一、前言
微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚、集玻璃、陶瓷、石板材的優(yōu)點(diǎn)為一體，是一種新型的建筑材料，已廣泛地應(yīng)用于建筑裝飾行業(yè)的各個(gè)方面，市場(chǎng)的發(fā)展空間很大。不少拋光磚生產(chǎn)廠家紛紛效仿生產(chǎn)。但是，由于對(duì)微晶玻璃工藝的不夠了解，也造成了一些損失，走了不少?gòu)澛罚绕潆y以控制的氣孔與平整度，使生產(chǎn)廠家頭痛，筆者通過(guò)大量生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)氣孔與平整度產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行了研究，希望能提供一些參考。
二、氣孔的產(chǎn)生與控制
�。ㄒ唬┐u坯中氣孔的產(chǎn)生。主要原因：微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚目前成熟的工藝是先素?zé)黧w，再把微晶熔塊顆粒集積在素坯上，經(jīng)過(guò)晶化燒成，再拋光，切割。素坯在燒成中，由于坯體中的有機(jī)、無(wú)機(jī)鹽沒(méi)有完全排干凈；另外，粉料中顆粒狀的雜質(zhì)（如鐵質(zhì)、未磨細(xì)的殘?jiān)w粒），將產(chǎn)生比較大的氣孔或氣泡。解決的方法：在配方中盡量少用有機(jī)、無(wú)機(jī)鹽較多的原料，燒失量控制在５％以下；原料制備過(guò)程中，控制好泥漿的細(xì)度，一般為０．５～０．８％（萬(wàn)孔篩篩余）；嚴(yán)格控制過(guò)篩除鐵工序，采用磁力較大的除鐵器；噴霧塔粉料運(yùn)輸過(guò)程中，要加強(qiáng)工藝控制，嚴(yán)防雜質(zhì)的混入；在燒成過(guò)程中，要增加氧化時(shí)間，以有利于碳酸鹽、硫酸鹽的充分分解氧化。
�。ǘ┪⒕蹓K顆粒中產(chǎn)生的氣孔。主要原因：由于采用二次集積法生產(chǎn)工藝，首先必須熔制微晶玻璃顆粒。為了產(chǎn)生好的結(jié)晶體，一般都必須控制玻璃態(tài)的產(chǎn)生，如果玻璃態(tài)過(guò)多，玻璃顆粒流動(dòng)性太強(qiáng)，單位體積密度增大，不但晶體態(tài)物質(zhì)不容易產(chǎn)生，而且還容易產(chǎn)生氣孔。仔細(xì)觀察，大多數(shù)是從顆粒中冒了來(lái)的，形狀為圓孔，比較小，而且密集。解決的方法：微晶熔塊配方中，不宜過(guò)多地使用鉀、鈉、硼、鉛的氧化物，熔制溫度不能太低，一般超過(guò)１５００℃，保溫時(shí)間要長(zhǎng)，以便各種氧化物充分分解；要注意晶體物質(zhì)與玻璃體的比例，嚴(yán)格控制燒成曲線，在微晶顆粒半熔融狀態(tài)下，保持顆粒之間有一定的玻璃相就要開始冷卻。
（三）微晶熔塊顆�？障堕g產(chǎn)生的氣孔。主要原因：為了使晶核大量產(chǎn)生，需要盡量增大單位體積，采用不同級(jí)別的微晶熔塊顆粒，這樣顆粒之間的空隙就會(huì)產(chǎn)生，不可避免地有空氣儲(chǔ)存在顆粒之間，如果工藝控制不當(dāng)，就會(huì)產(chǎn)生氣孔，這種氣孔的形態(tài)是圓形的，有大有小，一般內(nèi)層與底層看到的氣孔是比較典型的顆粒之間的氣孔。解決的方法：要控制好微晶熔塊顆粒級(jí)配，太細(xì)了熔點(diǎn)會(huì)偏低，還沒(méi)有排完氣體，就封閉了表面，再排氣時(shí)就容易產(chǎn)生氣孔，太粗則提高了燒成溫度，大顆粒未熔融，使表面凹凸不平，拋光后就容易看到氣孔了。最重要的是控制好燒成曲線，在始熔之前要盡量排完氣體，要使顆粒體積及收縮緩慢地進(jìn)行，窯爐不能有空氣進(jìn)入，微正壓燒成。
（四）燒成不當(dāng)產(chǎn)生的氣孔。主要原因：燒成溫度偏高，熔塊顆粒之間的體積收縮速度太快，單位密度增加也會(huì)過(guò)快，空氣排除就會(huì)受阻；如果這時(shí)的溫度繼續(xù)升高，就會(huì)產(chǎn)生二次氧化，單位密度會(huì)減少，體積又膨脹，這樣一縮一脹，將使表面產(chǎn)生微小的氣孔，而且很密集，拋光后很容易看出來(lái)。相反，如果燒成溫度偏低，制品表面的玻璃物質(zhì)減少，難以熔合熔塊顆粒之間的空隙，拋光后就會(huì)容易看出孔徑不規(guī)則的氣孔。還有一種情況是熔融時(shí)間不夠，部分溫度過(guò)高，使熔塊顆粒粗的未熔融，細(xì)的熔融過(guò)頭，這時(shí)的氣孔有大的，有小的，也有微小的，顯得很不規(guī)劃，不容易判斷。我們知道，一定的溫度時(shí)，開始產(chǎn)生晶核，物體在熔融狀態(tài)下，不會(huì)有晶相產(chǎn)生，當(dāng)熔融物體冷至凝固點(diǎn)時(shí)，晶核周圍開始層層圍繞的晶體產(chǎn)生了，這時(shí)，熔融體內(nèi)的飽和物體開始轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，熔融體變成脆性材料，形成了玻璃體，這種既有晶體又有玻璃體的物質(zhì)，就構(gòu)成了微晶玻璃。晶核在０．１μｍ～１μｍ之間，肉眼是無(wú)法看到的，我們看到的晶體在０．５～３ｍｍ之間。在微晶玻璃復(fù)合磚的燒成中，為了有效地得到豐富多彩的晶體，必須了解晶體產(chǎn)生的原理，以便得到有效的工藝控制手段。解決的方法：在制定熔塊配方時(shí)，要有飽和的物體產(chǎn)生。目前的微晶熔塊的飽和物體主要是硅灰石或透輝石，呈針柱狀的晶體。在考慮晶體數(shù)量的同時(shí)，也要考慮玻璃體的數(shù)量。一般情況下，熔塊顆粒的燒成溫度控制在１０８０～１１２０℃（三角錐溫度），這樣有利于晶化的燒成范圍，提高燒成速度。制定燒成曲線時(shí)，盡量增加保溫時(shí)間，不能把局部溫度提得太高，使其體積收縮和冷卻速度比較緩慢地進(jìn)行，從燒制好的制品表面觀察，既要有無(wú)光的晶體，又要有有光的玻璃體。
�。ㄎ澹⿸伖獠划�(dāng)產(chǎn)生的氣孔。主要原因：拋光時(shí)由于使用的磨光太粗，磨的深度過(guò)大，使內(nèi)層的氣孔拋到了表面，一般是局部的大小不一的氣孔。解決的方法：拋光時(shí)磨頭選擇從粗到細(xì)，每個(gè)型號(hào)的磨頭只能磨很淺的一小部分，拋光的總厚度控制在０．２ｍｍ左右，自動(dòng)拋光機(jī)上的磨頭必須采用萬(wàn)向型的；控制好晶化燒成表面的平整度，不能產(chǎn)生太大的起伏。
三、平整度的調(diào)整
微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚，是由兩種材料經(jīng)高溫復(fù)合而成，就有上、下材質(zhì)的匹配問(wèn)題。把微晶熔塊顆粒集積而成的體積收縮，同底磚體積收縮，如果是瓷質(zhì)磚，只有單項(xiàng)的表面厚度收縮，兩者之間產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力就會(huì)有差別，這就必須使底磚坯與微晶熔塊顆粒之間的膨脹系數(shù)相匹配。我們這里討論的是坯體微晶熔塊在加工工藝成熟的條件下，對(duì)制品平整度的影響。
�。ㄒ唬�陶瓷磚坯與微晶熔塊顆粒的膨脹系數(shù)。底磚坯的膨脹系數(shù)大于微晶熔塊顆粒，制品向上凸；反之，制品向下凹。當(dāng)熔塊已定時(shí)，如果制品向上凸，就要減少底磚坯的膨脹系數(shù)。方法是：在耐火度已夠的情況下，減少配方中的石英，鉀鈉氧化物含量，增加鈣鎂氧化物含量，反之則相反。如果底磚坯的耐火度不夠，就會(huì)帶有扭翹現(xiàn)象，這時(shí)，首先必須提高配方中的氧化鋁含量，再來(lái)按上述調(diào)整平整度，根據(jù)不同的原料，氧化鋁的含量在１７～２３％范圍內(nèi)比較合適。
�。ǘ┑状u厚度不變的情況下，微晶熔塊的厚薄影響平整度。由于微晶熔塊顆粒是集積在底磚上，未燒時(shí)的體積比較大，當(dāng)溫度逐步升高時(shí)，體積也在逐步收縮，到燒成溫度時(shí)，體積減少了５０％。不同的厚度對(duì)其產(chǎn)生的膨脹力是不一樣的，實(shí)驗(yàn)證明：同等條件下，當(dāng)熔塊顆粒集積在３～８ｍｍ厚度范圍內(nèi)，隨著熔塊顆粒厚度的減少，燒成的制品會(huì)向上凸，即厚度與膨脹系數(shù)成正比。在工藝操作中，要保持熔塊顆粒的一致性，不能時(shí)厚時(shí)薄。同樣，在調(diào)整好了顆粒的集積厚度后，底磚厚薄就會(huì)影響到熔塊顆粒的厚薄，壓磚的厚度一定要控制好。另外，最高燒成溫度也影響了微晶層的厚薄，要保持窯爐溫度的一致性。
�。ㄈ芍贫葘�(duì)平整度的影響。同一般施釉制品一樣，燒成制度能調(diào)整制品的平整度。當(dāng)制品上凸時(shí)，要適當(dāng)降低下溫，增加上溫。反之，則相反。當(dāng)發(fā)現(xiàn)扭翹時(shí)，如果磚坯的含氧化鋁量已足夠時(shí)，要檢查窯爐的水平溫差，或者是曲線前后的上下溫差不合理，如果含氧化鋁不夠，在配方中就必須增加氧化鋁的含量。著重要注意的是，由于微晶熔塊顆粒的厚度一般都堆得比較高，上凸下凹調(diào)整的重點(diǎn)放在高溫后的冷卻階段，適當(dāng)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，不但有利于晶相的產(chǎn)生，也有利于平整度的調(diào)整。實(shí)驗(yàn)證明，制品冷卻后，由于微晶熔塊顆粒的厚度、底磚的厚度在散熱過(guò)程中是不同步的，兩者的內(nèi)應(yīng)力緩慢地釋放出來(lái)，到拋光階段會(huì)發(fā)現(xiàn)制品向下凹了０．２～０．６ｍｍ，因此，制品出窯時(shí)要調(diào)整到向上凸０．２～０．６ｍｍ，以便反彈后保持平整度。
�。ㄋ模⿸伖膺^(guò)程中對(duì)平整度的調(diào)整。微晶玻璃集積法，除了操作不當(dāng)產(chǎn)生表面的不均勻，在燒成后會(huì)形成一個(gè)大球面。而且顆粒間的空隙產(chǎn)生的氣孔多少會(huì)有一些，目前的工藝技術(shù)，只能保證表面不產(chǎn)生氣孔，拋光厚度控制在０．２ｍｍ～０．５ｍｍ。因此，在拋光時(shí)，不能象拋光磚那樣，先刮平后拋光，只能直接進(jìn)行拋光，而且，磨頭要能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣既避免了氣孔的產(chǎn)生，又保持了表面平整度控制在０．１～０．２ｍｍ。當(dāng)然，底磚背面可以刮平，但是要注意背后的設(shè)計(jì)合理，刮平后不影響鋪貼。
四、結(jié)束語(yǔ)
微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚的生產(chǎn)剛起步，在工藝操作當(dāng)中會(huì)存在這樣那樣的問(wèn)題，還有待于深入地探討。以上討論的兩大問(wèn)題，是在原材料正常的情況下，純屬技術(shù)方面進(jìn)行的討論。其實(shí)，我們有些企業(yè)產(chǎn)品缺陷的產(chǎn)生，屬管理方面的因素比較多。也有原材料不穩(wěn)定、工藝控制不嚴(yán)、沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的原料等等，筆者希望微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚剛起步的企業(yè)，能夠多從管理入手，嚴(yán)格控制原材料進(jìn)廠，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，使這項(xiàng)新產(chǎn)品做到新工藝、新技術(shù)、新管理，給消費(fèi)者一個(gè)全新的感受。
