1.本发明属于建筑陶瓷领域，具体涉及一种具有金属纹理的抛釉砖及其制备方法。


背景技术：

2.全抛釉瓷质砖是一种经过釉面装饰后施一定厚度的透明全抛釉层，然后烧成并对表面进行抛光的陶瓷产品。抛光后陶瓷砖表面光滑，平整度高，釉下图案纹理清晰自然。该图案纹理与上层的透明全抛釉融合使产品的立体层次更加分明。但是由于全抛釉瓷质砖需要对产品表面进行抛光，所以在其表面很难再进行其它种类的表面装饰。
3.当前陶瓷行业主要通过喷墨打印技术制备抛釉砖。陶瓷墨水的细度高，使用量相对较低，对于线条类纹理，喷墨打印的抛釉砖仅能模拟其颜色却无法获得精细纹理，立体效果偏差。另外，受到墨水发色的限制，当前仍难以制备具有金属颜色和/或金属光泽效果的抛釉砖。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种具有金属纹理的抛釉砖及其制备方法，所述制备方法在烧成后金属干粒牢固地嵌入全抛釉中，尤其是金属干粒的底部下陷到全抛釉中且顶部浮出全抛釉层的表面，浮凸在全抛釉层的金属干粒经过抛光形成金属颜色和金属光泽，获得的抛釉砖中金属干粒和釉面结合紧密，立体感强，金属感显著，装饰效果好。
5.第一方面，本发明提供一种具有金属纹理的抛釉砖的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：在砖坯表面施底釉；在施底釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案；在喷墨打印设计图案后的砖坯表面施全抛釉；在施全抛釉后的砖坯表面丝网印刷金属干粒釉；将丝网印刷金属干粒釉后的砖坯经过烧成并抛光，得到所述具有金属纹理的抛釉砖。
6.较佳地，所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，sio2：46-58％；al2o3：12-15％；cao：5.5-7.5％；mgo：5.5-7.0％；k2o：3.0-5.0％；na2o：2.5-4.5％；zno：8.0-10.0％。
7.较佳地，所述全抛釉的比重为1.84-1.85g/cm3，施釉量为500-600g/m2。
8.较佳地，烧成后全抛釉的莫氏硬度不低于3级。
9.较佳地，所述金属干粒釉的原料组成包括：以重量份计，金属干粒45-100份，下陷釉10-30份，印膏70-100份，水10-20份；优选地，下陷釉占金属干粒的质量百分比为20-40％。
10.较佳地，所述下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：30-45％；sio2：25-40％；al2o3：10-14％；cao：3-5％；v2o5：1-2％；k2o：1-3％；zno：0.9-3％。
11.较佳地，所述金属干粒的粒径为100-200目；优选地，所述金属干粒的颗粒级配包
括：以质量百分比计，100-120目：10-20％，120-160目：70-85％，160-200目：5-10％。
12.较佳地，烧成后金属干粒釉中金属干粒的底部下陷到全抛釉中且顶部浮出全抛釉层。
13.较佳地，金属干粒的顶部浮出全抛釉层的高度为0.3-0.6mm。
14.第二方面，本发明还提供上述任一项所述的制备方法获得的具有金属纹理的抛釉砖。
附图说明
15.图1是具有金属纹理的抛釉砖抛光前的砖面效果图；图2是具有金属纹理的抛釉砖成品的砖面效果图。
具体实施方式
16.通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。在没有特殊说明的情况下，各百分含量指质量百分含量。
17.以下示例性说明本发明所述具有金属纹理的抛釉砖的制备方法。
18.使用坯体粉料制备砖坯。所述坯体粉料的化学组成不受限制，采用本领域常用的坯体粉料即可。作为示例，所述坯体粉料的化学组成可包括：以质量百分比计，烧失(il)：3.5-4.5％；sio2：58-63％；al2o3：25-30％；fe2o3：0.5-0.8％；tio2：0.3-0.6％；cao：0.3-0.5％；mgo：1.1-1.5％；k2o：2.0-2.5％；na2o：2.3-2.7％。
19.将砖坯干燥。可采用干燥窑干燥。干燥时间可为1-1.2h，干燥后砖坯的水分控制在0.5wt％以内。
20.在干燥后的砖坯表面施底釉。优选在平面坯表面施底釉。主要目的是遮盖坯体底色和瑕疵，同时还应保证砖坯和底釉的膨胀系数相匹配。优选为锆白底釉。一些实施方式中，所述底釉的化学组成可包括：以质量百分比计，sio2：65-67％；al2o3：15-17％；mgo：1.0-1.2％；k2o：1.0-1.2％；na2o：1.7-2.0％；zro2：8-10％。
21.所述底釉的施加方式可为喷釉。一些实施方式中，所述底釉的比重为1.40-1.45g/cm3，施釉量为500-600g/m2。
22.在施底釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案。设计图案的纹理和颜色根据版面作出适应性变化。将喷墨打印设计图案后的砖坯干燥。
23.在干燥后的砖坯表面施全抛釉(也可以称为“抛釉”)。为了获得较好的金属纹理效果，需要调控金属干粒在全抛釉中的下陷和浮出程度。金属干粒在全抛釉中的下陷和浮出在很大程度上受到全抛釉的始融温度(熔融粘度)的影响。全抛釉的始融温度越高，熔融粘度越大，金属干粒在全抛釉中的下陷阻力越大，下陷越浅；反之，全抛釉的始融温度越低，熔融粘度越小，金属干粒在全抛釉中的下陷阻力越小，下陷越深。主要通过全抛釉的化学成分来调控全抛釉的始融温度。所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，sio2：46-58％；al2o3：12-15％；cao：5.5-7.5％；mgo：5.5-7.0％；k2o：3.0-5.0％；na2o：2.5-4.5％；zno：8.0-10.0％。一些实施方式中，所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失：8.5-10.8％；sio2：46-58％；al2o3：12.8-14.5％；cao：5.5-7.5％；mgo：5.5-7.0％；k2o：3.0-5.0％；na2o：2.5-4.5％；zno：8.0-10.0％。若全抛釉的化学成分控制不当，会导致全抛釉在
高温熔融过程中无法产生足够的玻璃相以咬合金属干粒，从而导致金属干粒在抛光的过程中容易带出。
24.作为示例，所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失：8.98％；sio2：47.1％；al2o3：13.8％；cao：6.59％；mgo：5.56％；k2o：3.97％；na2o：3.37％；zno：8.2％；fe2o3：0.2％；tio2：0.08％。
25.作为优选，烧成后全抛釉的莫氏硬度不低于3级。当全抛釉的硬度过低，抛光过程中金属干粒容易被拔起形成凹坑，且金属干粒可能过度下沉甚至完全不浮出全抛釉面，导致抛光的模块无法接触金属干粒使釉面金属光泽度差，纹理饱满度低。
26.当前也可在全抛釉中添加水和悬浮剂等其他助剂来调整全抛釉的比重和流速等。一些实施方式中，所述全抛釉的流速为20-30秒。该流速通过口径为0.5的流速杯(100ml)进行测定。
27.所述全抛釉的施加方式可为淋釉。一些实施方式中，所述全抛釉的比重为1.84-1.85g/cm3，施釉量为500-600g/m2。将全抛釉的施加参数控制在上述范围，利于保证釉面透感和金属纹理。
28.在施全抛釉后的砖坯表面丝网印刷金属干粒釉。优选通过丝网对位或不对位印刷金属干粒釉，这相对于喷釉和淋釉具有更好的金属纹理灵活性。
29.金属干粒釉的主要组成包括金属干粒、下陷釉、印膏和水。其中，所述金属干粒釉的原料组成包括：以重量份计，金属干粒45-100份，下陷釉10-30份，印膏70-100份，水10-20份。优选地，所述金属干粒釉的原料组成包括：以重量份计，金属干粒100份，下陷釉10-30份，印膏70-100份，水10-20份。
30.所述金属干粒可以采用硬质合金干粒。金属干粒的来源可为自制，这是本领域的常规手段。当然也可以通过商业途径购买。具体实施方式中，使用铁铬镍合金在高温熔融状态下制成的金属颗粒。
31.所述金属干粒的粒径为100-200目。优选地，所述金属干粒的颗粒级配包括：以质量百分比计，100-120目：10-20％，120-160目：70-85％，160-200目：5-10％。使用此颗粒级配的金属干粒抛光后金属光泽和金属纹理优异。若金属干粒中低目数干粒的含量过高，金属干粒堆积不够紧密，容易被抛掉；若金属干粒中高目数干粒的含量过高，抛光后金属纹理不饱满。
32.还可以根据全抛釉的始融温度(熔融粘度)来通过下陷釉调整金属干粒的下陷和浮出。所述下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：30-45％；sio2：25-40％；al2o3：10-14％；cao：3-5％；v2o5：1-2％；k2o：1-3％；zno：0.9-3％。一些实施方式中，所述下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：30-45％；sio2：25-40％；al2o3：10-14％；cao：3-5％；v2o5：1-2％；k2o：1-3％；zno：0.9-3％；as2o3：0-0.5％；mgo：0-3％。作为示例，所述下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：43％；sio2：30％；al2o3：11.8％；cao：3.46％；v2o5：1.76％；k2o：1.29％；zno：0.93％；as2o3：0.39％；mgo：0.35％。
33.优选地，下陷釉占金属干粒的质量百分比为20-40％。下陷釉占金属干粒的质量百分比低于20％，则金属干粒嵌入抛釉层的深度较浅，浮凸在抛釉层表面的部分则较多，抛光容易导致较多的金属干粒被抛掉，难以形成致密饱满的纹理；下陷釉占金属干粒的质量百分比高于40％，在下陷釉的强助熔作用下易导致抛釉与干粒纹理分离形成凹坑，同时下陷
釉与抛釉接触发生反应而导致过烧起泡。一些实施方式中，下陷釉占金属干粒釉的质量百分比为10-20％。
34.试验中发现，如果在金属干粒釉中省略下陷釉的使用，会导致只有少量金属干粒下沉到全抛釉中，大多金属干粒出现在抛釉层表面，经抛光后被抛掉导致无法形成致密饱满的金属纹理。
35.丝网印刷可以采用与喷墨设计图案相匹配的线条纹理效果网。为了保证金属干粒能透过丝网进行印刷，丝网目数应低于100目。一些实施方式中，丝网印刷金属干粒釉的丝网目数为60-100目，优选为60-80目。例如可以采用60目加厚一次或者80目加厚两次。为保证抛釉砖产品具有饱满致密的纹理效果，丝网的细条宽度控制在3mm以下为宜。丝网线条太宽，金属干粒难以填充饱满；丝网线条过窄，印刷时易出现局部图案缺失。
36.将丝网印刷金属干粒釉后的砖坯烧成并抛光，得到所述具有金属纹理的抛釉砖。一些实施方式中，最高烧成温度为1210-1220℃，烧成周期为55-60min。
37.烧成后金属干粒的底部在全抛釉中下陷越深，立体效果越好，但必须保证金属干粒的顶部高出抛釉层，即金属干粒的顶部浮出全抛釉面。金属干粒的顶部浮出全抛釉层的高度过高，抛光过程中易铲掉干粒，难形成亮光平整的表面；金属干粒的顶部浮出全抛釉层的高度过低，易出现金属干粒的抛光效果不佳，金属光泽感不致密。较佳地，金属干粒的顶部浮出全抛釉层的高度为0.2-0.6mm。
38.本发明所述制备方法在全抛釉瓷质砖表面制备出与底层的喷墨设计图案相匹配的金属纹理。这些金属纹理与喷墨设计图案相互映衬，表层与全抛釉结合自然，线条纹理逼真，立体感强，具有金属光泽，装饰效果好。
39.现有技术通过喷金属釉料形成含金属干粒的抛釉砖，这无法实现图案装饰效果的可控，只在表面具有金属闪光效果。本发明匹配对应的釉面图案，调控金属干粒的级配，控制金属干粒堆积于全抛釉中，经抛光呈现闪光的金属色泽纹理。另外，相较于依靠大粒径的金属干粒自身重力来调控金属干粒在烧成过程中的沉降，本发明选择使用化学成分合适的全抛釉并在金属干粒釉中引入强助熔、高比重的下陷釉来控制金属干粒的下陷和浮出，减少或避免抛光过程中金属干粒的铲掉、拔出，也避免难以抛到金属干粒表面氧化层。
40.下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。具体实施例中以长600
×
宽600mm的规格为例示出具有金属纹理的抛釉砖的制备方法。
41.实施例1
42.具有金属纹理的抛釉砖的制备方法包括以下步骤：步骤1.在砖坯表面施底釉；步骤2.在施底釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案；步骤3.将喷墨打印设计图案后的砖坯干燥，然后在表面施全抛釉；所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失：8.98％；sio2：47.1％；al2o3：13.8％；cao：6.59％；mgo：5.56％；k2o：3.97％；na2o：3.37％；zno：8.2％；fe2o3：0.2％；tio2：0.08％；所述全抛釉
的比重为1.84-1.85g/cm3，流速20-30秒，施釉量为516g/m2；步骤4.在施全抛釉后的砖坯表面丝网印刷金属干粒釉；丝网印刷采用与喷墨设计图案相匹配的线条纹理效果网；所述金属干粒釉的原料组成包括：以重量份计，金属干粒50份，下陷釉20份，印膏90份，水10份；金属干粒的主要组成为铁铬镍合金；金属干粒的颗粒级配包括：以质量百分比计，100-120目：15％，120-160目：75％，160-200目：10％；下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：43％；sio2：30％；al2o3：11.8％；cao：3.46％；v2o5：1.76％；k2o：1.29％；zno：0.93％；as2o3：0.39％；mgo：0.35％；步骤5.将丝网印刷金属干粒釉后的砖坯入窑烧成；最高烧成温度为1210-1220℃，烧成周期为55-60min；步骤6.抛光，磨边，分级，打包。
43.从图1可以看出烧成后的抛釉砖具备饱满的线条纹理。经过烧成后金属干粒的底部嵌入全抛釉层，金属干粒的顶部浮出全抛釉表面。从图2可以看出，经过抛光呈现明显、立体的金属光泽。
44.实施例2
45.与实施例1基本相同，区别仅在于：所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失：10.4％；sio2：51.3％；al2o3：13.1％；cao：5.6％；mgo：6.1％；k2o：4.33％；na2o：4.47％；zno：8.02％。
46.对比例1
47.抛釉砖的制备方法包括以下步骤：步骤1.在砖坯表面施底釉；步骤2.在施底釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案；步骤3.将喷墨打印设计图案后的砖坯干燥，然后在表面施全抛釉；所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失：8.70％；sio2：55.98％；al2o3：15.2％；cao：3.86％；mgo：5.03％；k2o：1.86％；na2o：1.54％；zno：7.50％；fe2o3：0.2％；tio2：0.08％；所述全抛釉的比重为1.84-1.85g/cm3，流速20-30秒，施釉量为516g/m2；步骤4.在施全抛釉后的砖坯表面丝网印刷金属干粒釉；丝网印刷采用与喷墨设计图案相匹配的线条纹理效果网；所述金属干粒釉的原料组成包括：以重量份计，金属干粒50份，下陷釉20份，印膏90份，水10份；金属干粒的主要组成为铁铬镍合金；金属干粒的颗粒级配包括：以质量百分比计，100-120目：15％，120-160目：75％，160-200目：10％；下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：43％；sio2：30％；al2o3：11.8％；cao：3.46％；v2o5：1.76％；k2o：1.29％；zno：0.93％；as2o3：0.39％；mgo：0.35％；步骤5.将丝网印刷金属干粒釉后的砖坯入窑烧成；最高烧成温度为1210-1220℃，烧成周期为55-60min；步骤6.抛光，磨边，分级，打包。
48.对比例1的全抛釉始融温度偏高，全抛釉难熔使金属干粒难以下陷到抛釉层中或者下陷较浅，全抛釉对金属干粒的固定作用力小，抛光过程中易将干粒铲掉拔出，形成纹理的干粒缺失且不够饱满。但是如果继续增加下陷釉含量，却导致下陷釉与全抛釉局部接触反应起泡，形成坑孔缺陷。
49.对比例2
50.抛釉砖的制备方法包括以下步骤：步骤1.在砖坯表面施底釉；步骤2.在施底釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案；步骤3.将喷墨打印设计图案后的砖坯干燥，然后在表面施全抛釉；所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失：6.92％；sio2：56.3％；al2o3：11.4％；cao：9.93％；mgo：1.11％；k2o：5.04％；na2o：2.23％；zno：7.02％；所述全抛釉的比重为1.84-1.85g/cm3，流速20-30秒，施釉量为516g/m2；步骤4.在施全抛釉后的砖坯表面丝网印刷金属干粒釉；丝网印刷采用与喷墨设计图案相匹配的线条纹理效果网；所述金属干粒釉的原料组成包括：以重量份计，金属干粒50份，下陷釉20份，印膏90份，水10份；金属干粒的主要组成为铁铬镍合金；金属干粒的颗粒级配包括：以质量百分比计，100-120目：15％，120-160目：75％，160-200目：10％；下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：43％；sio2：30％；al2o3：11.8％；cao：3.46％；v2o5：1.76％；k2o：1.29％；zno：0.93％；as2o3：0.39％；mgo：0.35％；步骤5.将丝网印刷金属干粒釉后的砖坯入窑烧成；最高烧成温度为1210-1220℃，烧成周期为55-60min；步骤6.抛光，磨边，分级，打包。
51.对比例2的全抛釉始融温度偏低，烧成过程中熔融表面张力小，熔融粘度低，金属干粒容易下陷到抛釉层中，但易与金属干粒纹理分离形成凹坑，另一方面倾向于导致不同大小的干粒在熔融釉料中沉降深度差异明显，抛光后纹理不饱满。
52.对比例3
53.抛釉砖的制备方法包括以下步骤：步骤1.在砖坯表面施底釉；步骤2.在施底釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案；步骤3.将喷墨打印设计图案后的砖坯干燥，然后在表面施全抛釉；所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失：8.98％；sio2：47.1％；al2o3：13.8％；cao：6.59％；mgo：5.56％；k2o：3.97％；na2o：3.37％；zno：8.2％；fe2o3：0.2％；tio2：0.08％；所述全抛釉的比重为1.84-1.85g/cm3，流速20-30秒，施釉量为516g/m2；步骤4.在施全抛釉后的砖坯表面丝网印刷金属干粒釉；丝网印刷采用与喷墨设计图案相匹配的线条纹理效果网；所述金属干粒釉的原料组成包括：以重量份计，金属干粒50份，下陷釉5份，印膏80份，水20份；金属干粒的主要组成为铁铬镍合金；金属干粒的颗粒级配包括：以质量百分比计，100-120目：15％，120-160目：75％，160-200目：10％；下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：43％；sio2：30％；al2o3：11.8％；cao：3.46％；v2o5：1.76％；k2o：1.29％；zno：0.93％；as2o3：0.39％；mgo：0.35％；步骤5.将丝网印刷金属干粒釉后的砖坯入窑烧成；最高烧成温度为1210-1220℃，烧成周期为55-60min；步骤6.抛光，磨边，分级，打包。
54.下陷釉占金属干粒的含量过少，在烧成过程中金属干粒的下陷程度浅，金属干粒更易浮凸在抛釉层表面，经过抛光后大多数金属干粒被抛掉，抛后金属纹理不够饱满致密。
55.对比例4
56.抛釉砖的制备方法包括以下步骤：步骤1.在砖坯表面施底釉；步骤2.在施底釉后的砖坯表面喷墨打印设计图案；步骤3.将喷墨打印设计图案后的砖坯干燥，然后在表面施全抛釉；所述全抛釉的化学成分包括：以质量百分比计，烧失：8.98％；sio2：47.1％；al2o3：13.8％；cao：6.59％；mgo：5.56％；k2o：3.97％；na2o：3.37％；zno：8.2％；fe2o3：0.2％；tio2：0.08％；所述全抛釉的比重为1.84-1.85g/cm3，流速20-30秒，施釉量为516g/m2；步骤4.在施全抛釉后的砖坯表面丝网印刷金属干粒釉；丝网印刷采用与喷墨设计图案相匹配的线条纹理效果网；所述金属干粒釉的原料组成包括：以重量份计，金属干粒50份，下陷釉40份，印膏80份，水10份；金属干粒的主要组成为铁铬镍合金；金属干粒的颗粒级配包括：以质量百分比计，100-120目：15％，120-160目：75％，160-200目：10％；下陷釉的化学成分包括：以质量百分比计，pbo：43％；sio2：30％；al2o3：11.8％；cao：3.46％；v2o5：1.76％；k2o：1.29％；zno：0.93％；as2o3：0.39％；mgo：0.35％；步骤5.将丝网印刷金属干粒釉后的砖坯入窑烧成；最高烧成温度为1210-1220℃，烧成周期为55-60min；
57.步骤6.抛光，磨边，分级，打包。
58.下陷釉占金属干粒的含量过高，下陷釉的强助熔作用导致全抛釉与金属干粒分离形成凹坑，局部位置抛釉过烧起泡，导致金属干粒纹理中间空洞，抛光后金属干粒缺失，呈现坑孔缺陷。