戴長(zhǎng)祿 楊 勇 楊 明 羅偉漢
(廣東博德精工建材有限公司 廣東 佛山 528139)
微晶玻璃(Glass-ceramic)又稱為玻璃陶瓷,它是由微晶相與玻璃相共同組成的復(fù)相材料。微晶玻璃是由單一的玻璃相或分相的玻璃相通過受控的成核、晶體生長(zhǎng)過程生成的。微晶玻璃不同于陶瓷材料,后者幾乎只含通過固相反應(yīng)生成的固體結(jié)晶相,共熔的玻璃相的含量非常少(通常在10%以下);同時(shí),微晶玻璃也不同于玻璃,玻璃是幾乎完全的非晶態(tài)或無(wú)定形態(tài),很少含有晶體(一般在5%以下)。玻璃的X射線衍射曲線只顯示出彌散的衍射峰(見圖1(a));微晶玻璃的X射線衍射曲線含有尖銳的衍射峰(見圖1(b))。通常情況下,玻璃只顯示高透光率的透明狀,而微晶玻璃絕大多數(shù)情況下顯示較低透光率的微透明或半透明狀。
微晶玻璃的性能主要取決于微晶相的種類、晶體大小、晶體數(shù)量,玻璃相的成分、含量以及微晶相(包括玻璃相)之間排列的顯微結(jié)構(gòu)。正因?yàn)槿绱?,通過對(duì)微晶玻璃組成的設(shè)計(jì),配合相應(yīng)的成形方式、晶化制度,就可以獲得具有特定的光學(xué)性能(似玉的透光性、高白度、閃光性等)、機(jī)械性能(抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、韌性、硬度、耐磨性等)、熱學(xué)性能(耐熱性、熱膨脹、耐熱沖擊性等)、電學(xué)性能(電絕緣性、介電損耗、壓電性等),磁學(xué)性能(強(qiáng)磁性、鐵磁性、吸波性等)、耐化學(xué)腐蝕性(耐酸性、耐堿性、耐氣候風(fēng)化性等)、親生物學(xué)性能(生物活性、兼容性等)等各種性能的功能與結(jié)構(gòu)材料。目前,微晶玻璃作為新型材料已廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械工程、電子、電工、計(jì)算機(jī)、儀器儀表、化工、冶金、新能源、汽車、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。其中,在建材領(lǐng)域,微晶玻璃的應(yīng)用也比較廣泛。微晶玻璃通體板以其光彩奪目的外觀、晶瑩剔透的質(zhì)感、千姿百態(tài)的紋理、優(yōu)異的機(jī)械性能、良好的抗風(fēng)化性、色差的一致性、可加工性等性能均優(yōu)于石材,被譽(yù)為“21世紀(jì)的裝飾材料”。
(a)玻璃相 (b)微晶玻璃
微晶玻璃的制備方法主要有以下兩種:
1)熔融法。這種熔融法制備工藝一般如下:配料→混料→熔窯熔化、澄清→成形(壓延、澆注、壓制)→熱處理(成核、晶化、退火)→半成品→拋光→成品。采用該方法制備的微晶玻璃的微晶體是通過整體析晶的方式析出的,因此熔融法也稱為整體析晶法。為了實(shí)現(xiàn)整體析晶,除了控制母玻璃的化學(xué)成分外,重要的是需要引入晶核劑。只有在成核階段玻璃整體充分形成大面積分布的晶核,才能在晶體生長(zhǎng)階段整體析出微晶體。這種制備工藝,工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,直接成形,直接晶化。從熔化至晶化一次完成,節(jié)省能源。這種微晶玻璃制備工藝還具有成形可采用生產(chǎn)玻璃的各種方法;生產(chǎn)的微晶玻璃相對(duì)容易做到?jīng)]有氣孔的重大缺陷。同時(shí),析晶前的成形玻璃的尺寸與析晶后的微晶玻璃的尺寸變動(dòng)不大。當(dāng)然,采用這種方法制備的微晶玻璃常常渾然一體,不容易形成花紋,影響了藝術(shù)美學(xué)性。
2)二次加熱析晶法。即玻璃熔液通過水淬、空冷先制得水淬的顆粒或空冷的玻璃大顆粒,然后將顆粒堆積成形,最后在一定的燒成制度下燒結(jié)或熔化、晶化形成聚集體。以前很多文獻(xiàn)和著作都認(rèn)為這是燒結(jié)法,是通過界面析晶析出微晶體,而筆者認(rèn)為這種觀點(diǎn)失于片面。一方面,雖然由水淬后界面積很大的顆粒制備的微晶玻璃的玻璃相主要是通過界面析晶的,但在界面積較小的大玻璃顆粒則可通過特別的燒成曲線,主要以整體析晶的方式析出微晶體;另一方面,后者并不是只經(jīng)過燒結(jié),有時(shí)還通過熔融聚合成板。因此稱這種制備方法為二次加熱析晶法更為貼切。顯而易見,這種制備方法是通過二次加熱工藝,能源消耗比熔融法大。其次,該方法的成形需要使用大量的耐火材料(模板、條框、耐火棉紙等),這樣就會(huì)增加成本,而且使用該方法制備的微晶玻璃具有容易出現(xiàn)氣孔的突出缺陷。當(dāng)然毋庸質(zhì)疑,這種制備方法的最大優(yōu)勢(shì)在于:它可以創(chuàng)造條件,讓微晶玻璃析出定向的微晶體或形成互不混熔顏色體,從而產(chǎn)生各種美麗的花紋,提高了藝術(shù)美學(xué)性。
除了上述兩種主要的制備微晶玻璃的方法,近年來(lái)又出現(xiàn)了第3種所謂的凝膠法。不過,此法尚未普及,在此不述及。
據(jù)資料顯示,首次發(fā)現(xiàn)的微晶玻璃和首塊微晶玻璃建材裝飾通體板都是采用熔融法制備的。這種整體析晶的微晶玻璃建材裝飾板數(shù)十年來(lái)經(jīng)歷了不同化學(xué)成分體系的演變以及藝術(shù)美學(xué)性裝飾方法的變遷。
1.1.1 CaO-SiO2體系微晶玻璃通體板
在國(guó)外,最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)CaO-SiO2體系整體析晶的壓延微晶玻璃通體板的國(guó)家是前蘇聯(lián)。他們利用CaO含量高的高爐渣為原料,成功地于1959年建成了世界第一條壓延微晶玻璃生產(chǎn)線。之后,英國(guó)、美國(guó)、土耳其等國(guó)家也相繼開發(fā)出這種高爐渣微晶玻璃板產(chǎn)品。上述所有微晶玻璃壓延板整體析晶的主微晶相均為硅灰石(CaSiO3)。
在國(guó)內(nèi),首次采用熔融法研制的建材裝飾微晶玻璃通體板的種類也是Ca-SiO2體系的高爐渣微晶玻璃。研制的單位主要有:中科院上海硅酸鹽研究所、中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院、蚌埠玻璃研究設(shè)計(jì)院等,都進(jìn)行了工業(yè)化壓延微晶玻璃板的試生產(chǎn)。這些板材主要應(yīng)用于化工、冶金、礦山、機(jī)械等需要耐腐蝕、耐磨損的地面、墻面,較少用于民用建筑。遺憾的是,由于該體系的微晶玻璃料其粘度隨溫度的變化而變化非常大,再加上析晶溫度偏高,造成產(chǎn)品極易變形,生產(chǎn)的優(yōu)等品率較低,生產(chǎn)也不穩(wěn)定,成本又較高。因此,國(guó)內(nèi)各地建設(shè)的生產(chǎn)線相繼倒閉。
為了使該體系的壓延微晶玻璃通體板能夠正常生產(chǎn),并且解決易變形的關(guān)鍵技術(shù)難題,河北晶牛股份有限公司在SiO2-CaO體系中,引入了氟(F),開發(fā)出較硅灰石析晶溫度低的、以槍晶石(Ca4(Si2O7)F2)為主晶相的壓延微晶玻璃板,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)的新跨越。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的建筑材料,因市場(chǎng)有限,最終也走向了衰落。
1.1.2 熔融法制備的Na2O-CaO-Si2O-F體系的微晶玻璃通體板
該體系的微晶玻璃板是由乳濁玻璃衍生而來(lái)。它在玻璃熔液流至工作池,在壓延成板時(shí)就已經(jīng)成為乳濁板。再經(jīng)退火即制備出本體系的微晶玻璃壓延板。在嚴(yán)格意義上講,不屬于微晶玻璃。因?yàn)槲⒕РA鞘芸匚鼍У?,須在成核、晶化兩個(gè)階段下完成。但從乳濁板中含有氟化物的微晶相這一點(diǎn)來(lái)說(shuō),可勉強(qiáng)將其歸于微晶玻璃一類。
眾所周知,乳濁玻璃主要有氟化物乳濁玻璃和磷酸鹽乳濁玻璃,但適用于生產(chǎn)熔融法制備的微晶玻璃只有氟化物乳濁玻璃。這是因?yàn)榉锶闈岵AУ娜闈釡囟容^磷酸鹽乳濁玻璃低一些。這是由氟化物的熔點(diǎn)(NaF熔點(diǎn)為990 ℃;CaF2熔點(diǎn)為1 392 ℃)低于白磷礦(Ca3(PO4)2)的熔點(diǎn)(1 670 ℃)所決定的;此外氟化物乳濁玻璃的主微晶相的折光率(NaF為1.327,CaF2為1.434)與母玻璃平均折光率(1.54左右)相差(0.12~0.23),大于磷酸鹽乳濁玻璃主微晶相的折光率(Ca3(PO4)2)為1.626~1.629)與母玻璃平均折光率(1.55)之差(0.08左右),故氟化物的乳濁度高一些。江西省九江市金鳳凰裝飾材料有限公司生產(chǎn)的第一代壓延微晶玻璃建材裝飾板就是Na2O-CaO-SiO2-F體系,即氟化物乳濁的壓延微晶玻璃板。此后,江西宜春鼎盛新材料有限公司采用浮法玻璃生產(chǎn)工藝也生產(chǎn)了Na2O-CaO-SiO2-F體系、氟化物乳濁的微晶玻璃通體板。本體系的微晶玻璃通體板生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,工藝技術(shù)難度也相對(duì)較小,成本也較低,但是此類產(chǎn)品脆性較大,易造成破損,不易進(jìn)行深加工。故此類產(chǎn)品逐漸被新興產(chǎn)品所替代。
1.1.3 熔融法制備的R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F體系的微晶玻璃板
本體系的熔融法制備的微晶玻璃的主晶相,根據(jù)體系化學(xué)成分相對(duì)比例以及熱處理?xiàng)l件的差異,可以是透輝石相(CaMgSi2O6),也可以是鉀鈉鈣鎂閃石相(KNaCaMg5Si8O22F2)。四川雅安一名微晶股份科技有限公司利用花崗巖廢料,規(guī)?;a(chǎn)的微晶玻璃壓延板的主晶相就是透輝石,而江西省九江市金鳳凰裝飾材料有限公司曾經(jīng)生產(chǎn)了所謂第二代本體系的微晶玻璃板的主晶相是閃石類。從本體系微晶玻璃壓延板產(chǎn)品本身來(lái)看,其最大特點(diǎn)是玉石感弱,透光率小,特別是以透輝石為主晶相的微晶玻璃壓延板質(zhì)感幾乎與拋光磚相同。究其原因,透輝石的折光率(1.664~1.757)比閃石類的折光率(1.630~1.710)更大,這是根本原因所在。此體系微晶玻璃通體板的玉石感弱降低了產(chǎn)品的藝術(shù)美學(xué)性,也降低了此類板材的檔次,這是其最大弱點(diǎn)。
1.1.4 熔融法制備的K2O-Na2O-CaO-SiO2-F體系的微晶玻璃通體板
20世紀(jì)80年代初,美國(guó)康寧公司首次研制出了以氟硅堿鈣石[Canasite,(Na4-3K2-3Ca5(Si12O30)F4]為主微晶相的微晶玻璃。該結(jié)晶相呈板條狀,并形成具有相互交織的顯微結(jié)構(gòu),起到對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的強(qiáng)化作用,特別是大幅度提高了彎曲強(qiáng)度、沖擊韌性、斷裂韌性。這是一種少有的高強(qiáng)度、高韌性的高技術(shù)微晶玻璃材料。此成果吸引了國(guó)內(nèi)微晶玻璃通體板的研制者和生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)這種高技術(shù)微晶玻璃板的濃厚興趣。2010年前后,遼寧紅山玉科技有限公司和江西省九江市金鳳凰裝飾材料有限公司幾乎同時(shí)期都在研發(fā)這種高技術(shù)微晶玻璃板產(chǎn)品上獲得了技術(shù)上的突破,開始生產(chǎn)以氟硅堿鈣石為主微晶相的壓延微晶玻璃建材裝飾板。此類微晶玻璃通體板有如下特點(diǎn):
1)較高的機(jī)械強(qiáng)度與韌性,這是很多其它建材產(chǎn)品所不能比擬的。據(jù)遼寧紅山玉科技有限公司申請(qǐng)的國(guó)家發(fā)明專利(專利申請(qǐng)?zhí)枺?01310655544.7)顯示,這種微晶玻璃通體板的抗折強(qiáng)度最高可達(dá)80 MPa,抗壓強(qiáng)度最高近800 MPa,沖擊韌性最高可達(dá)5.6 kJ/cm3,莫氏硬度最高可達(dá)7.5。
2)天然玉石質(zhì)感強(qiáng)。上述發(fā)明專利顯示,這種微晶玻璃通體板的透光率在35%~40%,是一款與天然玉石相近的高檔產(chǎn)品。
3)由于這種微晶玻璃通體板韌性強(qiáng),脆性小,故可以任意加工,甚至可以雕刻成各種工藝品。
4)由于本體系微晶玻璃通體板的成分含有較多的K2O,而K2O會(huì)增加微晶玻璃在核化、晶化過程中抗變形能力,有利于生產(chǎn)的正?;?,因此優(yōu)等率較高。
5)經(jīng)X射線衍射分析(見圖2)證實(shí),其主微晶相就是氟硅堿鈣石(Canasite)——(Na4-3K2-3Ca5(Si12O30)F4。
圖2 Na2O-K2O-CaO-SiO2-F體系微晶玻璃壓延通體板的X射線衍射圖
1.1.5 熔融法制備的Na2O-CaO-SiO2-F體系的微晶玻璃通體板
氟硅堿鈣石為主晶相的微晶玻璃壓延板的問世,開啟了高技術(shù)微晶玻璃建材裝飾通體板的先河。其優(yōu)缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
1)透光率較高(35%~40%)。其仿玉效果雖類似于天然玉石,但更高檔的玉石是白度較高的玉石,其裝飾的藝術(shù)美學(xué)性更為上乘,且應(yīng)用范圍也更廣。
2)機(jī)械強(qiáng)度與韌性較高。雖然有利于運(yùn)輸、使用和施工,但相應(yīng)地也給拋光與深加工帶來(lái)難度,且會(huì)降低生產(chǎn)效率。
3)為了生成氟硅堿鈣石(Na4-3K2-3Ca5(Si12O30)F2)主晶相,配方中需要添加較多的K2O組分,通常添加量在7.5%以上。加入K2O固然有利于生產(chǎn)的穩(wěn)定性,但含K2O的原料價(jià)格昂貴(如,碳酸鉀的價(jià)格8 400元/t以上)。這比引入含有Na2O的純堿(碳酸鈉)的價(jià)格高出5~6倍。作為建材裝飾材料,為增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力成本問題是必須考慮的。基于以上因素,基本不含鉀、只含鈉的以氟硅鈣鈉石(NaCa2Si4O10F)為主微晶相的微晶玻璃建材裝飾通體板應(yīng)運(yùn)而生。
江西省九江市金鳳凰裝飾材料有限公司率先于2012年研制成功了以氟硅鈣鈉石為主微晶相的微晶玻璃建材裝飾壓延通體板,并于2014年申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利,2015年獲得了國(guó)家專利局的授權(quán),申請(qǐng)專利號(hào):201410439145.1,專利公布號(hào)為:CN104176938A。
本體系的微晶玻璃建材裝飾壓延通體板產(chǎn)品具有以下特點(diǎn):
1)白度高,超過90。這是任何一款建筑陶瓷產(chǎn)品都達(dá)不到的。高白度是高檔產(chǎn)品的必備元素,也是高藝術(shù)美學(xué)性的基礎(chǔ)元素。江西九江市金鳳凰裝飾材料有限公司生產(chǎn)的白色壓延板產(chǎn)品一經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)就供不應(yīng)求。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)如此,國(guó)外市場(chǎng)尤甚,特別是中東的伊斯蘭國(guó)家、印度等國(guó)尤其鐘情于白色產(chǎn)品。該產(chǎn)品之所以比氟硅堿鈣石為主微晶相的微晶玻璃通體板的白度高,就在于氟硅鈣鈉石的折光率為1.567~1.581,而氟硅堿鈣石的折光率為1.534。顯然,在折光率方面,前者高于后者。再加上本體系微晶玻璃板的析晶晶體的數(shù)量多,至少占75%以上。此外,我們還認(rèn)為析晶晶體的大小正處于對(duì)光散射強(qiáng)度較大的范圍,這些原因造成了前者的白度高于后者。
2)玉石質(zhì)感較強(qiáng),仍顯示一定的透光度,特別是在燈光的照射下。白度與透光度是一對(duì)矛盾體,高白度必然導(dǎo)致透光率下降。雖然本體系微晶玻璃通體板的高白度造成了透光率的下降,喪失了強(qiáng)烈的天然玉石般質(zhì)感,但在作為背景墻應(yīng)用時(shí),在燈光的照射下仍顯示了一定的透光度,具有玉石般質(zhì)感。如果將本體系的微晶玻璃板制作成薄板時(shí),透光度會(huì)增強(qiáng)。這種既具有高白度,又具有一定的玉石般質(zhì)感的裝飾材料,無(wú)疑會(huì)提升其藝術(shù)美學(xué)性。
3)機(jī)械強(qiáng)度與韌性高。據(jù)實(shí)測(cè),其抗折強(qiáng)度在60 MPa左右,斷裂韌性在2.1 MPa·m1/2。這表明,本體系的微晶玻璃通體板仍不失為一種具有較高的機(jī)械強(qiáng)度與韌性的高技術(shù)材料,不僅便于運(yùn)輸、施工、在使用過程中不易發(fā)生機(jī)械破損,而且便于拋光和深加工。
4)本體系微晶玻璃板的綜合成本低于含K2O的氟硅堿鈣石為主微晶相的微晶玻璃板,加強(qiáng)了其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
5)經(jīng)X射線衍射分析鑒定(見圖3),本體系微晶玻璃建材裝飾壓延通體板的主微晶相為氟硅鈣鈉石(Agrellite)—— Na(Ca2(Si2O5)2F。
圖3 Na2O-CaO-SiO2-F體系微晶玻璃通體板的X射射衍射圖
1.1.6 熔融法制備的Na2O-K2O-Al2O3-SiO2體系特殊的微晶玻璃通體板
在這里,我們介紹一種特殊的一次熔融法制備的微晶玻璃通體板。最早生產(chǎn)這種微晶玻璃通體板是上海奧貝樂企業(yè)發(fā)展有限公司,該公司于2003年與2005年先后申請(qǐng)了發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)柗謩e為:200310122086.7和200510024159.8),并先后于2004年與2006年獲得了國(guó)家專利局的授權(quán)。在這些發(fā)明專利的基礎(chǔ)上,經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)與摸索,終于實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化并在市場(chǎng)上進(jìn)行了銷售。
該產(chǎn)品與前5種產(chǎn)品有很大的不同,具有其特殊性。采用鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石混合物的生料細(xì)粉(20~500目),在高溫(1 000~1 550 ℃)狀態(tài)下熔為一體并緩慢冷卻形成的。從本質(zhì)上說(shuō),它是利用了鉀長(zhǎng)石與鈉長(zhǎng)石的以下性能特征:
1)它們的熔點(diǎn)都不高,鉀長(zhǎng)石的熔點(diǎn)是1 290 ℃(有資料認(rèn)為是1 220 ℃,屬于異質(zhì)熔化),鈉長(zhǎng)石的熔點(diǎn)是1 215 ℃(有資料認(rèn)為是1 100 ℃)。特別的是,它們混合物的最低共熔點(diǎn)為1 063 ℃,位于65%的鈉長(zhǎng)石(NaAlSi3O8)+ 35%鉀長(zhǎng)石(KAlSi3O8)處附近。
3)鈉長(zhǎng)石的折光率為1.527~1.542,鉀長(zhǎng)石的折光率為1.518~1.531,它們的折光率雖有差異,但不大。因此,分相的乳濁屬于輕度乳濁,有一定的透光度。正是基于鈉長(zhǎng)石與鉀長(zhǎng)石的上述特征,其混合物經(jīng)高溫熔化并冷卻后,形成了似天然玉石半透明狀的所謂微晶玻璃通體板,但其實(shí)它們不能稱之為嚴(yán)格意義上的微晶玻璃通體板。上述專利產(chǎn)品除了具有天然玉石般的藝術(shù)外觀外,其機(jī)械強(qiáng)度不高,特別是抗折強(qiáng)度,連微晶玻璃建材裝飾板的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(35 MPa)都未達(dá)到,這是該產(chǎn)品最大的缺陷。
1.2.1 熔融法制備的各類顏色的微晶玻璃建材裝飾通體板
在初期,對(duì)各成分體系的微晶玻璃建材裝飾通體板的裝飾主要采用著色的技術(shù)方法,用以制備各種顏色的微晶玻璃單色通體板。著色的技術(shù)路線主要有兩條:一條是利用離子發(fā)色原理(如:Ti4+、Ce4+、Ni2+、Mn3+、Fe3+、Co2+、Cr3+、Cu2+等)、膠體發(fā)色原理(如銅紅)、禁帶寬度在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的特定化合著色原理(如:硫、硒化鎘固溶體的從黃到紅系列發(fā)色體)3個(gè)機(jī)理,將各成分體系的微晶玻璃通體板著色。另一條是利用各色釉料廠家合成的色料對(duì)微晶玻璃著色。這些合成的色料包括:鐵鉻鋅棕、鐵錫灰、鉻鐵黑、鉻鋁紅等尖晶石型色料,鋯鐵紅、鋯釩蘭、鋯鐠黃、釩鋯黃等以鋯英石或斜鋯石為載體的色料,錳紅等剛玉型色料,錫釩黃、銻錫灰等錫石型色料,鋯英石包裹的鎘硒硫系列色料、鉻錫紅等榍石型色料等。在這里需要指出的是,微晶玻璃的著色受以下3個(gè)因素的影響:
1)微晶玻璃成分的影響。一般來(lái)說(shuō),微晶玻璃中助熔成分較多,特別是在氟成分存在的情況下,會(huì)將色料的晶體結(jié)構(gòu)破壞,導(dǎo)致不發(fā)色或未按原來(lái)的預(yù)想發(fā)色。有的色料需要微晶玻璃中不能含鋅,而有的色料卻需要含鋅;有的色料則需要含鈣等。
2)微晶玻璃的熔化溫度。當(dāng)熔化溫度偏高時(shí),也會(huì)破壞某些色料的晶體結(jié)構(gòu),導(dǎo)致了不發(fā)色或未按預(yù)想狀態(tài)發(fā)色。
3)微晶玻璃的析晶度。通常,微晶玻璃的析晶含量較多,但晶體含量多,會(huì)降低色料發(fā)色的深度。反之,微晶玻璃的玻璃相含量多,會(huì)強(qiáng)化色料的發(fā)色深度。綜合上述,對(duì)微晶玻璃要進(jìn)行著色,需要考慮微晶玻璃的配方,生產(chǎn)工藝及參數(shù),才能達(dá)到理想的結(jié)果。
1.2.2 熔融法制備的各種彩色條紋的微晶玻璃建材裝飾通體板
首次在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)帶各種彩色條紋的熔融法制備的微晶玻璃建材裝飾壓延通體板的是江西九江市金鳳凰裝飾材料有限公司。該公司針對(duì)本公司獨(dú)有的具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的以氟硅鈣鈉石為主微晶的壓延微晶玻璃,經(jīng)過多年的創(chuàng)造性試驗(yàn)研發(fā)出了這種各種條紋的壓延微晶玻璃板,并將該項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利,于2015年獲得了國(guó)家專利局的授權(quán)(國(guó)家專利申請(qǐng)?zhí)枺?01410471374.1)。該發(fā)明專利的核心在于改變了原來(lái)一條熔窯對(duì)一條晶化窯的工藝布局,形成了一條主熔窯及一條以上的輔助熔窯共同對(duì)一條晶化窯的新工藝布局,用于實(shí)現(xiàn)一種主色調(diào)和一種以上付色調(diào)的多種玻璃熔液在工作池進(jìn)行不均勻混合、攪拌,進(jìn)而形成具有大致固定流紋的混合流動(dòng),最后經(jīng)過壓延成形、晶化、退火、自動(dòng)橫切、拋光各道工序,制備出具有各種條紋的微晶玻璃壓延通體板。該發(fā)明專利成功地轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn),改變了熔融法制備的微晶玻璃建材裝飾壓延通體板顏色單一,無(wú)任何裝飾藝術(shù)紋理單調(diào)產(chǎn)品的歷史。不過,由于市場(chǎng)的需求原因(市場(chǎng)基本需求白色板),目前這類彩色條紋產(chǎn)品的銷路不旺,市場(chǎng)占有率很低,產(chǎn)量較小。這種狀況制約了這種帶各種彩色條紋微晶玻璃建材裝飾壓延通體板生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行延伸與提高。
1.2.3 熔融法制備的表面帶各種式樣的噴墨打印圖案的微晶玻璃建材裝飾通體板
噴墨打印的數(shù)碼裝飾技術(shù)是陶瓷、玻璃材料裝飾技術(shù)革命性的變革。這種革命性的裝飾技術(shù)可以復(fù)制幾乎所有自然界的任何圖形與色彩紋理,而且,改變這些圖形與花紋的設(shè)計(jì)異常便捷,且其裝飾的成本也不高,產(chǎn)量可以很大。因此我們認(rèn)為,將噴墨打印數(shù)碼技術(shù)運(yùn)用于微晶玻璃通體板的裝飾中是最佳、最優(yōu)、最合理的選擇。
就目前的實(shí)際應(yīng)用,噴墨打印技術(shù)分為兩種:一種是玻璃噴墨打印技術(shù);另一種是陶瓷噴墨打印技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)采用的噴墨墨水與噴墨機(jī)都不同。
玻璃噴墨打印技術(shù)的特點(diǎn)有:
1)玻璃墨水噴墨打印技術(shù)的精度高,可達(dá)到720~1 080 dpi,打印出的圖案精細(xì)度、清晰度高,圖案逼真度最高,甚至可以精細(xì)地打印出人臉的細(xì)微造型。因此,產(chǎn)品圖案的工藝美學(xué)性較強(qiáng)。
2)玻璃墨水可以直接打印到微晶玻璃通體板上,不需要或略需要將坯體預(yù)熱,更不需要噴施介質(zhì)。
3)采用的玻璃墨水價(jià)格貴,相當(dāng)于陶瓷墨水的7倍以上,相應(yīng)的噴墨打印機(jī)的價(jià)格也貴,是陶瓷墨水的噴墨打印機(jī)幾乎一倍,因此玻璃噴墨打印技術(shù)的生產(chǎn)成本較高。
陶瓷噴墨打印技術(shù)與玻璃噴墨打印技術(shù)相比,主要有以下特點(diǎn):
1)陶瓷噴墨打印的精度相對(duì)要差一些,一般在360 dpi。
2)需要將微晶玻璃通體板預(yù)熱在70~80 ℃,還需要噴施能夠固定陶瓷墨水的介質(zhì)。
3)這項(xiàng)技術(shù)使用的陶瓷墨水及相應(yīng)的噴墨打印機(jī)都價(jià)格相對(duì)較低。因此,陶瓷墨水噴墨打印技術(shù)的生產(chǎn)成本低。
在國(guó)內(nèi)外,首次創(chuàng)造性成功地將陶瓷噴墨打印技術(shù)運(yùn)用在熔融法制備的微晶玻璃壓延通體板上的是江西省新鳳微晶玉石有限公司。該公司已就“陶瓷噴墨打印技術(shù)在壓延微晶玻璃板裝飾上的應(yīng)用 及方法”申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利,并于2016年獲得了國(guó)家專利局的授權(quán)(專利申請(qǐng)?zhí)枺?01510740055.0,申請(qǐng)公布號(hào):CN105294168A)。本專利的創(chuàng)意在于將陶瓷噴墨打印技術(shù)嫁接在壓延微晶玻璃板上,其核心技術(shù)是,為吸水率幾乎為0的壓延微晶玻璃板提供使陶瓷墨水附著的低溫熔塊釉層。為了實(shí)現(xiàn)這種附著,該通體板還應(yīng)預(yù)熱到70~80 ℃,可使熔塊釉迅速干燥并形成可以固定陶瓷墨水圖案的假粒層,且不會(huì)造成陶瓷墨水圖案向邊界外擴(kuò)散。為了滿足某些用戶青睞光亮、富麗堂皇的彩色圖案產(chǎn)品,本發(fā)明還將提供的低溫熔塊破碎成60~200目或80~200目細(xì)粉,通過干粉布料機(jī)將細(xì)粉布撒在噴墨打印好的圖層上,再置入輥道窯燒成以及軟拋工序,制備出表面光亮的帶有風(fēng)格各異圖案的微晶玻璃產(chǎn)品。此發(fā)明專利再結(jié)合氟硅鈣鈉的石晶相的花色紋理微晶玻璃板的生產(chǎn)方法及裝置專利技術(shù),還可以生產(chǎn)出近似通體的立體噴墨打印圖案的微晶玻璃通體板。
二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板是繼熔融法制備的微晶玻璃通體板問世之后才出現(xiàn)的。1974年日本為回避前蘇聯(lián)熔融法制備微晶玻璃的發(fā)明專利,開創(chuàng)了二次加熱析晶法制備微晶玻璃板的先河,并成功地應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的外墻與地鐵站的內(nèi)墻與柱面。國(guó)內(nèi)采用此法制備微晶玻璃通體板起步較晚,但在開發(fā)此法制備的微晶玻璃板的成分體系(或微晶相種類)方面與提高其裝飾美學(xué)性的技術(shù)方法上都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。
2.1.1 二次加熱析晶法制備的CaO-SiO2體系的微晶玻璃通體板
日本最早成功地制備了二次加熱析晶法的微晶玻璃通體板。此板的微晶玻璃成分體系屬于CaO-SiO2體系,其析出的主微晶相是硅灰石。在國(guó)內(nèi),武漢理工大學(xué)于20世紀(jì)90年代初開展了CaO-SiO2體系的微晶玻璃研究,并在廣東茂名設(shè)廠進(jìn)行試生產(chǎn)。不過,在試生產(chǎn)中存在諸多的技術(shù)問題,特別是存在的氣孔、翹板、炸板等技術(shù)問題未能及時(shí)解決,造成了最終沒能實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn),又經(jīng)過數(shù)年的摸索,才逐步解決了上述技術(shù)難題。然而,氣孔缺陷只是在表面的0.5 mm內(nèi)得到徹底解決,內(nèi)部的氣孔問題至今仍然存在。所以,盡管該體系二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板出現(xiàn)明晰的析晶的花紋,白度也達(dá)到了一定的水平,機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕性、抗風(fēng)化性都能滿足一定的使用壽命,但氣孔問題還是沒有徹底解決,造成了該體系二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上始終未能占有較多的份額,更不用說(shuō)在背景墻、臺(tái)面、桌面的延伸應(yīng)用的市場(chǎng)上也未見到該體系微晶玻璃通體板的身影。
2.1.2 二次加熱析晶法制備的R2O-RO-Al2O3-SiO2-(ZrO2)體系微晶玻璃通體板
本體系的微晶玻璃通體板是基于由多種顏色的多半透明的分相或鋯乳濁玻璃以及更細(xì)的生料發(fā)色助劑研制的。這些色彩豐富的多半透明的乳濁玻璃與細(xì)粒生料發(fā)色助劑,配合多道的絲網(wǎng)布料工藝,其中還配有噴墨打印數(shù)碼技術(shù)使用。這樣形成了多層堆積的多半透明的乳濁玻璃層,構(gòu)成了此類微晶玻璃裝飾特點(diǎn)。第一個(gè)特點(diǎn)是整體朦朧的花紋縱橫交錯(cuò)、相互輝映、光鮮亮麗,將玉石的透感、大理石的紋理一同融入,顯得別具一格。第二個(gè)特點(diǎn)是其制備工藝比較復(fù)雜,所需要的熔塊種類較多,還要有細(xì)的生料的發(fā)色助劑,技術(shù)難度較大,很少能有企業(yè)能夠仿制。這兩點(diǎn)是本體系成分采用二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板的優(yōu)勢(shì)所在。雖然它具有許多優(yōu)勢(shì),但也存在以下不足或不確定性:
1)這種多半透的質(zhì)感加上各種色彩朦朧的紋理的融合是獨(dú)有的,但并無(wú)自然界的裝飾材料或石材能與之呼應(yīng),市場(chǎng)能否認(rèn)可和適應(yīng)這種藝術(shù)美學(xué)性還有待于檢驗(yàn)。這與噴墨打印的瓷片、仿古磚經(jīng)久不衰的藝術(shù)美學(xué)性的市場(chǎng)認(rèn)可度還有差距。
2)其工藝技術(shù)的復(fù)雜程度是否能夠滿足工藝技術(shù)路線的成熟度,特別是氣孔、裂紋缺陷能否消除,生產(chǎn)優(yōu)等率能否達(dá)到一定的水平,還有待于檢驗(yàn),可行性也有待于生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)。
3)其生產(chǎn)的各項(xiàng)成本是否能夠使本項(xiàng)目具備較好的經(jīng)濟(jì)性,特別要在市場(chǎng)上能有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
如果想要推廣本體系的微晶玻璃通體板應(yīng)該充分論證上述3個(gè)不確定性能否消除。
2.1.3 二次加熱析晶法制備的Na2O-K2O-CaO-SiO2-F體系微晶玻璃通體板
該體系成分的二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板是又一種具有多半透光性的天然玉石感的微晶玻璃通體板。該板的外觀藝術(shù)效果與同體系的熔融法制備的微晶玻璃通體板如出一轍。不僅如此,該體系的二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板的機(jī)械強(qiáng)度韌性也與同體系的熔融法制備的微晶玻璃通體板相近。采用這兩種方法制備的微晶玻璃通體板的主微晶相均為氟硅堿鈣石。應(yīng)該說(shuō),這是一款比較有前景的二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板。不過,相比熔融法制備的微晶玻璃通體板,二次加熱析晶法制備的本體系微晶玻璃通體板雖然消耗能源要多些,但也有其優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。其最大特點(diǎn)是可以制備出各種容易控制、能重現(xiàn)的花紋,呈現(xiàn)出較高的藝術(shù)美學(xué)性,提高了本體系微晶玻璃通體板的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與占有率。在此需要指出的是,本體系微晶玻璃通體板機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、莫氏硬度與韌性都超過第二種體系的微晶玻璃通體板。
本體系二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板已由遼寧省紅山玉科技有限公司申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利并獲得了國(guó)家專利局的授權(quán)(其專利申請(qǐng)?zhí)枺?01310662950.6)。
2.1.4 二次加熱析晶法制備的MgO-ZnO-Al2O3體系的微晶玻璃通體板
本體系的二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板是以鋅鋁尖晶石和(或)鎂鋁尖晶石為主微晶相的微晶玻璃通體板。這種通體板是不含氟化物、鋯英石晶核劑的綠色環(huán)保型的微晶玻璃通體板。
該通體板的主要特點(diǎn)有:①本身的白度較高,這是由于鋅鋁尖晶石與鎂鋁尖晶石的折光率較高,前者為1.78~1.82,后者為1.719;②其機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、硬度均較高,特別是硬度,鋅鋁尖晶石的莫氏硬度為7.5~8.0,鎂鋁尖晶石的莫氏硬度為8;③它在引晶劑的作用下,可以實(shí)現(xiàn)可控的晶體花紋的定向生長(zhǎng),形成藝術(shù)美學(xué)性較高的高端微晶玻璃通體板。這3點(diǎn)是本體系的二次加熱法制備的微晶玻璃通體板的優(yōu)點(diǎn)。它的最大缺點(diǎn)是原料成本高(有較多的高價(jià)的氧化鋅存在),無(wú)疑,這會(huì)是制約這種微晶玻璃通體板在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與占有率。
2.1.5 二次加熱析晶法制備的Na2O-K2O-BaO-SiO2-P體系微晶玻璃通體板
廣東博德精工建材有限公司受其申請(qǐng)并獲得授權(quán)的國(guó)家發(fā)明專利——“高逼真度仿玉微晶玻璃陶瓷復(fù)合板”(專利號(hào)CN201210196180.6 )的啟示,開發(fā)出了Na2O-K2O-BaO-B2O3-SiO2-P體系的二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板。
該體系通體板具有以下特征:
1)其主微晶相是白磷鈣礦(Ca3(PO4)2),它的折光率為1.626~1.629。鑒于此,控制白磷鈣礦的析晶數(shù)量與大小,就可以控制通體板的透光率與乳濁度,使其既可以呈現(xiàn)半透光的仿玉石效果,又可以呈現(xiàn)出較高白度的效果。
2)該體系的熔塊細(xì)粉通過與色料混合的方式就可以使其在二次加熱后顯色。其呈色不必通過再熔融過程實(shí)現(xiàn),使各種顏色熔塊細(xì)粉的制備更為便捷,同時(shí)降低了制備成本。
3)該體系微晶玻璃成分中SiO2、B2O3含量較多,這些成分將賦予微晶玻璃通體板較高的硬度與韌性。雖然比Na2O-K2O-CaO-SiO2-F體系的微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度與韌性要差一些,但仍能滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用的要求。目前,該體系微晶玻璃通體板尚處于研發(fā)階段,尚未投入生產(chǎn),也未走向市場(chǎng)。
綜上所述,雖然二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板問世時(shí)間不長(zhǎng),但確實(shí)在通體板成分體系的進(jìn)展上取得了一定的進(jìn)步。
二次加熱析晶法制備的Ca-SiO2體系微晶玻璃通體板一經(jīng)問世,其裝飾效果就一改熔融法制備的微晶玻璃通體板渾然一體的單調(diào)風(fēng)格,呈現(xiàn)出析晶花紋的立體藝術(shù)美學(xué)性。在此之后又陸續(xù)出現(xiàn)了多種裝飾方法與技術(shù),使其裝飾藝術(shù)美學(xué)性不斷提高,其通體板的產(chǎn)品檔次也隨之提升。
2.2.1 不均勻混料技術(shù)的應(yīng)用
對(duì)于透光度較高的各體系二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板,最初嘗試使用的就是這種不均勻混料方式,其效果就是形成朦朧的團(tuán)塊狀、線條狀、流動(dòng)狀。如果透光度更高,這些千姿百態(tài)的不均勻狀態(tài)的紋理就可以變得更清晰。不均勻混料的方式也經(jīng)歷了不斷進(jìn)步的過程。從開始利用不同顏色的熔塊細(xì)粉緩慢地?cái)嚢瑁讲捎貌煌实母鞣N顏色的熔塊細(xì)粉相互攪拌的方式,再到通過多管下料,對(duì)不同顏色熔塊細(xì)粉緩慢機(jī)械攪拌的方式,使不均勻混料方式呈現(xiàn)的團(tuán)塊狀、流動(dòng)狀、線條狀的紋理效果得以機(jī)械化操作,使之圖紋的變化趨勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定。
2.2.2 多層次絲網(wǎng)布料技術(shù)的應(yīng)用
利用顯影技術(shù)制備多種紋樣的絲網(wǎng),再配以能夠不斷往復(fù)刮網(wǎng)動(dòng)作的陶瓷印花機(jī)設(shè)備,就可以實(shí)現(xiàn)多層次的絲網(wǎng)布料。形成帶有更規(guī)律的流動(dòng)狀、不規(guī)則的團(tuán)塊狀、粗細(xì)不等的條紋、細(xì)紋狀各種奇異的圖案,極大地豐富了微晶玻璃通體板的裝飾風(fēng)格與藝術(shù)美學(xué)性,使其產(chǎn)品的裝飾效果達(dá)到較高的檔次。不過,這種布料技術(shù)主要適用于透光度較高的微晶玻璃通體板。
2.2.3 立板布料技術(shù)的應(yīng)用
利用電腦編程控制器,規(guī)律性地按不同時(shí)間段,于立板的不同部位,以不同的供料量實(shí)施布料操作。與此同時(shí),立板下部的模具箱又以一定的速度均勻地向前運(yùn)動(dòng)。這樣,立板里的不同粒料在下料、拖料的過程中就形成了各種流暢、自然、過渡層明顯的立體紋理的通體的布料效果。這種方法相對(duì)簡(jiǎn)單易行,投資較小,重復(fù)性良好,花樣繁多,改變便利,是一種值得開發(fā)、推廣的裝飾方法。
2.2.4 噴墨打印技術(shù)的應(yīng)用
二次加熱析晶法微晶玻璃通體板應(yīng)用噴墨打印技術(shù)主要集中在兩方面:一方面是噴墨打印技術(shù)應(yīng)用于二次加熱析晶法已制成的微晶玻璃通體板上;另一方面是噴墨打印技術(shù)應(yīng)用于二次析晶法制備微晶玻璃通體板的過程中。從發(fā)展趨勢(shì)上看,后者將逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。
2.2.5 智能布料技術(shù)的應(yīng)用
近年來(lái),隨著智能布料技術(shù)快速發(fā)展,許多廠家已開發(fā)出采用智能技術(shù)進(jìn)行布料的設(shè)備。從本質(zhì)上說(shuō),這是將噴墨打印電腦的程序控制轉(zhuǎn)化為布料的程序控制。此項(xiàng)技術(shù)非常適用于二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板。筆者認(rèn)為,這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)把二次加熱析晶法制備的微晶玻璃通體板的裝飾水平推向一個(gè)更高的階次。
微晶玻璃建材裝飾通體板曾被譽(yù)為“21世紀(jì)的高檔裝飾材料”。要真正實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展前景,必須滿足以下幾個(gè)方面:
市場(chǎng)對(duì)微晶玻璃通體板的認(rèn)可度來(lái)源于兩個(gè)方面:一個(gè)是微晶玻璃通體板的裝飾藝術(shù)美學(xué)性;另一個(gè)是來(lái)自微晶玻璃通體板的機(jī)械性能、韌性與抗風(fēng)化性。
微晶玻璃通體板的裝飾藝術(shù)美學(xué)性由以下幾方面構(gòu)成:
1)玉石質(zhì)感強(qiáng)。眾所周知,天然玉石是高端石材的精品。按照此標(biāo)準(zhǔn),只有微晶玻璃通體板最有可能按近天然玉石。從上述兩大類微晶玻璃通體板來(lái)說(shuō),以Na2O-K2O-CaO-SiO2-F成分體系的,主微晶相為氟硅堿鈣石的微晶玻璃通體板可以說(shuō)在玉質(zhì)感相似性方面應(yīng)該排在第一位,它們的平均透光率在35%左右。
2)白度高。天然玉石的種類很多,但大多數(shù)天然玉石的白度并不高,這是由于它們大都透光度較高造成的。高白度的玉石是罕見的珍品,也是玉石精品中的上品。需要說(shuō)明的是,玉石越白則透光度會(huì)越低,會(huì)偏離普通的玉石質(zhì)感。我們認(rèn)為,研發(fā)藝術(shù)美學(xué)性高的微晶玻璃通體板,必須在玉石質(zhì)感與白度之間選取平衡,最佳的質(zhì)感應(yīng)該是白度與透光度兼顧。特別對(duì)應(yīng)用范圍來(lái)說(shuō),高白度并帶有一定透光度的微晶玻璃通體板可適用所有區(qū)域和空間的建材裝飾,更受高端消費(fèi)市場(chǎng)的青睞。
3)花紋色彩與紋理的自然性。在微晶玻璃通體板上裝飾紋樣也是提高其藝術(shù)美學(xué)性的重要方面。如上所述,裝飾微晶玻璃通體板紋樣的技術(shù)方法很多,但最引人注目的應(yīng)該是噴墨打印的數(shù)碼技術(shù)。目前,噴墨打印的數(shù)碼技術(shù)是革命性的裝飾技術(shù),它可以呈現(xiàn)絕大多數(shù)的色彩,也可以呈現(xiàn)自然界絕大多數(shù)的紋樣(包括自然界的石材)。而且任何紋樣的轉(zhuǎn)變自如,快捷便利,穩(wěn)定性極佳,且成本較低。因此,可以認(rèn)為,任何裝飾材料,包括微晶玻璃通體板,都應(yīng)該應(yīng)用這一技術(shù)。當(dāng)然,如果再配合使用其它裝飾技術(shù),那就更會(huì)達(dá)到更佳的效果。
微晶玻璃通體板具有優(yōu)異的機(jī)械性能、韌性和抗風(fēng)化性也是市場(chǎng)的必然要求。以此為標(biāo)準(zhǔn),從前述不難得出結(jié)論,Na2-CaO-SiO2-F體系(以氟硅鈣鈉石為主晶相)與Na2-K2O-CaO-SiO2-F體系(以氟硅堿鈣石為主晶相)的微晶玻璃建材裝飾通體板最優(yōu)。滿足了這個(gè)基本性質(zhì),在運(yùn)輸、加工、使用過程中就不會(huì)出現(xiàn)破損,這也是產(chǎn)品具有廣闊發(fā)展前景的前題之一。
評(píng)估微晶玻璃通體板是否有發(fā)展前景,必須考慮它們生產(chǎn)的技術(shù)路線是否合理,技術(shù)是否成熟,技術(shù)可操作性是否強(qiáng)。如果技術(shù)上過于復(fù)雜,工藝過于繁瑣,工藝布置過于冗長(zhǎng),不僅會(huì)使生產(chǎn)線的投資費(fèi)用加大,還會(huì)使生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)的控制也會(huì)難度變大,造成生產(chǎn)的優(yōu)等率低,也影響了產(chǎn)品的產(chǎn)量。這樣,再好、再高端的微晶玻璃通體板也會(huì)停留在試驗(yàn)階段。這也就無(wú)從談起產(chǎn)品的發(fā)展前景。這一點(diǎn),也必須全面地考慮到。從這個(gè)角度出發(fā),采用何種成分體系的微晶玻璃通體板,運(yùn)用何種裝飾技術(shù)提高微晶玻璃的藝術(shù)美學(xué)性,必須通過總體上的認(rèn)證,全面評(píng)估其技術(shù)路線合理性,技術(shù)上的成熟度,技術(shù)上的可操作性。
微晶玻璃通體板是否具有發(fā)展前景,其產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性是評(píng)估的主要因素。為此,要審視以下幾個(gè)要素:
1)生產(chǎn)成本要低。生產(chǎn)線投入要相對(duì)少一些;生產(chǎn)熔塊的原料成本盡可能低,生產(chǎn)熔塊的種類也不宜過多;產(chǎn)量盡可能大,不要讓過于復(fù)雜的工藝限制了產(chǎn)量的擴(kuò)大。
2)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷要少,優(yōu)等率應(yīng)較早地達(dá)到較高水平。
3)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品需求是不僅要確保一定的銷售量,銷售價(jià)格還要適中,還要確保資金流動(dòng)順暢,形成銷售-生產(chǎn)的良性循環(huán)。
綜合市場(chǎng)的認(rèn)可度、技術(shù)的可行性、產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性3方面,我們初步認(rèn)為,對(duì)于熔融法制備的微晶玻璃建材裝飾通體板來(lái)說(shuō),最有發(fā)展前景的種類是Na2O-CaO-SiO2-F體系的、以氟硅鈣鈉石為主晶相的微晶玻璃通體板;其次是Na2O-K2O-CaO-SiO2-F體系的、以氟硅堿鈣石為主晶相的微晶玻璃通體板。最具有前景的裝飾技術(shù)是噴墨打印數(shù)碼技術(shù)。
對(duì)于二次加熱析晶法制備的微晶玻璃建材裝飾通體板,最有發(fā)展前景的通體板種類是Na2O-K2O-CaO-SiO2-F體系、以氟硅堿鈣石為主晶相的通體板,其次是Na2O-K2O-BaO-B2O3-SiO2-P體系的、以白磷鈣礦為主晶相的通體板。最具有前景的裝飾方法是智能布料方法和噴墨打印法。
筆者從采用熔融法和二次加熱析晶法兩種方法制備的微晶玻通體板出發(fā),分析了其在成分體系和裝飾技術(shù)二方面的發(fā)展進(jìn)程。從微晶玻璃通體板的市場(chǎng)認(rèn)可度、技術(shù)的可行性、產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性這3個(gè)指標(biāo),初步預(yù)測(cè)了微晶玻璃建材裝飾板在成分體系和裝飾技術(shù)上的發(fā)展前景。