引言：什么是陶瓷大板？首部陶瓷大板產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T23266-2009《陶瓷板》，定義注明了陶瓷板厚度不大于6mm、面積不小于1.62m2，突顯了求大限厚的導(dǎo)向意圖。

陶瓷大板接縫少、紋理款式豐富的超高顏值，正受到越來越多人的喜愛，簡約大氣，高級感十足的它，誰能不愛呢？中國目前陶瓷大板、巖板兩種名稱混用，更多使用巖板，據(jù)《華夏陶瓷網(wǎng)》信息，“巖板”這個詞最早出現(xiàn)于西班牙某公司在北京舉辦的首場超薄巖板品鑒會，英文名為SinteredStone。不過但從生產(chǎn)用原材料、工藝過程、材料范疇來說，陶瓷大板/巖板就是“放大的陶瓷磚”。

在表面裝飾技術(shù)方面，陶瓷大板更容易通過大面積、大圖案、高清晰、高逼真、多層次模仿天然名貴石材，將表面效果做出“不似石材，勝似石材”的效果。陶瓷大板應(yīng)用范圍廣范，可用在餐桌、柜子、高檔寫字臺、背景墻等應(yīng)用。

這種備選喜愛的大規(guī)格超薄瓷質(zhì)除了有點貴之外，由于其面積大、厚度薄，加工與使用中還存在著不少技術(shù)難題。陶瓷巖板的廣泛應(yīng)用對其本身的裝飾效果和力學(xué)性能提出了新的要求。其一，基體需要高白度才能實現(xiàn)豐富多彩的裝飾效果；其二，需要進(jìn)一步提高強(qiáng)度來應(yīng)對各種工程應(yīng)用場景。

接下來我們一起來探討一下，氧化鋁粉體的加入會給陶瓷帶來什么好處？

1、對陶瓷巖板力學(xué)性能的影響

在文獻(xiàn)1（見文末）實驗條件下，研究人員對比了氧化鋁粉體加入量對陶瓷板材吸水率和抗彎強(qiáng)度的影響。氧化鋁粉體加入量在15%以內(nèi)時，樣品吸水率都低于0.1%，抗彎強(qiáng)度隨著加入量的增加而提高，由74MPa增強(qiáng)到96MPa，提高了30%。當(dāng)加入量繼續(xù)增加，樣品吸水率開始增大，抗彎強(qiáng)度逐漸下降。當(dāng)氧化鋁粉體加入量為45%時，樣品吸水率增大到5.42%，抗彎強(qiáng)度降低到53MPa。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)生坯抗彎強(qiáng)度隨著氧化鋁加入量的增加而降低。當(dāng)加入量達(dá)到30%時，生坯強(qiáng)度由1.61MPa降低到1.36MPa，下降了16%，但還能滿足生產(chǎn)工藝的要求。α-Al₂O₃

在文獻(xiàn)2中提到（見文末），α-Al₂O₃微粉的加入除可提升瓷坯強(qiáng)度外，也因少量的Al₂O₃成份參與了反應(yīng)，提高了坯體的燒結(jié)溫度。因此，適量α-Al₂O₃添加量以滿足限定的燒成溫度和高的強(qiáng)度要求是可行的，但不能過量。當(dāng)α-Al₂O₃引入量為35%時，在1240℃下燒成的試樣的SEM照片，該試樣的抗折強(qiáng)度與在1180℃燒成時相比，沒有大幅度提高，僅為45MPa。

從顯微結(jié)構(gòu)分析可知，瓷坯中玻璃相含量較少，較多的氣孔還存在著，證明瓷坯尚未燒結(jié)，吸水率有很大，為1.17%，所以這種35%添加量就不適合制備1180～1240℃下燒結(jié)的大規(guī)格超薄磚了，當(dāng)然如果在合理的燒成溫度也可使強(qiáng)度明顯提高，但這并不利于成本的控制。

與基礎(chǔ)配方相比，加入α-Al₂O₃之后的瓷坯燒結(jié)范圍變寬，燒成收縮率略有所降低。當(dāng)α-Al₂O₃加入量不大時，由于α-Al₂O₃反應(yīng)能力很弱，在瓷坯中幾乎不參與反應(yīng)，只起到增強(qiáng)相的作用，所以并不會明顯提高燒成溫度，但當(dāng)α-Al₂O₃達(dá)到一定數(shù)量后，有少量的α-Al₂O₃參與了反應(yīng)，成瓷過程中必然熔融一部分α-Al2O3，這就提高了瓷坯燒成溫度。同時，因Al2O3的參與反應(yīng)，又會使瓷坯的燒結(jié)范圍變寬。

2、對陶瓷巖板白度的影響

提高坯體白度最直接有效的途徑是采用高品位原料，但這些原料也是其他工業(yè)的重要原料，如優(yōu)質(zhì)高嶺土是造紙、分子篩等的原材料。為了節(jié)約優(yōu)質(zhì)原料，目前常用的方法是在原料中引入能夠提高白度的成分，如硅酸鋯、氧化鎂、氧化鋅等。硅酸鋯價格昂貴，而且其礦源會伴生鉿等多種放射性元素，因此加入大量硅酸鋯不僅增加產(chǎn)品成本，其放射性還可能對人體健康有潛在影響。氧化鎂和氧化鋅在一定程度上可以提高坯體白度，但會影響色料發(fā)色，且縮小了坯體燒成溫度范圍，在使用上限制較大。

氧化鋁折射率為1.76，比玻璃相(1.53~1.55)高，因此在玻璃相中會產(chǎn)生散射。隨著氧化鋁粒徑減少，比表面積增大，在玻璃相中分散程度越高，根據(jù)無機(jī)材料對光的散射理論，顆粒的粒徑與可見光波長越接近，對光的散射作用越強(qiáng)。亞微米氧化鋁粉體白度為96.6%，尺寸與可見光的波長接近，在基體中產(chǎn)生Mie散射的散射效果好，具有較強(qiáng)的增白效果。因此，在白度較低的低品質(zhì)原料中加入亞微米氧化鋁粉體能較大幅度地提高基體白度。

加多少?

蘇華枝（參考文獻(xiàn)1）等人采用粒徑分布大部分在350~800nm的氧化鋁粉體添加到低品位的陶瓷原料中得出如下數(shù)據(jù)結(jié)果。

樣品白度隨著氧化鋁加入量的增加得到不同程度的提高。基礎(chǔ)料的白度為40.1%，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%和10%氧化鋁粉體時白度達(dá)到47.0%和52.3%，分別提高了17%和30%。白度隨著加入量的增加而持續(xù)提高，當(dāng)加入量達(dá)到30%后，繼續(xù)加入氧化鋁粉體僅有小幅度提高。

參考來源：

1、亞微米氧化鋁粉體在建筑陶瓷板材中的應(yīng)用研究；蘇華枝①②、余有根②、劉一軍①，謝范峰①，黃玲艷①，吳建青②；①蒙娜麗莎集團(tuán)股份有限公司博士后科研工作站；②華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

2、提高大規(guī)格超薄建筑陶瓷磚瓷坯性能的研究；周健兒、馬玉琦、王娟、鄧義群；國家日用及建筑陶瓷工程技術(shù)研究中心，景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院。

粉體圈編輯：Alpha

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