600mm，厚度为18-30mm。优选的，所述轻质高强陶瓷板的尺寸包括800mm×800 mm×25 mm，800mm×800 mm×30 mm，600mm×900 mm×22mm，600mm×1200 mm×20 mm，600mm×1200 mm×22mm，800mm×1600 mm×22mm。
本发明轻质高强陶瓷板分别可以适用于室外高空幕墙的挂板、室内防火隔热保温的挂板和铺设地面的地板，根据不同的用途，其产品的具体参数和配方如下：
一、所述轻质高强陶瓷板为用于室外高空幕墙的挂板，其容重为1.6-1.9g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1.5-2份、陶瓷废固物25-40份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
优选的，所述轻质高强陶瓷板的容重为1.6-1.9g/cm3，厚度为22-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板的容重为1.72-1.9g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1.5-2份、陶瓷废固物25-40份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
更佳的，用于室外高空幕墙的挂板其优选的产品尺寸和容重如下：600mm×900 mm×22mm，容重为1.70-1.75g/cm3；600mm×1200 mm×20 mm，容重为1.65-1.70g/cm3。
二、所述轻质高强陶瓷板为用于室内防火隔热保温的挂板，其容重为1.55-1.65g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅2-3份、陶瓷废固物30-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
优选的，所述轻质高强陶瓷板的容重为1.55-1.65g/cm3，厚度为22-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板的容重为1.62-1.65g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅2-3份、陶瓷废固物30-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
更佳的，用于室内防火隔热保温的挂板其优选的产品尺寸和容重如下：800mm×800 mm×25 mm，容重为1.55g/cm3，起到A级防火、墙面隔热、保温装饰的作用。
三、所述轻质高强陶瓷板为用于铺设地面的地板，其容重为1.9-2.1g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.3%，断裂模数≥30MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1-1.5份、陶瓷废固物15-30份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
更佳的，用于铺设地面的地板其优选的产品尺寸和容重如下：800mm×800 mm×30mm，容重为2.10g/cm3，通过不同的表面处理工艺，将轻质高强陶瓷板制成人造花岗岩、人造大理石类幕墙产品，所述人造花岗岩、人造大理石类幕墙产品不仅仅可以使用于墙面，同时也可广泛应用于地面铺贴。
不同厚度、不同容重的轻质高强陶瓷板有不同的技术参数，可以适应不同场合的需求。具体的，容重为1.6-1.9g/cm3，厚度为20-30mm的轻质高强陶瓷板，其吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa，破坏强度≥7700N，重量为32-57 Kg/cm2；
容重为1.55-1.65g/cm3，厚度为18-30mm的轻质高强陶瓷板，其吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa，破坏强度≥4900N，重量为27-49Kg/cm2；
容重为1.9-2.1g/cm3，厚度为20-30mm的轻质高强陶瓷板，其吸水率为0.1-0.3%，断裂模数≥30MPa，破坏强度≥8000N，重量为38-63 Kg/cm2。
进一步，在上述轻质高强陶瓷板的任一配方中，其选用的污泥或底泥含铁量为0.2-1%、含钙量为0.5-1.5%，富含铁和钙的原料可以降低烧成温度，使得本发明在烧制温度为1050-1120摄氏度的条件下即可得到具有类蜂窝状封闭气孔内部结构的轻质陶瓷板，节约了能源。
更佳的，所述污泥或底泥经过下述处理，包括：
将污泥或底泥原料进行沉降，得到泥浆；
将沉降后的泥浆进行杀菌，上述杀菌处理可以通过爆气杀菌池进行；
将杀菌后的泥浆进行除臭处理，上述除臭处理可以通过加入含氯酸盐来进行；
将除臭后的泥浆进行再次杀菌处理，上述杀菌处理可以通过爆气杀菌池进行；
将再次杀菌后的泥浆进行再次除臭处理，上述除臭处理可以通过加入含氯酸盐来进行；
将再次除臭后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；
将压滤处理得到的污泥通过干燥设备进行干燥，干燥温度为120-150℃；
将干燥后的污泥打包。
经过上述处理的污泥，更利于与其他原料反应，制得的成品的质量更好，外观质感更佳，强度更高，质量更轻，而且反应更为容易发生，节约能源。
相应的，本发明还提供一种轻质高强陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理；
6、将干燥后的坯体进行表面处理，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1050-1120摄氏度，得到容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%的成品。
优选的，所述轻质高强陶瓷板的制备方法如下：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为12-18%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为1-3%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.1-1%的坯体；
6、将干燥后的坯体进行表面处理，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1100-1120摄氏度，得到容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%的成品。
本发明通过限定球磨后的水分，喷雾造粒后的水分，干燥后的水分，以及烧成的温度来控制工艺生产流程，从而才能保证成品具有质量轻，强度高，吸水率低等优点。
下面以具体实施例进一步本发明
实施例1-用于室外高空幕墙的人造花岗岩挂板
（一）配方：碳化硅1.5份、陶瓷废固物25份、污泥或底泥10份、膨润土10份、坯体增强剂0.1份、解胶剂0.1份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为12%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为1%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.1%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过花岗岩专用料车进行布料，再进行3D喷墨打印，使坯体还原花岗岩真石气质，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1050摄氏度，得到其容重为1.60g/cm3，厚度为22mm，吸水率为0.1%的人造花岗岩挂板成品。
实施例2-用于室外高空幕墙的人造大理石挂板
（一）配方：碳化硅1.6份、陶瓷废固物28份、污泥或底泥15份、膨润土15份、坯体增强剂0.5份、解胶剂0.2份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为13%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为1.5%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.2%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过大理石专用料车进行布料，再进行3D喷墨打印，使坯体还原大理石真石气质；然后进行柔抛处理，使坯体表面的光泽度得到大理石真石材的效果，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1080摄氏度，得到其容重为1.65g/cm3，厚度为22mm，吸水率为0.1%的人造大理石挂板成品。
实施例3-用于室外高空幕墙的人造石灰石挂板
（一）配方：碳化硅1.7份、陶瓷废固物30份、污泥或底泥18份、膨润土20份、坯体增强剂0.6份、解胶剂0.5份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为14%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为1.8%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.5%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过石灰石专用料车进行布料，再进行3D喷墨打印，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1100摄氏度，得到其容重为1.70g/cm3，厚度为22mm，吸水率为0.15%的人造石灰石挂板成品。
实施例4-用于室外高空幕墙的人造砂岩挂板
（一）配方：碳化硅1.8份、陶瓷废固物32份、污泥或底泥30份、膨润土25份、坯体增强剂1份、解胶剂1份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为15%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为2%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.6%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过砂岩专用料车进行布料，再进行3D喷墨打印，使坯体还原砂岩真石气质，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1110摄氏度，得到其容重为1.75g/cm3，厚度为25mm，吸水率为0.18%的人造砂岩挂板成品。
实施例5-用于室外高空幕墙的人造洞石挂板
（一）配方：碳化硅2份、陶瓷废固物40份、污泥或底泥10份、膨润土35份、坯体增强剂2份、解胶剂2份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为16%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为2.5%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0. 8%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过洞石专用料车进行布料，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1115摄氏度，得到其容重为1.8g/cm3，厚度为22mm，吸水率为0.19%的人造洞石挂板成品。
实施例6-用于室外高空幕墙的人造陶板挂板
（一）配方：碳化硅1.9份、陶瓷废固物35份、污泥或底泥35份、膨润土28份、坯体增强剂1.5份、解胶剂1.5份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为18%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为3%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为1%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过陶板专用料车进行布料，然后进行抛釉处理，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1120摄氏度，得到其容重为1.9g/cm3，厚度为30mm，吸水率为0.2%的人造陶板挂板成品。
实施例7-用于室内防火隔热保温的人造花岗岩挂板
（一）配方：碳化硅2份、陶瓷废固物30份、污泥或底泥10份、膨润土10份、坯体增强剂0.1份、解胶剂0.1份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为12%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为1%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.1%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过花岗岩专用料车进行布料，再进行3D喷墨打印，使坯体还原花岗岩真石气质，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1050摄氏度，得到其容重为1.55g/cm3，厚度为22mm，吸水率为0.21%的人造花岗岩挂板成品。
实施例8-用于室内防火隔热保温的人造大理石挂板
（一）配方：碳化硅2.5份、陶瓷废固物40份、污泥或底泥25份、膨润土25份、坯体增强剂0.8份、解胶剂1份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为13%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为1.5%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.2%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过大理石专用料车进行布料，再进行3D喷墨打印，使坯体还原大理石真石气质；然后进行柔抛处理，使坯体表面的光泽度得到大理石真石材的效果，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1080摄氏度，得到其容重为1.60g/cm3，厚度为22mm，吸水率为0.28%的人造大理石挂板成品。
实施例9-用于室内防火隔热保温的人造石灰石挂板
（一）配方：碳化硅3份、陶瓷废固物50份、污泥或底泥35份、膨润土35份、坯体增强剂2份、解胶剂3份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为14%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为1.8%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.5%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过石灰石专用料车进行布料，再进行3D喷墨打印，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1100摄氏度，得到其容重为1.65g/cm3，厚度为18mm，吸水率为0.37%的人造石灰石挂板成品。
实施例10-用于铺设地面的人造砂岩地板
（一）配方：碳化硅1份、陶瓷废固物15份、污泥或底泥10份、膨润土10份、坯体增强剂0.5份、解胶剂0.5份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为15%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为2%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0.6%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过砂岩专用料车进行布料，再进行3D喷墨打印，使坯体还原砂岩真石气质，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1110摄氏度，得到其容重为1.9g/cm3，厚度为20mm，吸水率为0.1%的人造砂岩地板成品。
实施例11-用于铺设地面的人造洞石地板
（一）配方：碳化硅1.2份、陶瓷废固物20份、污泥或底泥25份、膨润土30份、坯体增强剂1份、解胶剂1份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为16%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为2.5%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为0. 8%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过洞石专用料车进行布料，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1115摄氏度，得到其容重为2.0g/cm3，厚度为25mm，吸水率为0.1%的人造洞石地板成品。
实施例12-用于铺设地面的人造陶板地板
（一）配方：碳化硅1.5份、陶瓷废固物30份、污泥或底泥35份、膨润土35份、坯体增强剂2份、解胶剂3份。
（二）制备方法：
1、将原料按配方混合，得到混合料；
2、将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到水分含量为18%的泥浆；
3、将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到水分含量范围为3%的粉料；
4、将粉料进行压制成型，得到坯体；
5、将压制成型的坯体进行干燥处理，得到水分含量范围为1%的坯体；
6、将干燥后的坯体通过陶板专用料车进行布料，然后进行抛釉处理，得到初成品；
7、将初成品进行烧成处理，烧成温度为1120摄氏度，得到其容重为2.1g/cm3，厚度为30mm，吸水率为0.15%的人造陶板地板成品。
下面对实施例1-12所得的成品做技术检测，结果如下：
由上可知，本发明有以下优点:
1、新的材质
本发明采用特定配方,用该配方烧制出来的建筑用轻质高强陶瓷板有别于其它普通类陶瓷砖，更接近天然石材(花岗岩、大理石、石灰石、砂岩、洞石及陶板)的特殊质感，石材的仿真度高。
2、高厚度
传统的瓷砖要把厚度做到20mm或者以上非常困难,原因是在烧成阶段,把厚的砖烧熟瓷化是一个难于逾越的难题，而本发明建筑用轻质高强陶瓷板的厚度可达18mm-30mm。
3、质轻
本发明建筑用轻质高强陶瓷板的内部拥有类似蜂窝状的孔洞结构,其容重一般在1.55g/㎝3~2.1g/㎝3, 比石材和普通陶瓷砖轻三分之一多。
4、高强度
本发明属于轻质陶瓷砖，18mm厚的轻质高强陶瓷板的破坏强度≥4900N、断裂模数大于22Mpa；20mm以上厚的轻质高强陶瓷板的破坏强度≥7700N、断裂模数大于28Mpa。本发明的强度远远大于传统的轻质陶瓷砖（容重为1.00-1.5 g/cm3或小于1.00 g/cm3）。
5、保温
本发明建筑用轻质高强陶瓷板的内部拥有类似蜂窝状的孔洞结构，让其内部形成一个空气层,导热系数低，导热系数约为0.12w/(m.k)，从而具有一定保温效果。
6、隔音
本发明建筑用轻质高强陶瓷板的内部拥有类似蜂窝状的孔洞结构，让其内部形成一个空气层,从而具有一定隔音效果。
7、抗冻性好
经-40℃到15℃各保持60min循环5次后无裂纹，无剥落。
综上，本发明轻质高强陶瓷板，环保节能，质量轻，强度高，吸水率低，石材的仿真度高，在尺寸上可以做到更大更厚，用于室外高空幕墙非常安全且方便施工，节约挂装成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述轻质高强陶瓷板是在烧制温度为1050-1120摄氏度的条件下烧制的具有类蜂窝状封闭气孔内部结构的轻质陶瓷板，其容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1-3份、陶瓷废固物15-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
2.如权利要求1所述的轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述轻质高强陶瓷板为用于室外高空幕墙的挂板，其容重为1.6-1.9g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1.5-2份、陶瓷废固物25-40份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
3.如权利要求2所述的轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述轻质高强陶瓷板为用于室外高空幕墙的挂板，其容重为1.6-1.9g/cm3，厚度为22-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板的容重为1.72-1.9g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.4%，断裂模数≥28MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1.5-2份、陶瓷废固物25-40份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
4.如权利要求1所述的轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述轻质高强陶瓷板为用于室内防火隔热保温的挂板，其容重为1.55-1.65g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅2-3份、陶瓷废固物30-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
5.如权利要求4所述的轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述轻质高强陶瓷板为用于室内防火隔热保温的挂板，其容重为1.55-1.65g/cm3，厚度为22-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板的容重为1.62-1.65g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.2-0.5%，断裂模数≥20MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅2-3份、陶瓷废固物30-50份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
6.如权利要求1所述的轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述轻质高强陶瓷板为用于铺设地面的地板，其容重为1.9-2.1g/cm3，厚度为20-30mm，吸水率为0.1-0.3%，断裂模数≥30MPa；
所述轻质高强陶瓷板主要由以下原料配方制成：
碳化硅1-1.5份、陶瓷废固物15-30份、污泥或底泥10-35份、膨润土10-35份、坯体增强剂0.1-2份、解胶剂0.1-3份。
7.如权利要求1-6任一项所述的轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述轻质高强陶瓷板为人造花岗岩、人造大理石、人造石灰石、人造砂岩、人造洞石及人造陶板；
所述轻质高强陶瓷板的宽度为600-1600mm，长度为600-1600mm，厚度为18-30mm。
8.如权利要求7所述的轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述陶瓷废固物经过下述预处理：
将抛光砖废渣粉碎成1-100微米的陶瓷粉末，并做均化处理，得到抛光砖废固物；
将玻化砖废渣粉碎成1-100微米的陶瓷粉末，并做均化处理，得到玻化砖废固物；
将抛光砖废固物和玻化砖废固物按15-35:65-85的比例混合，得到陶瓷废固物。
9.如权利要求7所述的轻质高强陶瓷板，其特征在于，所述污泥或底泥含铁量为0.2-1%、含钙量为0.5-1.5%；
所述污泥或底泥经过下述处理，包括：
将污泥或底泥原料进行沉降，得到泥浆；
将沉降后的泥浆进行杀菌；
将杀菌后的泥浆进行除臭处理；
将除臭后的泥浆进行再次杀菌处理；
将再次杀菌后的泥浆进行再次除臭处理；
将再次除臭后的泥浆进行压滤处理，得到污泥和水；
将压滤处理得到的污泥通过干燥设备进行干燥，干燥温度为120-150℃；
将干燥后的污泥打包。
10.一种制备如权利要求1-9任一项所述的轻质高强陶瓷板的方法，其特征在于，包括：
将原料按配方混合，得到混合料；
将混合料放入球磨机进行球磨处理，得到泥浆；
将球磨后的泥浆进行喷雾造粒，得到粉料；
将粉料进行压制成型，得到坯体；
将压制成型的坯体进行干燥处理；
将干燥后的坯体进行表面处理，得到初成品；
将初成品进行烧成处理，烧成温度为1050-1120摄氏度，得到容重为1.55-2.1g/cm3，厚度为18-30mm，吸水率为0.1-0.5%的成品。
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