专利名称：防静电陶瓷墙地砖及其制备方法
技术领域：
本发明属于建筑材料的技术领域，具体涉及一种铺贴墙面及地面的防静电陶瓷墙地砖及其制备方法。
背景技术：
静电现象在信息产业、纺织工业、石油化工、塑料和橡胶工业、油漆工业等的生产、加工和使用过程中是非常普遍的。静电电荷的积聚将可能造成很大的危害，如静电放电时产生的电磁波可能干扰精密电子仪器的工作，甚至造成自动化电子设备的误动作；在医药上引尘、引菌；医疗手术上引起电颤事故；矿山、石油化工上引起火灾、爆炸；在电子工业上引起集成电路破坏；在纺织上引起纤维聚集等等。在防静电的建筑材料中，目前研究与应用最多的是聚合物防静电涂料和地面材料，这些材料是在聚合物中添加金属和碳黑等导电物质制成的，如环氧和三聚氰氨防静电涂料、地板等。近几年这类材料虽在抗老化、抗污、耐磨等方面有所改进，但难以解决耐久性和防火性能欠佳等问题。近期出现的防静电水磨石虽然较好解决了防火问题，但其发尘量指标仍然偏高，限制了其在洁净厂房和机房工程中的应用。
防静电陶瓷墙地砖不仅能防静电，并且具有美观耐用、防火、耐腐、耐老化、抗压等其它防静电材料难于全部兼有的优点，是一种新型的防静电材料。但现有技术有些仅是将普通陶瓷与其它材料组合在一起，未对陶瓷本身进行防静电处理，防静电性能差。有的产品是在陶瓷坯与釉整体中加入导电粉末，并在1300℃下烧成，成为一种抗静电的瓷质地板材料，虽具有较好的防静电性能，但导电粉末加入量大，并改变了现有的陶瓷墙地砖低温快烧的生产工艺，生产工艺复杂，成本高。
发明内容
本发明根据目前防静电材料的不足提供了一种防静电的陶瓷墙地砖的制备方法以及所述方法制备的防静电陶瓷墙地砖。本发明通过在陶瓷墙地砖的表面釉层中加入氧化物半导体形成防静电层。本发明的防静电陶瓷墙地砖具有3-4层的结构，防静电墙地砖坯体是普通陶质或瓷质的，在坯和表面防静电层之间有一坯釉过渡层或者坯釉过渡层与底釉层，在墙地砖的周边涂覆防静电釉层作为铺贴时的导电通道。由于使用了坯釉过渡层和底釉，防静电材料用量很少，明显降低了该产品的制造成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在陶瓷墙地砖上制备2-3层釉层(包括坯釉过渡层)，在最表面釉层中加入耐高温、抗氧化的氧化物半导体如SnO2、TiO2、ZnO等作为导电填料，使其表面电阻率达到相关防静电产品的国家标准要求，从而制备出防静电的陶瓷墙地砖。
如图1所示，本发明的防静电陶瓷墙地砖是在陶瓷坯体1表面依次涂覆坯釉过渡层2、防静电釉层3，周边涂覆有防静电釉层4；防静电釉层3和4的表面电阻率为1.0×105～1.0×109Ω。
如图2所示，本发明还可以在坯釉过渡层2与防静电釉层3之间涂覆底釉层5。
所述防静电陶瓷墙地砖的制备方法包括如下步骤第一步，半导体氧化物与釉料按20-40∶80-60重量比例混合，球磨后过筛除铁，制备成釉浆；第二步，在陶瓷坯体表面施坯釉过渡层，然后干燥；第三步，将第一步制备的釉浆施在坯釉过渡层表面形成防静电釉层，干燥；第四步，周边涂覆第一步制备的釉浆，烧成得到防静电陶瓷墙地砖；第一步所述的釉料是熔块釉或是生料釉；所述半导体氧化物包括SnO2、TiO2、ZnO中的一种或多种混合物；第二步所述陶瓷坯体是指陶瓷釉面砖的素烧坯或是地砖的生坯。
第一步得到的釉浆的质量百分比组成为20～40％半导体氧化物、30～40％SiO2、5～15％Al2O3、3～8％CaO、0.3～3％MgO、1～3％K2O、0.5～2.0％Na2O、2～5％ZnO、0.2～2.0％B2O3、2～10％BaO、0.1～5.5％PbO；所述防静电釉层烧成后的厚度为0.1～0.3mm。
第四步中的烧成温度为1020～1220℃，烧成时间为25～60分钟。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和效果(1)采用氧化物半导体SnO2、TiO2、ZnO等粉末作为导电填料，防静电性能稳定，长效；(2)采用多层结构，仅在表面釉层中加入导电的半导体氧化物，导电填料用量少，经济可行。
(3)不改变现行的陶瓷墙地砖低温(1020～1220℃)、快烧(烧成周期25～60分钟)生产工艺，工艺简单，易于生产。
(4)防静电陶瓷墙地砖的周边施有防静电釉层，易于在铺贴时形成良好的导电通道。
图1是本发明的防静电陶瓷墙地砖结构示意图；图2是本发明的防静电陶瓷墙地砖另一结构示意图；具体实施方式
实施例1(1)釉料制备20％氧化物半导体粉、77.5％无光熔块、2.5％粘土，外加0.1％CMC及0.1％纯碱等一起加入到球磨机中球磨；(2)在经过1170℃左右素烧过的坯体上采用浇釉的方式施一层底釉；(3)将步骤(1)制备好的釉采用浇釉方式施在施有底釉的坯体上；(4)在步骤(3)制得的有釉坯周边采用刷釉或滚釉的方式施一层步骤(1)制备的釉浆，然后干燥；(5)将步骤(4)干燥后的产品入窑烧成，烧成温度为1020℃，烧成时间为35分钟。
经电性能检测，产品表面电阻率为1.5×108Ω。
实施例2(1)釉料制备30％氧化物半导体粉、66％无光熔块、4.0％粘土，外加0.15％CMC及0.1％纯碱等一起加入到球磨机中球磨；(2)在经过1170℃左右素烧过的坯体上采用浇釉的方式施一层底釉；(3)将步骤(1)制备好的釉采用浇釉方式施在施有底釉的坯体上；(4)在步骤(3)制得的有釉坯周边采用刷釉或滚釉的方式施一层步骤(1)制备的釉浆，然后干燥；(5)将步骤(4)干燥后的产品入窑烧成，烧成温度为10850℃，烧成时间为25分钟。
经电性能检测，产品表面电阻率为6.0×106Ω。
实施例3(1)釉料制备30％氧化物半导体粉、30％长石、5.0％石灰石，5.0％碳酸钡、3.0％氧化锌、5.0％粘土及22％熔块等一起加入到球磨机中球磨；(2)在陶瓷墙地砖生坯上采用离心甩釉的方式施一层底釉；(3)将步骤(1)制备好的釉采用离心甩釉方式施在施有底釉的坯体上；
(4)在步骤(3)制得的有釉坯周边采用刷釉或滚釉的方式施一层步骤(1)制备的釉浆，然后干燥；(5)将步骤(4)干燥后的产品入窑烧成，烧成温度为1190℃，烧成时间为50分钟。
经电性能检测，产品表面电阻率为6.5×108Ω。
实施例4(1)釉料制备40％氧化物半导体粉、30％长石、5.0％石灰石，5.0％碳酸钡、3.0％氧化锌、5.0％粘土及12％熔块等一起加入到球磨机中球磨；(2)在陶瓷墙地砖生坯上采用离心甩釉的方式先施一层坯釉过渡层，干燥后再施一层底釉；(3)将步骤(1)制备好的釉采用离心甩釉方式施在施有底釉的坯体上；(4)在步骤(3)制得的有釉坯周边采用刷釉或滚釉的方式施一层步骤(1)制备的釉浆，然后干燥；(5)将步骤(4)干燥后的产品入窑烧成，烧成温度为1220℃，烧成时间为60分钟。
经电性能检测，产品表面电阻率为7.0×107Ω。
权利要求
1.一种防静电陶瓷墙地砖，其特征在于在陶瓷坯体(1)表面依次涂覆坯釉过渡层(2)、防静电釉层(3)，周边涂覆有防静电釉层(4)；防静电釉层(3)和(4)的表面电阻率为1.0×105～1.0×109Ω。
2.根据权利要求1所述防静电陶瓷墙地砖，其特征在于在坯釉过渡层(2)与防静电釉层(3)之间涂覆底釉层(5)。
3.权利要求1或2所述防静电陶瓷墙地砖的制备方法，其特征在于包括如下步骤第一步，半导体氧化物与釉料按20-40∶80-60重量比例混合，球磨后过筛除铁，制备成釉浆；第二步，在陶瓷坯体表面施坯釉过渡层，干燥；第三步，将第一步制备的釉浆施在坯釉过渡层表面形成防静电釉层，干燥；第四步，周边涂覆第一步制备的釉浆，烧成得到防静电陶瓷墙地砖；第一步所述的釉料是熔块釉或是生料釉；所述半导体氧化物包括SnO2、TiO2、ZnO中的一种或多种混合物；第二步所述陶瓷坯体是指陶瓷釉面砖的素烧坯或是地砖的生坯。
4.根据权利要求3所述防静电陶瓷墙地砖的制备方法，其特征在于第一步得到的釉浆的质量百分比组成为20～40％半导体氧化物、30～40％SiO2、5～15％Al2O3、3～8％CaO、0.3～3％MgO、1～3％K2O、0.5～2.0％Na2O、2～5％ZnO、0.2～2.0％B2O3、2～10％BaO、0.1～5.5％PbO。
5.根据权利要求3或4所述防静电陶瓷墙地砖的制备方法，其特征在于所述防静电釉层烧成后的厚度为0.1～0.3mm。
6.根据权利要求5所述防静电陶瓷墙地砖的制备方法，其特征在于第四步中的烧成温度为1020～1220℃，烧成时间为25～60分钟。
全文摘要
本发明涉及一种防静电的陶瓷墙地砖及其制备方法。所述墙地砖是在陶瓷坯体(1)表面依次涂覆坯釉过渡层(2)、防静电釉层(3)，周边涂覆有防静电釉层(4)。其制备方法包括半导体氧化物与釉料按20－40∶80－60重量比例混合，球磨后过筛除铁，制备成釉浆；所述半导体氧化物包括SnO
文档编号C04B41/86GK1693289SQ200410077668
公开日2005年11月9日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者吴建青, 汪永清, 汪显异, 赵英, 毛旭琼, 陈雄飞 申请人:华南理工大学, 佛山钻石陶瓷有限公司