本发明涉及岩板技术领域，具体涉及一种不易碎裂岩板及其制备方法。
背景技术：
陶瓷岩板，英文描述是sinteredstone，意思是烧结的石头，是由天然原料经过特殊工艺，借助压机压制，结合先进的生产技术，经过1100℃以上高温烧制而成，能够经得起切割、钻孔、打磨等加工过程的超大规格新型瓷质材料。
陶瓷岩板主要用于家居、厨房板材领域。目前现有岩板在使用以及运输和安装的过程中容易损坏，因此需要提高岩板的断裂模数以及破坏强度，从而使得岩板不易碎裂。
技术实现要素：
本发明提供一种不易碎裂岩板及其制备方法，所述的岩板具有良好的断裂模数和极高的破坏强度，从而不易碎裂。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案：
一种不易碎裂岩板，由以下重量份原料制成：40~55份硅灰石、25~40份莫来石、15~20份钾长石、10~20份焦宝石、6~12份烧滑石、5~10份高铝土、4~8份改性碳化硅、2~6份白云石、2~5份氧化镁、2~5份碳酸锶、0.8~1.8份远红外陶瓷粉、10~25份增强剂。
本发明的申请人在大量的岩板研究中发现，硅灰石和钾长石为主要原料的岩板配方，通过引进了钙元素，可以形成多元晶相，具体为形成了钙长石晶相，晶相之间的应力会有一定的释放，改善晶格之间的应力，从而使得岩板不易开裂，由于硅灰石和钾长石的加入，使得本发明的断裂模数和破坏强度具有一定的基础值（即二者的加入，使得所述的岩板断裂模数和破坏强度具有很高的起点值）。
作为一种优选方案，所述不易碎裂岩板由以下重量份原料制成：40~50份硅灰石、25~35份莫来石、15~18份钾长石、10~15份焦宝石、6~10份烧滑石、6~10份高铝土、4~7份硅灰石、2~5份白云石、2~4份改性碳化硅、2~4份碳酸锶、0.8~1.5份远红外陶瓷粉、15~25份增强剂。
作为一种最优选方案，所述不易碎裂岩板由以下重量份原料制成：42份硅灰石、30份莫来石、16份钾长石、12份焦宝石、8份烧滑石、7份高铝土、5份硅灰石、4份白云石、3份改性碳化硅、2.5份碳酸锶、1份远红外陶瓷粉、20份增强剂。
作为一种优选方案，所述增强剂由以下重量份原料组成：20~30份二氧化锆、15~25份氧化铝、10~20份氧化钪、6~12份氟化铵、5~10份羟甲基纤维素钠。
本发明的申请人在大量的研究中发现，通过加入增强剂能够显著提高岩板的断裂模数以及破坏强度，其中氟化铵能够与岩板原料（例如莫来石）形成骨架多孔结构，具有均匀和连续的孔壁，从而能够提高断裂模数以及破坏强度，达到不易碎裂的效果；氧化钪具有高熔点、高强度、较好的韧性、弹性模量良的力学性能，二氧化锆也能与岩板原料形成多孔骨架结构，从而能够提高断裂模数以及破坏强度，达到不易碎裂的效果。
此外，氧化铝、二氧化锆会发生金属团聚作用，碳纳米管的加入能够减轻金属团聚作用。
作为一种优选方案，所述增强剂由以下重量份原料组成：20~28份二氧化锆、15~22份氧化铝、10~15氧化钪、8~12份氟化铵、5~8份羟甲基纤维素钠。
作为一种最优选方案，所述增强剂由以下重量份原料组成：24份二氧化锆、18份氧化铝、12份氧化钪、10份氟化铵、6份羟甲基纤维素钠。
作为一种优选方案，所述改性碳化硅的制备方法为：
s1：将2~6份碳化硅加入到10~20份6~10wt%氨水溶液中，在100~200rpm转速下搅拌1~2h，过滤，干燥，得到预处理碳化硅；
s2：将s1所得预处理碳化硅加入到10~20份50~70%乙醇溶液中，加入1~4份碳纳米管、0.4~0.8份偶联剂，以100~200rpm转速下搅拌1~2h，过滤，干燥，即得所述的改性碳化硅。
作为一种优选方案，所述偶联剂为kh-590。
碳化硅具有高硬度、高强度的优点，广泛的应用于陶瓷岩板领域，通过将其改性与碳纳米管复合，能够达到优劣互补，相互促进的作用，能够进一步显著的提高岩板的断裂模数以及破坏强度。
本发明还提供了一种不易碎裂岩板的制备方法，包含以下步骤：
s11：按原料重量百分比称取原料加入到球磨机中，混匀，得混合浆料，经过筛、陈腐、除铁、喷墨干燥，得不易碎裂岩板坯粉料；
s12：不易碎裂岩板坯粉料经压机布料后压制成型，通过干燥窑干燥，得不易碎裂岩板生坯；
s13：将不易碎裂岩板生坯通过皮带输送，喷墨装饰，进入辊道窑中高温烧成，烧成温度为1200～1300℃，烧成时间为100～150min，经冷却、磨边、包装，即得所述的不易碎裂岩板。
作为一种优选方案，所述烧成温度为1250℃，烧成时间为150min。
烧成时间的延长能够在一定程度上减轻烧结气泡产生问题，可以在一定程度上改善岩板的断裂模数以及破坏强度。
本发明的有益效果：（1）本发明所述的岩板具有极好的断裂模数以及极高的破坏强度，从而不易碎裂；（2）本发明通过以硅灰石和钾长石为主要原料的岩板配方，通过引进了钙元素，可以形成多元晶相，具体为形成了钙长石晶相，晶相之间的应力会有一定的释放，改善晶格之间的应力，从而使得岩板不易开裂，通过在岩板配方中加入改性碳化硅、增强剂来显著提高断裂模数以及破坏强度。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除特别声明，本发明所述的“份”均为重量份。
实施例1
一种不易碎裂岩板，由以下重量份原料制成：42份硅灰石、30份莫来石、16份钾长石、12份焦宝石、8份烧滑石、7份高铝土、5份硅灰石、4份白云石、3份改性碳化硅、2.5份碳酸锶、1份远红外陶瓷粉、20份增强剂。
所述增强剂由以下重量份原料组成：24份二氧化锆、18份氧化铝、12份氧化钪、10份氟化铵、6份羟甲基纤维素钠。
所述改性碳化硅的制备方法为：
s1：将4份碳化硅加入到12份8wt%氨水溶液中，在150rpm转速下搅拌1.2h，过滤，干燥，得到预处理碳化硅；
s2：将s1所得预处理碳化硅加入到15份60%乙醇溶液中，加入2份碳纳米管、0.5份偶联剂，以150rpm转速下搅拌1.5h，过滤，干燥，即得所述的改性碳化硅。
所述偶联剂为kh-590。
所述的不易碎裂岩板的制备方法，包含以下步骤：
s11：按原料重量百分比称取原料加入到球磨机中，混匀，得混合浆料，经过筛、陈腐、除铁、喷墨干燥，得不易碎裂岩板坯粉料；
s12：不易碎裂岩板坯粉料经压机布料后压制成型，通过干燥窑干燥，得不易碎裂岩板生坯；
s13：将不易碎裂岩板生坯通过皮带输送，喷墨装饰，进入辊道窑中高温烧成，烧成温度为1250℃，烧成时间为150min，经冷却、磨边、包装，即得所述的不易碎裂岩板。
实施例2
一种不易碎裂岩板，由以下重量份原料制成：40份硅灰石、25份莫来石、15份钾长石、10份焦宝石、6份烧滑石、5份高铝土、4份改性碳化硅、2份白云石、2份氧化镁、2份碳酸锶、0.8份远红外陶瓷粉、10份增强剂。
所述增强剂由以下重量份原料组成：24份二氧化锆、18份氧化铝、12份氧化钪、10份氟化铵、6份羟甲基纤维素钠。
所述改性碳化硅的制备方法为：
s1：将4份碳化硅加入到12份8wt%氨水溶液中，在150rpm转速下搅拌1.2h，过滤，干燥，得到预处理碳化硅；
s2：将s1所得预处理碳化硅加入到15份60%乙醇溶液中，加入2份碳纳米管、0.5份偶联剂，以150rpm转速下搅拌1.5h，过滤，干燥，即得所述的改性碳化硅。
所述偶联剂为kh-590。
所述的不易碎裂岩板的制备方法，包含以下步骤：
s11：按原料重量百分比称取原料加入到球磨机中，混匀，得混合浆料，经过筛、陈腐、除铁、喷墨干燥，得不易碎裂岩板坯粉料；
s12：不易碎裂岩板坯粉料经压机布料后压制成型，通过干燥窑干燥，得不易碎裂岩板生坯；
s13：将不易碎裂岩板生坯通过皮带输送，喷墨装饰，进入辊道窑中高温烧成，烧成温度为1250℃，烧成时间为150min，经冷却、磨边、包装，即得所述的不易碎裂岩板。
实施例3
一种不易碎裂岩板，由以下重量份原料制成：55份硅灰石、40份莫来石、20份钾长石、20份焦宝石、12份烧滑石、10份高铝土、8份改性碳化硅、6份白云石、5份氧化镁、5份碳酸锶、1.8份远红外陶瓷粉、25份增强剂。
所述增强剂由以下重量份原料组成：24份二氧化锆、18份氧化铝、12份氧化钪、10份氟化铵、6份羟甲基纤维素钠。
所述改性碳化硅的制备方法为：
s1：将4份碳化硅加入到12份8wt%氨水溶液中，在150rpm转速下搅拌1.2h，过滤，干燥，得到预处理碳化硅；
s2：将s1所得预处理碳化硅加入到15份60%乙醇溶液中，加入2份碳纳米管、0.5份偶联剂，以150rpm转速下搅拌1.5h，过滤，干燥，即得所述的改性碳化硅。
所述偶联剂为kh-590。
所述的不易碎裂岩板的制备方法，包含以下步骤：
s11：按原料重量百分比称取原料加入到球磨机中，混匀，得混合浆料，经过筛、陈腐、除铁、喷墨干燥，得不易碎裂岩板坯粉料；
s12：不易碎裂岩板坯粉料经压机布料后压制成型，通过干燥窑干燥，得不易碎裂岩板生坯；
s13：将不易碎裂岩板生坯通过皮带输送，喷墨装饰，进入辊道窑中高温烧成，烧成温度为1250℃，烧成时间为150min，经冷却、磨边、包装，即得所述的不易碎裂岩板。
实施例4
一种不易碎裂岩板，由以下重量份原料制成：42份硅灰石、30份莫来石、16份钾长石、12份焦宝石、8份烧滑石、7份高铝土、5份硅灰石、4份白云石、3份改性碳化硅、2.5份碳酸锶、1份远红外陶瓷粉、20份增强剂。
所述增强剂由以下重量份原料组成：20份二氧化锆、15份氧化铝、10份氧化钪、6份氟化铵、5份羟甲基纤维素钠。
所述改性碳化硅的制备方法为：
s1：将4份碳化硅加入到12份8wt%氨水溶液中，在150rpm转速下搅拌1.2h，过滤，干燥，得到预处理碳化硅；
s2：将s1所得预处理碳化硅加入到15份60%乙醇溶液中，加入2份碳纳米管、0.5份偶联剂，以150rpm转速下搅拌1.5h，过滤，干燥，即得所述的改性碳化硅。
所述偶联剂为kh-590。
所述的不易碎裂岩板的制备方法，包含以下步骤：
s11：按原料重量百分比称取原料加入到球磨机中，混匀，得混合浆料，经过筛、陈腐、除铁、喷墨干燥，得不易碎裂岩板坯粉料；
s12：不易碎裂岩板坯粉料经压机布料后压制成型，通过干燥窑干燥，得不易碎裂岩板生坯；
s13：将不易碎裂岩板生坯通过皮带输送，喷墨装饰，进入辊道窑中高温烧成，烧成温度为1250℃，烧成时间为150min，经冷却、磨边、包装，即得所述的不易碎裂岩板。
实施例5
一种不易碎裂岩板，由以下重量份原料制成：42份硅灰石、30份莫来石、16份钾长石、12份焦宝石、8份烧滑石、7份高铝土、5份硅灰石、4份白云石、3份改性碳化硅、2.5份碳酸锶、1份远红外陶瓷粉、20份增强剂。
所述增强剂由以下重量份原料组成：30份二氧化锆、25份氧化铝、20份氧化钪、12份氟化铵、10份羟甲基纤维素钠。
所述改性碳化硅的制备方法为：
s1：将4份碳化硅加入到12份8wt%氨水溶液中，在150rpm转速下搅拌1.2h，过滤，干燥，得到预处理碳化硅；
s2：将s1所得预处理碳化硅加入到15份60%乙醇溶液中，加入2份碳纳米管、0.5份偶联剂，以150rpm转速下搅拌1.5h，过滤，干燥，即得所述的改性碳化硅。
所述偶联剂为kh-590。
所述的不易碎裂岩板的制备方法，包含以下步骤：
s11：按原料重量百分比称取原料加入到球磨机中，混匀，得混合浆料，经过筛、陈腐、除铁、喷墨干燥，得不易碎裂岩板坯粉料；
s12：不易碎裂岩板坯粉料经压机布料后压制成型，通过干燥窑干燥，得不易碎裂岩板生坯；
s13：将不易碎裂岩板生坯通过皮带输送，喷墨装饰，进入辊道窑中高温烧成，烧成温度为1250℃，烧成时间为150min，经冷却、磨边、包装，即得所述的不易碎裂岩板。
对比例1
对比例1与实施例1不同之处在于，对比例1不含有改性碳化硅，其他都相同。
对比例2
对比例2与实施例1不同之处在于，对比例2用碳化硅替换改性碳化硅，其他都相同。
对比例3
对比例3与实施例1不同之处在于，对比例3所述的改性碳化硅的制备方法中用碳纤维替换碳纳米管，其他都相同。
对比例4
对比例4与实施例1不同之处在于，对比例4不含有增强剂，其他都相同。
对比例5
对比例5与实施例1不同之处在于，对比例5的增强剂中不含有氟化铵，其他都相同。
对比例6
对比例6与实施例1不同之处在于，对比例5的增强剂中不含有二氧化锆，其他都相同。
对比例7
对比例7与实施例1不同之处在于，对比例5的增强剂中不含有氧化钪，其他都相同。
对比例8
对比例8与实施例1不同之处在于，对比例5的增强剂中不含有氧化铝，其他都相同。
为了进一步证明本发明的效果，提供了以下测试方法：
1.使用skz-10000a-600数显陶瓷砖断裂模数和破坏强度测定仪测试断裂模数和破坏强度，测试见过见表1。
表1测试结果
从表1中可看出，本发明所述的岩板具有极佳的断裂模数和极高的破坏强度，从而不易碎裂；对比实施例1~3可知，不同的岩板的配比能够影响断裂模数和破坏强度，其中实施例1为最佳配比；对比实施例1、4、5可知，不同的增强剂的配比能够影响断裂模数和破坏强度，其中实施例1为最佳增强剂配比；对比实施例1与对比例1~3可知，本发明所述的改性碳化硅能够显著提高断裂模数和破坏强度；对比实施例1与对比例4~8可知，本发明所述的增强剂能够显著提高断裂模数和破坏强度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。