微晶石板材拋磨邊制造工藝微晶石板材是由特定組份的玻璃顆粒在高溫下燒結(jié)而成,其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)為玻璃相和結(jié)晶相共存,兩者的比例決定了材料的理化性能和表面特性。微晶石內(nèi)部結(jié)晶相是從玻璃顆粒界面開始向中心生長,由于晶體生長方向各異及兩種巖相組織共存,從而形成絢麗的表面花紋。
由于微晶石是在高溫下燒制而成,玻璃顆粒在高溫下呈熔融狀態(tài),顆粒之間搭接空間所存在的空氣以及顆粒內(nèi)部原有的氣泡被封閉在內(nèi)無法排出從而在內(nèi)部形成大量的氣孔。
這些氣孔如出現(xiàn)在微晶石表面,即成為其表面缺陷,造成廢品。與此同時,在熔融狀態(tài)下,由于表面張力的作用,其表面形成一個“火拋光”表層,其厚度僅有幾十微米,光澤度在70度以上。這層極薄的表層組織將內(nèi)部氣孔完全覆蓋,從而確保了微晶石表面的裝飾效果。故這層極薄的表層組織對微晶石表面質(zhì)量極為重要。
微晶石這種獨特的組織結(jié)構(gòu),使之在磨拋和切割加工時具有獨特的工藝性,不能簡單套用天然石材的加工工藝相應(yīng)的加工設(shè)備也應(yīng)適應(yīng)這種工藝變化。天然石材的研磨拋光,其目的有兩個,一是為了獲得表面的平整度,二是為了獲得表面光澤度。而微晶石板材,由于其特有的內(nèi)部和表層組織結(jié)構(gòu),它的表面平整度必須在板材燒成過程中形成,不能通過后續(xù)的研磨來糾正,否則會破壞表層組織,使內(nèi)部氣孔暴露出來,嚴重影響板材表面的裝飾效果。
所以在其磨拋過程中,必須完整保留這一層組織,故要求磨削量非常小。所以微晶石板材的磨拋實際上只是為了獲得所要求的表面光澤度。另外,在板材燒成過程中,由于溫度變化,其表面不會是一個理想的平面,故在其磨拋過程中,為保證表面各處的磨削量均勻,磨具必須具有隨動功能,也即所謂的“仿型”功能。
故微晶石的磨拋工藝特點可總結(jié)為“仿型淺磨削”工藝。這是有別于天然石材的獨特之處。用微晶石裝飾的建筑,不但白天輝煌豪華氣派,而且特別到夜晚,其外墻用微晶石裝飾的建筑,集晶瑩、明亮、柔和特色于一體,將五彩繁華的夜景一覽無余地統(tǒng)統(tǒng)映照到聳立的街墻上;在這種明珠世界一般的環(huán)境中,明顯展現(xiàn)出一般石材、陶瓷磚實在無法與之抗衡的藝術(shù)魅力,猶如驕傲公主一般。
當(dāng)然,同時也應(yīng)該考慮,以分析角度來對各項主要性能作定量比較。微晶石(建材微晶玻璃)與陶瓷磚、石材的性能比較 項目 花崗石 大理石 鑄石 日本微晶玻璃 黃崗微晶玻璃 中辰微晶玻璃 密度gcm3 2.6-2.8 2.-2.7 3.0 2.7 2.7 2.65-2.7 彎曲強度Mpa 15.0 17.0 51.0 51.07 40-60 抗沖擊強度KJm2 0.84 0.88 0.84-1.25 1.045 1.01 2.45 抗擊強度Mpa 60-300 90-230 200-300 120-560 585.9 549 莫氏硬度 5.5 3-5 6.5 6.0 6.5 吸水率% 0.35 0.3 0.05-0.22 0.00 0.057 0.02 耐酸性能1%H2SO4 1.0 10.3 1-3 0.08 0.054 0.08 耐堿性1%NaOH 0.1 0.3 9-10 0.05 0.031 0.05 熱脹數(shù)*10-7C 50-150 80-260 124-175 65 80 抗凍性 0.25 0.23 0.23 0.04 0.028 擴散反射率% 64 42 82 81.5 80 說明:>單位換算:1MPa=10.20 kg/cm2。>抗凍的測試方法不同,判別項目也不同;故(A)、(B)兩縱欄之間不能直接比較。>耐酸、耐堿的測試方法不同,判別項目也不同;故(A)、(B)兩縱欄之間不能直接比較。
>莫氏硬度是粗糙分級參數(shù),即使測得同一等級,彼此間的耐磨性能仍會有較明顯差距。>鏡面能將入射光束與入射角相等的反射角度定向反射形成光斑。與此不同,文獻數(shù)據(jù)表明,白色建材微晶玻璃表面的反射光強,只有20%沿著反射角,而其余的80%都彌散分布到半球面的其它所有角度方向去了;這種漫反射特性除去形成玉質(zhì)感的優(yōu)雅效果之外,對于地鐵站等力求獲得均勻空間照明效果的建筑場所,都有重要的工程價值。>裝飾表面的光澤度與吸污性能不是獨立參數(shù),除去與材料的基本特性之外,磨拋加工的質(zhì)量高低也會對此性能有些影響:表面偏于粗糙,當(dāng)然也就表現(xiàn)出光澤度偏低、表面納污嚴重。
還有,復(fù)合板微晶石與市場上的通體薄板微晶石有何不同?許多客戶已很多次提問,答案詳見下表。 生產(chǎn)方式 色差 平面度允許偏差(mm) 價格③ “新南悅”產(chǎn)復(fù)合板 單層輥道窯 ?、? 800mm邊長磚 偏低 邊-0.5+0.6 對角線-0.7+0.8 通體薄板 6→9→12層隧道壓或梭式窯 偏大② 800mm邊長磚③ 偏高 邊-0.8+0.8 對角線-1.0+1.0 說明:①層間色差隨著燒成層數(shù)增加而增加并且變得復(fù)雜,故復(fù)合板的色差小。②板材平面度與冷卻降溫過程中的散熱條件關(guān)系極大:復(fù)合板本身直接在輥道上運動,上下散熱比較對稱;但是,通體薄板(~14mm)必須另外有很厚(~38mm)耐火材料質(zhì)棚板(外形類似空心樓板)承載,散熱明顯不對稱;故復(fù)合板的平面度偏差更小。③從建筑裝飾角度評判:在光澤度和尺寸規(guī)整度都同等的前提下,遠距離(例如一、二十米之外)的宏觀視覺效果首先在于色差;近距離(例如一~三米之內(nèi))的視覺效果主要在于磚片間拼接臺階(所謂“踢腳”)。
因此,正是這兩項指標構(gòu)成了如前所述“建筑裝飾環(huán)境美學(xué)”評判的核心,而正是復(fù)合板在這里占了上風(fēng),并且價格也具有比較優(yōu)勢,故復(fù)合板的價格性能比絕對是超一流的。這樣,經(jīng)銷商自然就能理直氣壯地向買主坦陳:正是復(fù)合板使得他心目中的裝飾對象(從大型公共工程一直到他的店鋪、家居…)真正實現(xiàn)了“物超所值”。 所述的陶瓷磚底坯實際上就是常規(guī)玻化磚的一種,如果不復(fù)合微晶玻璃面層而直接進行拋光,就可作為拋光?;u產(chǎn)品銷售。
從原料構(gòu)成來講,本?;u底坯屬于“石英-長石-粘土”體系的陶瓷品種。成分細節(jié)見下表。陶瓷坯底成分(Wt%) 原料成分表 高鋁砂 鉀長石 鈉長石 黑泥 20~35 10~20 15~30 15~25 氧化物成分表 SiO2 Al2O3 RO R2O Fe2O3 55~65 20~25 1~3 2.5~4.5 0.2~0.5 面層微晶玻璃的成分,在品種上用量大(~90%)的各個成分與普通窗玻璃或瓶罐玻璃一樣,而用來改性的幾個小含量成分(合計~10%)品種也都普遍用于醫(yī)用玻璃、光學(xué)玻璃、電氣電子玻璃領(lǐng)域中。
面層微晶玻璃成分(Wt%) 主體成分 改性成分 Fe2O3雜質(zhì) Na2O、K2O、CaO、Al2O3、、SiO2 B 2O3、ZnO、BaO等 ~90% ~10% ~0.05 滑動阻力關(guān)于微晶石拋光表面對于人員行走的影響問題,比較妥當(dāng)?shù)囊环N考評方法就是測定其“滑動阻力”。日本的微晶玻璃生產(chǎn)公司“日本電氣硝子株式會社”在其微晶玻璃面板的產(chǎn)品樣本“結(jié)晶化玻璃建材新型壁面板綜合手冊”中,介紹了這項目的測試結(jié)果?,F(xiàn)將有關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)述如下。測試所依據(jù)的標準:JIS A 1407(日本工業(yè)標準)。
相對于人員行走產(chǎn)生滑動的難易程度,將滑動阻力分為以下的級別: 滑動阻力數(shù)值 評判分級 ≤0.09 極為光滑 0.10~0.19 光滑 0.20~0.29 一般 ≥0.30 不光滑 測試結(jié)果見下表??梢姡⒕РAО迮c拋光的花崗巖板具有幾乎相同的滑動阻力數(shù)值。
在鋪貼瓷磚地板的時候,有的地方的瓷磚難免要進行切割才能與地面吻合,那么微晶石瓷磚的切割加工又有哪些要點呢?我們應(yīng)該如何避免微晶石瓷磚切割加工時產(chǎn)生的崩邊問題呢? 產(chǎn)生原因 微晶石表面層比一般石材堅強、結(jié)構(gòu)至密,這不但對金剛石刀具消耗明顯增大,而且鋸切中的脆性也高于石材,容易產(chǎn)生崩邊的缺陷,這情況倒是與玉石接近。新接觸者務(wù)必注意這個特點。
防范措施 建議下述的相應(yīng)對策,其關(guān)鍵在于加工過程中確保平衡,盡量減低震動,特別石側(cè)面擺動。
具休要求如下: 盡量使用臺式鋸切機,以便從機械類型上就易于保證加工平穩(wěn)。板材必須在機器臺面上擺放十分平穩(wěn),必要時應(yīng)該在底機薄鋸片下難免會有多少有些變異。關(guān)鍵在于調(diào)整好進刀速度,只要進刀速度選擇得當(dāng),就可將變形控制到最小,從而保證切割直線度和直角度,到了快要切完的出刀階段,為使變形不會突然釋放而導(dǎo)致板材產(chǎn)生掉角缺陷中,要適當(dāng)提前開始逐漸減速。特別提醒,鋸割后,在加工好的板材移開之前,切忌將操作臺逆向拖回。
因為這時穿載鋸片形狀已經(jīng)恢復(fù)到初始狀態(tài),往往會檫刮到被拖回來的板材邊沿而導(dǎo)致崩邊。 如果直接使用手持便攜型云石鋸,則務(wù)必保證操作者具有足足夠經(jīng)驗與技巧的熟練。這時,就更加強調(diào)板材擺放的足夠平穩(wěn)。
例如,在地面上擺放適當(dāng)厚度的(如50mm)一層潮濕沙子,仔細平整后,再細心將板材鋪放上去并調(diào)整平衡。事實上,手工操作不可能像臺式鋸機一樣保持那么平穩(wěn)。尤其難以避免側(cè)向擺動。
因此,被板材厚度與尺寸等具體情況,應(yīng)該實施多趟鋸切:從厚度上將鋸縫分解為兩層甚至更多層,每一趟只鋸切適當(dāng)厚度的鋸溝(不切透),這樣就有效降低了進刀所需的刀量,易于提高手動運刀的平穩(wěn)性。必要時,第一趟先著重小心開出通長的淺溝槽,以此作為隨后各趟加工的導(dǎo)向槽。 選用“自銳性”好的優(yōu)質(zhì)金剛石鋸片,最好選用微晶石專用金剛石鋸片。
無專用鋸片時,鋸片的配選原則是,適用大理石軟質(zhì)鋸片(而不是花崗石鋸片),才適用微晶石,因為這樣能保證“自銳性”及時暴露出新鮮的金剛石棱角。并且一定要經(jīng)?!伴_刀”,保證刃口鋒利,從而降低切割阻力,達到提高加工平穩(wěn)性的目的。 選用好的開刃材料,推薦優(yōu)先采用普通的粘土耐火磚。 保證充分的冷卻用水量,并且注水水流要始終都動態(tài)對準隨時變動中的切割鋒面。
保證充分的冷卻條件十分重要,否則切割鋒面過熱,甚至摩擦嚴重到發(fā)紅打火,就極易導(dǎo)致炸紋隱傷或者干脆炸裂。
微晶石是新型的裝飾建筑材料,其中復(fù)合微晶石稱為微晶玻璃復(fù)合板材,是將一層3—5mm的微晶玻璃復(fù)合在陶瓷?;谋砻?,經(jīng)二次燒結(jié)后完全融為一體的高科技產(chǎn)品。微晶石厚度在13—18mm,光澤度大于95。
在建筑材料領(lǐng)域,自從上世紀六十年代前蘇聯(lián)發(fā)明了壓延法制備微晶玻璃以及后來日本發(fā)明用燒結(jié)法制備微晶玻璃建筑裝飾材料以來,這種材料就以其高檔裝飾藝術(shù)性、優(yōu)良的機械性能、耐化學(xué)腐蝕性能(耐氣候風(fēng)化性)、原料來源的廣泛性以及較低經(jīng)濟成本逐步進入了高檔的建材市場。
微晶石板材拋磨邊制造工藝微晶石板材是由特定組份的玻璃顆粒在高溫下燒結(jié)而成,其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)為玻璃相和結(jié)晶相共存,兩者的比例決定了材料的理化性能和表面特性。微晶石內(nèi)部結(jié)晶相是從玻璃顆粒界面開始向中心生長,由于晶體生長方向各異及兩種巖相組織共存,從而形成絢麗的表面花紋。由于微晶石是在高溫下燒制而成,玻璃顆粒在高溫下呈熔融狀態(tài),顆粒之間搭接空間所存在的空氣以及顆粒內(nèi)部原有的氣泡被封閉在內(nèi)無法排出從而在內(nèi)部形成大量的氣孔。這些氣孔如出現(xiàn)在微晶石表面,即成為其表面缺陷,造成廢品。
與此同時,在熔融狀態(tài)下,由于表面張力的作用,其表面形成一個“火拋光”表層,其厚度僅有幾十微米,光澤度在70度以上。這層極薄的表層組織將內(nèi)部氣孔完全覆蓋,從而確保了微晶石表面的裝飾效果。故這層極薄的表層組織對微晶石表面質(zhì)量極為重要。
微晶石這種獨特的組織結(jié)構(gòu),使之在磨拋和切割加工時具有獨特的工藝性,不能簡單套用天然石材的加工工藝相應(yīng)的加工設(shè)備也應(yīng)適應(yīng)這種工藝變化。天然石材的研磨拋光,其目的有兩個,一是為了獲得表面的平整度,二是為了獲得表面光澤度。而微晶石板材,由于其特有的內(nèi)部和表層組織結(jié)構(gòu),它的表面平整度必須在板材燒成過程中形成,不能通過后續(xù)的研磨來糾正,否則會破壞表層組織,使內(nèi)部氣孔暴露出來,嚴重影響板材表面的裝飾效果。
所以在其磨拋過程中,必須完整保留這一層組織,故要求磨削量非常小。所以微晶石板材的磨拋實際上只是為了獲得所要求的表面光澤度。另外,在板材燒成過程中,由于溫度變化,其表面不會是一個理想的平面,故在其磨拋過程中,為保證表面各處的磨削量均勻,磨具必須具有隨動功能,也即所謂的“仿型”功能。
故微晶石的磨拋工藝特點可總結(jié)為“仿型淺磨削”工藝。這是有別于天然石材的獨特之處。
鋪貼微晶石必須要留縫。不論是0.5mm以下的膨脹縫還是1mm以上的寬縫。
因為微晶石表層的玻璃容易膨脹擠碎。
有圖案可以做點美縫。選合適圖案的顏色,金色、白色……面積只有這么大,花不了多少錢。