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在现代装饰材料中,陶瓷砖因其干净美观的特点有着广泛的应用。然而,陶瓷砖在美化环境的同时,却也带来了日益突出的安全隐患问题。陶瓷砖厂商和消费者过于追求更高的光泽度和平整度,使得陶瓷砖摩擦系数远远不能达到防滑的要求(当摩擦系数大于0.8时,防滑性能达到“非常安全”的级别),大多数瓷砖的摩擦系数在0.4-0.5之间。目前,公共场所因地面太光滑而导致跌倒摔伤的事故频繁发生,地面防滑问题已成为当前必须面对并解决的新问题。
本文通过改变配方组成,研究R2O的含量、ZnO的含量、CaO/MgO和SiO2/Al2O3值对釉面摩擦系数的影响,研制出在干态和湿态下釉面摩擦系数在0.8以上的防滑釉。试验表明:碱金属氧化物R2O会减小釉熔体的粘度,并降低烧成温度,提高釉中玻璃相的含量,不利于晶体的团聚和粗糙峰的形成。因此,碱金属氧化物R2O的含量要适中;ZnO可以降低釉的烧成温度,提高玻璃相的含量,同时ZnO易析晶,在试验中,当ZnO的含量达到10%时,釉面摩擦系数达到最大。CaO/MgO值与晶相种类以及析晶含量紧密相关,对釉面摩擦系数有着直接影响;CaO/MgO较大时,釉中主要以钙长石晶相为主,长柱状的钠长石晶相较少,同时有着较大含量的玻璃相。随着CaO/MgO的变小,玻璃相的含量明显变少,长柱状的钠长石晶体也变多,同时析出的α-SiO2更大更多,晶体集聚的更加紧密,有利于形成更大更多粗糙峰,釉面摩擦系数也因此变大。通过试验和分析,当CaO/MgO值为3.9时,釉面摩擦系数较佳;SiO2/Al2O3的变化直接影响晶体种类和含量,对釉面摩擦系数有着显著的影响。SiO2/Al2O3较大时,钠长石晶体较多,玻璃相含量较大,形成的粗糙峰较小且相对平缓。随着SiO2/Al2O3的降低,钙长石对应峰的峰强变强,其含量变大,玻璃相含量逐渐变小,能形成更多更大的粗糙峰,摩擦系数增大。当SiO2/Al2O3减小到一定程度时,有透辉石晶相析出。通过试验和分析,获得了三组摩擦系数达到预期要求的防滑釉,试验中釉面摩擦系数都达到0.8以上的程度。
通过试验,我们得到了三组较好的配方。然后又通过研究烧成温度、釉浆比重和釉浆粒度对釉面摩擦系数的影响和测试了釉面的耐污染性,得到了最佳的配方和理想的生产工艺参数,配方(wt%)为钠长石50%、硅灰石13%、石英5%、氧化铝4%、烧高岭土12%和白云石16%,工艺参数为烧成温度1180℃,釉浆比重为1.52 g·cm-3,釉浆以球磨5min为宜。