微晶玻璃陶瓷复合板用瓷砖基板的质量要求

微晶玻璃陶瓷复合板用瓷砖基板的质量要求
摘要本文结合生产实践，论述了微晶玻璃陶瓷复合板用瓷砖基板的质量要求，并提出了相应的控制方法。

关键词微晶玻璃陶瓷复合板，瓷砖基板，质量
1引言
二次烧成工艺生产微晶玻璃陶瓷复合板（以下简称复合板），是将微晶玻璃熔块粒料铺布于素烧过的瓷砖基板上，经1120～1140℃高温晶化烧结而成。

瓷砖基板质量的优劣直接影响到复合板的品质，故应对瓷砖基板质量予以高度重视。

2质量要求与控制措施
2.1控制膨胀系数是关键
膨胀系数是复合板用瓷砖基板（以下简称素坯）的一项关键性技术指标。

它直接影响到复合板晶化烧结后的表面平整度、成品的优等品率，也是瓷砖基板生产加工过程中最难控制的一项指标。

在试制瓷砖基板的坯体配方时，应首先测定坯体的膨胀系数，并将膨胀系数确定为优先控制指标。

为使微晶玻璃釉层能产生微小的压应力，一般应将素坯的膨胀系数调整到略大于微晶玻璃的膨胀系数。

膨胀系数与素坯的化学成分有密切关系。

化学成分中的SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等都对素坯的膨胀系数有直接的影响，尤其是在素坯中占主要成分的SiO2、Al2O3，对素坯膨胀系数的影响更大。

素坯主要由天然矿物原料组成。

在生产过程中，应注意保持膨胀系数的稳定，使其不产生大的波动。

这也是素坯生产中质量控制的关键和难点。

企业在生产的全过程中应严密监测和控制膨胀系数的变化：每生产一个批次的坯体都要全面检测膨胀系数，一旦发现膨胀系数发生变化，就应及时调整坯体配方或找出产生变化的原因并予以矫正。

此外，笔者认为还可以采取以下措施控制膨胀系数的稳定：
2.1.1 矿物原料要定点采购
当坯体配方确定之后，原料就应定点采购，最好能细化到具体的矿山、矿点，并加强原料进厂的质量检测工作，确保其化学成分在允许的波动范围内。

同时，为保证某时段内素坯膨胀系数的相对稳定，每个批次原料的进货量应足够大。

一般至少以3个月的用料量为一个批次；使用前还应进行小批量试用。

2.1.2 料场均化
原料入库后应采取均化措施，使原料成分趋于一致，以弥补矿物原料化学成分波动所造成的不足。

2.1.3 配料准确
应经常定期校验计量器具，确保称量准确。

防止配料差错导致膨胀系数产生较大的波动。

2.1.4 严格控制球磨粒度
应通过试验，确定合理的坯料球磨粒度，尤其注意不可太粗，以免影响晶化烧成时的二次反应烧结；破筛漏过的粗料还可能会在二次晶化烧结时产生坯泡；应加强质量管理工作，严格检查工艺指标的执行情况，使素烧后砖坯的物理化学性能保持稳定。

2.1.5 采用大型泥浆池均化
应尽可能选用大型泥浆搅拌池，使坯浆在搅拌池中再次得到均化，有利于保持膨胀系数的相对稳定。

有的厂用大浆池搅拌，一次可容纳2～3万m3的浆料，均化效果较好。

2.1.6 多次抽浆入中转罐均化
为防止浆料分层产生化学成分上的偏差，可采用多路管道上下多次抽浆入中转罐的方法，尽可能减小因料浆分层导致化学成分偏差所带来的负面影响。

2.2 保证一定的耐火度
复合板在辊道窑的晶化烧结温度约为1120～1140℃。

温度虽然不高，但烧成周期长达数小时，素坯容易产生高温蠕变。

故在试验坯体配方时应注意耐火度的确定，以免产生高温变形。

2.3 稳定烧成制度
素坯烧成制度一经确立，就应尽力保持稳定，防止因烧成制度的波动，影响素坯的物理化学性能。

此项对素烧窑炉的要求较高，必要时可对素烧辊道窑进
行改造。

2.4 要有较高的断裂模数
素坯的断裂模数是一项重要指标，应高于瓷质砖的国家标准。

笔者认为，断裂模数应不小于38MPa，以保证复合板具有较高的强度。

2.5 控制表面平整度
素坯的表面平整度，将直接影响到复合板布料厚度的均匀程度和晶化烧结后的平面度。

一般要求平面度的偏差在0.5mm以内。

2.6 边长尺寸应大于成品尺寸
复合板在晶化烧结时，因高温粘度和表面张力的共同作用，微晶玻璃层的边沿呈圆弧形。

考虑到复合板在磨边时将会有较大的磨削量，故素坯的边长尺寸应大于成品尺寸。

因各厂的工艺设备及技术水平不尽相同，磨削预留量一般在30～45mm。

2.7 控制好厚度尺寸及偏差
不同规格的素坯厚度一般在10～14mm。

个别特殊要求在8mm左右，但厚度偏差则要求在0.3mm以内。

2.8 放射性不得超标
与外观漂亮的天然石板材不同，复合板的优势及卖点之一是无放射性污染。

故要求素坯所用的各种原料放射性不得超标，以保证素坯的放射性核素限量达到国家标准的A类水平。

2.9 控制湿膨胀
湿膨胀性能关系到复合板出窑后吸湿膨胀而导致的二次变形，故素坯中应尽量避免使用吸湿膨胀较大的矿物原料。

一般来讲，已经瓷化的素坯吸湿膨胀是极小的。

2.10 有足够的化学稳定性
素坯的化学稳定性应达到如下要求：
(1)耐酸性：用1.0%硫酸溶液室温浸泡650h，损失率应不大于0.2%，且外观无变化；
(2)耐碱性：用1.0%氢氧化钠溶液室温浸泡650h，损失率应不大于0.2%，且外观无变化。

2.11 避免使用低熔点原料
坯体配方中应避免使用含低熔点物质较多的原料。

在素烧时应使碳酸盐、硫酸盐等物质分解挥发完全，以避免在二次晶化烧结时继续分解挥发，导致坯、釉起泡。

2.12 减少表面质量陷缺
在复合板的工作面虽覆盖有一层较厚的微晶玻璃，但若素坯的表面缺陷较严重，也会直接影响到复合板的品质。

2.12.1 裂纹
素坯中的裂纹在二次晶化烧结时会产生扩展，导致断砖；分层裂纹还会引起坯体炸崩或鼓泡。

故不允许有开口裂纹或分层裂纹等裂纹存在。

2.12.2 斑点
素坯上表面不允许有颜色较深的斑点。

尤其是尺寸较大的斑点杂色，它可透过微晶玻璃层，影响到复合板的表观质量。

素坯正面斑点尺寸应控制在1mm 以下。

2.12.3 熔洞
素坯的熔洞会使复合板产生凹坑、漏抛或釉泡缺陷，应从严控制。

2.12.4 色差
应尽可能减少色差。

较大的色差会透过微晶玻璃层反映到复合板的表面。

2.12.5 缺棱、缺角
该缺陷过大时，会使复合板成品的磨削尺寸不足，一般要求素坯的缺棱、缺角应不大于2mm。

2.12.6 坯泡
素坯中不允许坯泡缺陷存在。

2.13 其它
指标如吸水率、热稳定性等指标应符合国家标准
3 结语
综上所述，素坯的物理化学性能和表面质量会对复合板的品质产生较大的影响，甚至直接影响到复合板的成品率。

应不断加强和改进工艺技术及企业管理，不断提高素坯质量，为生产出高品质的微晶玻璃陶瓷复合板打下坚实的基础。