Способ изготовления керамических облицовочных плиток

) А 1 митет Российской Федерации патентам и товарным знакам ИЗОБРЕТЕЫЯтельству(71) Казанский мехограслническнй центр самораспвысокотемпературного синтеза(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПЛИТОК(51) б С 04 В ЗЗ/00 275%, пнра 1 лццпгг 9 - 23%, алюминий 3,5 - 5%, флюорит 2,5 -4%, каолин б 20%, датолит 2 - . 5, формуют плитки, термообработку ведут от 25 до 650 С со скоростью 4 - 5,5 град/мин, а затем со скоростью 45 - 50 град/мин до температуры самовоспламенения плитки (1050 50 С) с последующей зкзотермической . вмдерккой в течение 10 - (5 мин и охлаждением. Характеристики; предел прочности на изгиб 49,6 - 60,1 МПа, предел прочности на излом 85,4 - 9,5 кг, водо- поглощение О,б - (,2%, порнстость(,8 2,2%. 2 табл.1815943 Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно кизготовлению керамических облицовочныхплиток,Целью изобретения является повышение скорости облицовочных плиток и снижение водопоглощения.Это достигается тем, что в способе изготовления керамических плиток, заключающемся в приготовлении исходной смеси 10иэ глины, пирофиллита, алюминия и флюорита, формирование плиток, последующейтермообработке со спеканием в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и охлаждении, в смесь дополнительновводят каолин и датолит при следующих соотношениях компонентов, мас,;Глина 45-75Пирофиллит 9-23Алюминий3,5-5Флюорит 2,5 - 4Каолин 6-20Датолит 2 - 5термообработку от 25 до 650 С проводят соскоростью 4,0 - 5,5 град/мин, а затем со скоростью 45 - 50 град/мин до температуры самовоспламенения плитки 1050 - 1150 С споследующей экзотермической выдержкойв течение 10 - 15 мин,Керамическая плитка, полученная 30предложенным способом, имеет следующие характеристики: предел прочности наизгиб 49,6 - 60,1 МПа, предел прочности наизлом 85,4 - 119,5 кг, водопоглощение 0,81,;, пористость 1,8 - 2,2 ф. 35Подбор компонентов осуществляли таким образом, чтобы обеспечить достаточнуюформуемость керамической массы, образование необходимого количества стеклофазы инаиболее полное протекание синтеза. 40Повышение прочности облицовочныхплиток происходит за счет того, что в результате саморасп ространяющегося высокотемпературного синтеза образуютсяследующие продукты горения; 45стеклофаэа с центрами кристаллизациив форме вытянутых призм и представленных муллитной фазойс А 1 0 х 4510 х 2 Н 0 3 А 1 0 х 4510 50Е 50 С23 2 2 -2 НО 23 22570-1050НЛ 1 0 х 2510 +105102 3 2 2мллит КВаРц 0) При 1150 ОС происходитЯО1120 СгКВа 1 Ц 510 гКРистобьллит (ц) М 204 А 1+30 А 1 О +Ог г з г А 1 0 х 2510 х 2 Н 0 А 1 0 х 2510 2 3 2 2 -2 Н 0 2 3 2 2 каолии метакаолинА 1 О 5 О-- ЗА 1 О х 2510 +510570-1 ОЕОС2 3 2 2 32 3МУЛЛИТ При 950-970 ОС происходит разложение оксида железа, входящего в состав глин, и взаимодействие продуктов реакции с алюминием. Реакции взаимодействия происходят с выделением большого количества тепла, способствующего повышению температуры внутри кристаллического тела черепка и ускорению процессов формирования конечных структур о 951-Ю 4 Ре 0+0 г 3 г510+0 Я 10 +Ог гПрисутствие оксидов Р 205 и Ее 20 з. служащих катализаторами, способствует кристаллизации аморфной стеклофазы, это обуславливает достигаемую прочность иэделий.В качестве основы керамической массы используют глину тугоплавкую Тургайского месторождения, богатую 02 1:39,4) и А 120 з (27,1) и обладающую высокими пластическими свойствами.Приготовленную смесь из указанных компонентов пропускают через смесительувлажнитель, где добавляют в смесь 20-22 мас, воды. Отклонение отуказанногодиапазона приведет к низкой пластичности массы или получению жидкой массы, неспособной к пластииескому формованию. Увлажненную смесь пропускают через смеситель для получения высокой степени гомогенности. Затем тщательно приготовленную смесь пропускают через формовочную машину - вакуумный ленточный пресс.Полученные плитки подаергают термообработке в интервале температур 25- 650 ОС; увеличивая температуру сушки при этом со скоростью 4,0 - 5,5 град/мин. При таком достаточно медленном нагревании происходит испарение механически добавленной воды сначала с поверхности образца, затем из его объема, а далее происходит испарение кристаллизационной воды и дегазация механических примесей исходных компонентов (сульфатов, карбонатов и т,д,),1815943 Таблица 1 мических масс для изготовления облицовачных плиток В случае уменьшения скорости повышения температуры сушки неоправданно затягивается технологический процесс, а в случае увеличения скорости интенсивно испаряется влага, происходит бурный процесс дега зации, что приводит к растрескиванию или разрыву образца. Весь процесс сушки происходит в течение 115-155 мин.Спекание плитки производят со скоростью 40-45 град/мин, что приводит к плавле нию алюминия, равномерному его распределению по объему образца и при достижении 1050 фС стартует СВС. При этом синтезируются-фазы, определяющие конечные характеристики плитки, одновременно 15 происходит заплавление образовавшихся пор стеклофазой (боратами), что улучшает физико-механические характеристики готового продукта. Выдерживание укаэанного режима обжига позволяет получить облицовочную ке рамическую плитку, с высокой прочностью, влагостойкостью, без короблений и усадки.П.р и м е р 1, Готовят исходную смесь, состоящую из компонентов при следующем соотношении, мас.; глина 58, пилофиллит 25 . 20, каолин 12, алюминий 35, флюорит 2,5, датолит 4.Смесь тщательйо перемешивают и пропускают через смеситель-увлажнитель, где ее затворяют 21 мас. воды. Затем смесь 30 пропускают через смеситель, например лопастной, для получения равномерной и гомогенной смеси без комков (см, табл.1).Приготовленную таким образом смесь пропускают через вакуумный ленточный 35 пресс с размером выходного мундштука 75 х 5 мм. Выходящую ленту разрезают (длина отрезков 65 мм) и подвергают предварительной термообработке, повышая температуру от 25 до 650 С со скоростью 4,5 град/мин, Затем со скоростью 47 град/мин до самовоспламенения плитки (1050 С). При максимальной температуре. плитку выдерживают в течение 15 мин (см. табл.2). Обожженную плитку охлаждали в режиме закалки (перепад температур 1050-25 С) навоздухе.Плитка имеет следующую характеристику: прочность на изгиб 60,1 МПа, прочность на излом 119,5 кг, водопоглощение 0,8, пористость 1,8.В табл.1 приведены примеры получения керамической плитки с указанием состава исходной смеси и показателей свойств плитки при оптимальном режиме проведения технологического процесса, скорость подъема температуры при термообработке равна 4 град/мин в интервале 25-650 С и 50 град/мин - при обжиге до температуры воспламенения 1050-1150 С. В табл.2 приведены изменения режима технологического процесса относительно состава исходной смеси, содержащего, мас. : глина 58, пирофиллит 20, алюминий 3,5, флюорит 2,5, каолин 12, датолит 4, затворенный 21 мас. воды,Оптимальным режимом изготовления облицовочных керамических плиток является скоростью подъема температур: при сушке 4,5 град/мин, 47 град/мин при обжиге1815943 Продолжение табл. 1 Таблица 2 Влияние режима термообработки на физика-механические показатели формование метод лусухого сования изобре ния о 5 - 75 9 - 23 - 5,0,5625 до 650 С про - 5,5 град/мин, 45 - 50 град/мин амовоспламенения С) с последующей ржкой в течение СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПЛИТОК путем приготовления исходной смеси из глины, пирофиллита, алюминия и флюорита, пластического формования плиток, последующей термообработки со спеканием в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и охлаждения, опирающийся тем, что, с целью повышения п рочности и снижения водопоглощения, при приготовлении смеси в нее дополнительно вводят каолин и датолит до . получения состава,мас.: .ГлинаПирофиллитАлюминийФлюоритКаолинДатолиттермообработку отводят со скоростью 4затем со скоростьюдо температурыплитки 1050 - 1150зкзотермической выд10 - 15 мин,