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引言：什么是陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)大(da)板(ban)？首部陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)大(da)板(ban)产品标准GB/T23266-2009《陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)板(ban)》，定义(yi)注明了(le)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)板(ban)厚度不大(da)于6mm、面积不小于1.62m2，突显了(le)求大(da)限厚的导向意图。

陶(tao)瓷(ci)大(da)板(ban)接缝(feng)少(shao)、纹理款(kuan)式丰(feng)富(fu)的(de)超高颜值，正受到(dao)越(yue)(yue)来越(yue)(yue)多人(ren)的(de)喜爱，简约大(da)气，高级感(gan)十足的(de)它，谁能不爱呢？中(zhong)国目前陶(tao)瓷(ci)大(da)板(ban)、岩(yan)板(ban)两种(zhong)名称混用，更多使用岩(yan)板(ban)，据(ju)《华(hua)夏陶(tao)瓷(ci)网》信息，“岩(yan)板(ban)”这个词最早出现(xian)于西班牙某(mou)公(gong)司在(zai)北(bei)京举(ju)办的(de)首场超薄岩(yan)板(ban)品鉴会(hui)，英文名为SinteredStone。不过(guo)但(dan)从生产(chan)用原材料、工(gong)艺过(guo)程(cheng)、材料范畴来说，陶(tao)瓷(ci)大(da)板(ban)/岩(yan)板(ban)就是(shi)“放大(da)的(de)陶(tao)瓷(ci)砖”。

在表面(mian)装饰(shi)技术方面(mian)，陶瓷(ci)大(da)板更容易通过大(da)面(mian)积、大(da)图(tu)案、高清晰、高逼真、多层次模仿天然(ran)名贵石材，将表面(mian)效(xiao)果做出(chu)“不似石材，胜似石材”的(de)效(xiao)果。陶瓷(ci)大(da)板应用范围(wei)广范，可(ke)用在餐桌、柜子(zi)、高档写字(zi)台、背景(jing)墙等应用。

这种(zhong)备选(xuan)喜爱(ai)的(de)大(da)规(gui)格超薄瓷质除了(le)有点(dian)贵之外，由(you)于(yu)其面积大(da)、厚度(du)薄，加(jia)工与使用中还(hai)存在着不少(shao)技术(shu)难题。陶瓷岩板的(de)广(guang)泛(fan)应用对其本身的(de)装(zhuang)饰(shi)效果(guo)和力学(xue)性能(neng)提出了(le)新的(de)要求(qiu)。其一，基体(ti)需要高(gao)(gao)白度(du)才(cai)能(neng)实(shi)现(xian)丰富(fu)多彩(cai)的(de)装(zhuang)饰(shi)效果(guo)；其二，需要进一步提高(gao)(gao)强度(du)来应对各种(zhong)工程应用场景。

接下(xia)来(lai)(lai)我们一起来(lai)(lai)探讨一下(xia)，氧化铝粉体的加入会给(ji)陶瓷带来(lai)(lai)什么好(hao)处(chu)？

1、对陶瓷(ci)岩板(ban)力学性能的影响

在文(wen)献1（见文末）实验条件下，研究人员对比了氧化铝粉体加入量对陶瓷板材吸水率和抗弯强度的影响。氧化铝粉体加入量在15%以内时，样品吸水率都低于0.1%，抗弯强度随着加入量的增加而提高，由74MPa增强到96MPa，提高了30%。当加入量继续增加，样品吸水率开始增大，抗弯强度逐渐下降。当氧化铝粉体加入量为45%时，样品吸水率增大到5.42%，抗弯强度降低到53MPa。此外，研究人员还发现生坯抗弯强度随着氧化铝加入量的增加而降低。当加入量达到30%时，生坯强度由1.61MPa降低到1.36MPa，下降了16%，但还能满足生产工艺的要求。α-Al₂O₃

在文献2中提到（见文末），α-Al₂O₃微粉的(de)加入除可提升瓷坯强度外(wai)，也因少量的(de)Al₂O₃成份参与了(le)反应，提(ti)高了(le)坯体(ti)的烧结(jie)温度(du)。因此，适量(liang)α-Al₂O₃添加(jia)量以满足限(xian)定的(de)烧成(cheng)温度(du)和(he)高(gao)的(de)强度(du)要求是可行的(de)，但(dan)不能(neng)过量。当α-Al₂O₃引入量(liang)为35%时，在1240℃下烧成的试样的SEM照片，该试样的抗折强度与在1180℃烧成时相比，没有大幅度提高，仅为45MPa。

从显微结(jie)构(gou)分析可知，瓷坯(pi)中玻璃相含量较少，较多(duo)的气孔还(hai)存(cun)在(zai)着，证明瓷坯(pi)尚未烧结(jie)，吸水(shui)率有很大，为(wei)1.17%，所以(yi)这种35%添加量就不适合制备1180～1240℃下(xia)烧结(jie)的大规格超薄砖(zhuan)了，当然(ran)如(ru)果在(zai)合理(li)的烧成温度也(ye)可使强度明显提高(gao)，但(dan)这并不利(li)于成本的控制。

与基础配方相比，加入α-Al₂O₃之后的瓷坯烧结范(fan)围变宽(kuan)，烧成(cheng)收缩(suo)率略有所降低。当α-Al₂O₃加入量不大时(shi)，由(you)于α-Al₂O₃反(fan)应能力很弱，在(zai)瓷坯中几乎(hu)不(bu)(bu)参与反(fan)应，只起(qi)到增强相的(de)作用，所以并不(bu)(bu)会明显提高烧成温度(du)，但当α-Al₂O₃达到一定数量(liang)后，有少量(liang)的α-Al₂O₃参与(yu)了反应(ying)，成瓷过程中必然熔融一(yi)部分α-Al2O3，这就提高了瓷坯烧成温度。同时，因Al2O3的参与反应，又会使瓷坯的烧结范围变宽。

2、对陶(tao)瓷岩板(ban)白度的影(ying)响

提(ti)高(gao)坯(pi)(pi)体白度最直(zhi)接有效的(de)途(tu)径是(shi)采用高(gao)品位原(yuan)料(liao)，但(dan)这些原(yuan)料(liao)也是(shi)其他工(gong)业的(de)重要(yao)原(yuan)料(liao)，如优质(zhi)高(gao)岭(ling)土(tu)是(shi)造纸(zhi)、分子筛等(deng)的(de)原(yuan)材(cai)料(liao)。为了节约优质(zhi)原(yuan)料(liao)，目前常用的(de)方法是(shi)在(zai)原(yuan)料(liao)中引入能够提(ti)高(gao)白度的(de)成(cheng)(cheng)分，如硅酸锆(gao)、氧(yang)化(hua)(hua)镁、氧(yang)化(hua)(hua)锌等(deng)。硅酸锆(gao)价(jia)格昂贵(gui)，而(er)且(qie)其矿源会伴生铪等(deng)多种放(fang)射性元素(su)，因此加入大量硅酸锆(gao)不仅(jin)增加产(chan)品成(cheng)(cheng)本(ben)，其放(fang)射性还(hai)可能对(dui)人体健康有潜在(zai)影响。氧(yang)化(hua)(hua)镁和氧(yang)化(hua)(hua)锌在(zai)一定程度上可以提(ti)高(gao)坯(pi)(pi)体白度，但(dan)会影响色(se)(se)料(liao)发色(se)(se)，且(qie)缩(suo)小了坯(pi)(pi)体烧成(cheng)(cheng)温度范围，在(zai)使(shi)用上限(xian)制较大。

氧化(hua)铝折射(she)率为1.76，比玻(bo)璃相(xiang)(1.53~1.55)高(gao)，因此在(zai)玻(bo)璃相(xiang)中(zhong)会产(chan)生散(san)(san)射(she)。随着氧化(hua)铝粒径减少，比表面积增(zeng)大，在(zai)玻(bo)璃相(xiang)中(zhong)分(fen)散(san)(san)程(cheng)度(du)(du)(du)越高(gao)，根据无机(ji)材料对(dui)光(guang)的(de)散(san)(san)射(she)理论，颗粒的(de)粒径与可(ke)见光(guang)波长越接近，对(dui)光(guang)的(de)散(san)(san)射(she)作用(yong)越强。亚微米氧化(hua)铝粉体(ti)白度(du)(du)(du)为96.6%，尺寸与可(ke)见光(guang)的(de)波长接近，在(zai)基体(ti)中(zhong)产(chan)生Mie散(san)(san)射(she)的(de)散(san)(san)射(she)效果好，具有较强的(de)增(zeng)白效果。因此，在(zai)白度(du)(du)(du)较低的(de)低品质原(yuan)料中(zhong)加入(ru)亚微米氧化(hua)铝粉体(ti)能较大幅(fu)度(du)(du)(du)地(di)提高(gao)基体(ti)白度(du)(du)(du)。

加多少?

苏华(hua)枝（参(can)考文献1）等人采用粒径分布大部分在350~800nm的氧化铝粉体添加(jia)到低品(pin)位的陶(tao)瓷原料中得出如下(xia)数据结果。

样(yang)品白度(du)(du)(du)随着(zhe)氧(yang)化铝加入(ru)(ru)量的(de)(de)增加得到(dao)不同程度(du)(du)(du)的(de)(de)提(ti)高。基(ji)础料的(de)(de)白度(du)(du)(du)为(wei)40.1%，加入(ru)(ru)质量分数为(wei)5%和10%氧(yang)化铝粉体(ti)时白度(du)(du)(du)达到(dao)47.0%和52.3%，分别提(ti)高了17%和30%。白度(du)(du)(du)随着(zhe)加入(ru)(ru)量的(de)(de)增加而持续提(ti)高，当加入(ru)(ru)量达到(dao)30%后，继续加入(ru)(ru)氧(yang)化铝粉体(ti)仅有小幅度(du)(du)(du)提(ti)高。

参考(kao)来源(yuan)：

1、亚微(wei)米氧化铝粉体在建(jian)筑陶瓷板材中的应用研究；苏华枝①②、余有根②、刘一军①，谢范(fan)峰①，黄玲艳①，吴建(jian)青②；①蒙娜丽(li)莎集团股份(fen)有限公司博士后科(ke)研工作站；②华南(nan)理工大学(xue)材料科(ke)学(xue)与工程(cheng)学(xue)院(yuan)。

2、提高大(da)规(gui)格超薄建筑陶瓷(ci)砖瓷(ci)坯性能的研究(jiu)；周健儿、马(ma)玉琦、王娟、邓(deng)义群；国家日用(yong)及建筑陶瓷(ci)工程技术研究(jiu)中心，景德镇陶瓷(ci)学(xue)院。

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