本发明属于建筑陶瓷，具体涉及一种具有珠光虹彩变色效果的陶瓷岩板及其制备方法。
背景技术：
1、陶瓷岩板是一种新型建筑装饰材料，因具有良好的强度、硬度、耐磨性、防污性、耐酸碱性和抗渗性等优点而深受消费者的喜爱。目前，陶瓷岩板的表面装饰釉料主要为传统的哑光釉、亮光釉、柔光釉和珠光釉。其中：哑光釉、亮光釉和柔光釉的色调以白色或黑色居多，同质化严重、风格单一，表面装饰效果欠佳，无法满足实际需求。
2、珠光虹彩釉是一种特殊的陶瓷釉料，能够在陶瓷表面产生五颜六色的虹彩效果，这种效果是由于釉料中的特定成分在烧成过程中析出高折射率的晶体，这些晶体使光线产生干涉，从而形成虹彩效果。珠光虹彩釉的形成机理与结晶釉、金属光泽釉相似，可以用泰曼析晶理论进行解释。釉熔体中首先要有处于饱和状态的成晶物质，以形成晶核；其次是熔体冷却时，在该物质的析晶温度范围内进行保温，以使晶核发育成长。通过控制基础釉的成分，使析出的晶体不同，釉面就会出现不同的虹彩颜色。这种釉料不仅可以增加陶瓷岩板的美观性，还能通过其独特的光学特性，为陶瓷产品增添特殊的光泽效果。与传统的无光泽釉或金属光泽釉相比，珠光虹彩釉通过析晶过程产生的虹彩效果，提供了更加丰富和动态的颜色变化。其特殊效果是其他类型釉料难以复制的，因此在高端陶瓷装饰领域有着广泛的应用。
3、目前，珠光釉主要存在稳定性、光泽度、色纯度和色相不佳的问题。珠光颜料需要经过特殊的表面处理来增强其耐候性和防腐蚀性。常见的表面处理方法包括硅酸处理、二氧化硅处理和有机硅处理等，这些处理方法虽然能够提供一定的保护，但在长期使用或者极端环境下，颜料的稳定性将受到较大的影响。传统珠光釉料的光泽度往往受到原料研磨工艺的限制，研磨过程中，需要精确控制以获得适当的颗粒大小和形状，这对设备和工艺提出了更高的要求。珠光颜料的色彩效果依赖于金属氧化物的添加，这些金属氧化物在不同的载体上产生不同的色彩效果。然而，传统工艺中的色彩单一性和色相的限制导致了装饰效果的局限性。此外，传统珠光釉料的生产过程中需要使用大量稀有材料，如钛白粉、云母片等，以及贵金属，不仅成本高，而且在开采及生产过程中均会产生一定的环境污染。
4、因此，开发一种低成本的、稳定的，并具有良好色纯度和色相的珠光虹彩变色陶瓷岩板，势必得到人们的喜爱，满足人们对高档装饰效果的追求。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有珠光虹彩变色效果的陶瓷岩板及其制备方法，该陶瓷岩板通过设置面釉层、珠光虹彩变色釉层和珠光微粒层，并在各层中采用特定的原料组分，形成具有光学特性的釉面，产生具有珠光虹彩变色效果。
2、为解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种陶瓷岩板，由下至上依次包括坯体、底釉层、面釉层、珠光虹彩变色釉层、图案层和珠光微粒层；
3、所述面釉层的原料组分包括第一低温料，所述珠光虹彩变色釉层的原料组分包括第二低温料，所述珠光微粒层的原料组分包括霞石正长岩、冰洲石粉、锆英砂和氧化铈；
4、所述第一低温料中含有霞石正长岩、冰洲石粉、透闪石粉、锆英砂和锂瓷石粉，所述第二低温料中含有霞石正长岩和冰洲石粉。
5、本发明通过在坯体的表面同时设置具有特定组分的面釉层、珠光虹彩变色釉层和珠光微粒层，共同实现珠光虹彩变色效果。其成色机理如图1所示，通过在釉层中形成不同粒径(40-160nm)和折射率的晶体，当光线照射在釉面时，发生光的反射、折射和干涉现象。
6、具体地，本发明一方面利用珠光微粒能够在光线照射下产生多层次的反射，使得光线在不同角度下呈现出不同的颜色，类似于天然珍珠的光泽；另一方面，面釉层和珠光虹彩变色釉层中采用特定组分的第一低温料和第二低温料，进一步促进了珠光微粒的虹彩变色效果。第一低温料、第二低温料和珠光微粒中分别含有霞石正长岩细粉、冰洲石粉、透闪石粉、锆英砂、锂瓷石粉等，这些原料在高温下烧结，可形成具有特定光学特性的釉面效果。其中：面釉层提供基础的光滑度和光泽，珠光虹彩变色釉层增强了光的反射和折射效果，而珠光微粒层则通过多层次的反射和干涉现象，实现了珠光虹彩变色的效果。
7、同时，珠光微粒层中含有多种金属氧化物，如氧化锆、氧化铈，当光线照射到这些微粒上时，会发生光的反射及干涉(光线进入微粒内部，在不同层之间发生干涉，产生多种颜色)，这些光学现象，使得观察者能在不同角度下看到不同的颜色，从而产生珠光虹彩的效果。同时，珠光虹彩变色釉层和珠光微粒在烧结过程中会形成具有不同折射率的微结构，这些微结构在光线照射下会产生复杂的光学效果，包括光的散射(光线在微结构表面或内部发生)、反射(光线从微结构的界面)和折射(光线进入微结构后发生)，从而使得釉面在不同的观察角度下呈现出不同的颜色和光泽，达到珠光虹彩变色的装饰效果。而第一低温料和第二低温料则是珠光虹彩变色釉的基础，它们在高温下会形成具有特定光学特性的固态溶液或玻璃相，为珠光效果提供了理想的基底。
8、作为上述方案的进一步改进，所述第一低温料中还含有滑石粉、磷酸二氢钾、硼砂和符山石粉，所述第一低温料的组分，按重量份计包括：
9、
10、其中：冰洲石粉的化学式为caco3，是无色透明纯净的方解石。
11、符山石粉的主要成分为硅酸盐矿物，化学式为zn4si2o7(oh)2·h2o，其化学组成按重量百分比计包括：sio2 30-40％，zno 50-60％，烧失量5-10％。
12、作为上述方案的进一步改进，所述面釉层的原料组分还包括长石、羊油矸土、霞石正长岩、煅烧铝土矿、烧滑石、碳酸氢钠和沸石，所述面釉层的原料组分，按重量份计包括：
13、
14、其中：羊油矸土的主要成分为埃洛石，化学成分与高岭石相近，主要含有sio2、al2o3、fe2o3、k2o、tio2等。
15、具体地，面釉层中各原料的作用如下：霞石正长岩和冰洲石粉主要提供釉面的基础结构，增强釉面的硬度和耐磨性。透闪石粉和锆英砂有利于提高釉面的光泽度和透明度，以及光线的反射和折射。锂瓷石粉主要用于调节釉面的热膨胀系数，防止釉面开裂。长石和羊油矸土提供釉面的光滑度和光泽，使珠光效果更显著。煅烧铝土矿和烧滑石有利于增强釉面的耐酸碱性和抗渗性。碳酸氢钠和沸石则可调节釉面的化学稳定性，确保釉面在高温下的稳定性。
16、作为上述方案的进一步改进，所述第二低温料中还含有铝硼锆钙石粉、异极矿石粉、铝土矿、长石、天青石粉、磷酸二氢钾、独居石粉和符山石粉，所述第二低温料的组分，按重量份计包括：
17、
18、其中：异极矿石粉的化学组成为zn4si2o7(oh)2·h2o。
19、作为上述方案的进一步改进，所述珠光虹彩变色釉层的原料组分还包括异极矿石粉和立德粉，所述珠光虹彩变色釉层的原料组分，按重量份计包括：
20、第二低温料 94-98份；
21、异极矿石粉 1-3份；
22、立德粉 1-3份。
23、其中：立德粉为硫化锌和硫酸钡的混合物，含硫化锌越多，遮盖力越强，品质也越高。其化学组成按重量百分比计包括：zns28-30％，baso4 70-72％。
24、具体地，珠光虹彩变色釉层中各原料的作用如下：霞石正长岩和冰洲石粉主要用于提供釉面的基础结构，增强釉面的硬度和耐磨性。铝硼锆钙石粉和异极矿石粉有利于提高釉面的光泽度和透明度，有助于光线的反射和折射。立德粉可增强釉面的遮盖力和光泽度，使珠光效果更显著。磷酸二氢钾和独居石粉用于调节釉面的化学稳定性，确保釉面在高温下的稳定性。
25、优选地，所述珠光虹彩变色釉层的原料组分还包括分散悬浮剂，其加入量为170-120重量份。
26、优选地，所述分散悬浮剂选自阴离子型分散剂、非离子型分散剂、聚合物型分散剂中的至少一种。
27、优选地，所述阴离子型分散剂选自木质素磺酸盐、萘磺酸盐、烷基萘磺酸盐甲醛缩合物、硫酸盐和磷酸盐类中的至少一种。
28、优选地，所述非离子型分散剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、多芳基酚聚氧乙烯醚、eo—po嵌段共聚物中的至少一种。
29、优选地，所述聚合物型分散剂选自聚甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯共聚物中的至少一种。
30、作为上述方案的进一步改进，所述珠光微粒层的原料组分还包括铝硼锆钙石粉、滑石粉、锆英砂、锂辉石粉、异极矿石粉、天青石粉、磷酸二氢钾、碳酸钠和符山石粉，所述珠光微粒层的原料组分，按重量份计包括：
31、
32、具体地，珠光微粒层中各原料的作用如下：霞石正长岩和冰洲石粉主要用于提供釉面的基础结构，增强釉面的硬度和耐磨性。铝硼锆钙石粉和滑石粉有利于提高釉面的光泽度和透明度，有助于光线的反射和折射。锆英砂和锂辉石粉可增强釉面的光泽度和透明度，使珠光效果更显著。氧化铈在光线照射下产生多层次的反射，使得光线在不同角度下呈现出不同的颜色，类似于天然珍珠的光泽。磷酸二氢钾和碳酸钠可调节釉面的化学稳定性，确保釉面在高温下的稳定性。
33、作为上述方案的进一步改进，所述坯体的原料组分，按重量份计包括：
34、
35、
36、其中：盐泥的主要成分为mg(oh)2、caco3、baso4和泥砂。
37、粉煤灰主要由硅、铝、铁和钙的化合物组成，其次含有少量硫、镁、钛、钠、钾的化合物及微量其它元素的化合物。
38、作为上述方案的进一步改进，所述底釉层的原料组分，按重量份计包括：
39、
40、具体地，本发明的陶瓷岩板之所以能呈现出类似珍珠光泽和随光线变化而变色的效果，除面釉层、珠光虹彩变色釉层和珠光微粒层外，坯体和底釉层也起到一定的促进作用。其中：坯体中的霞石正长岩、羊油矸土、钙沸石粉等原料，以及底釉层中的长石、烧滑石等，均可形成坚固的基底，提供足够的光滑度和光泽，以便珠光虹彩变色釉能够更好地附着和展现其效果。硅酸锂、碳酸氢钠和五水偏硅酸钠等添加剂则用于调节砖体的热膨胀系数和化学稳定性，从而优化珠光虹彩变色釉的附着和耐久性。
41、本发明的第二方面提供了上述陶瓷岩板的制备方法，包括以下步骤：
42、在坯体上依次施底釉、面釉、珠光虹彩变色釉、喷雾打印图案和施珠光微粒浆料，依次形成底釉层、面釉层、珠光虹彩变色釉层、图案层和珠光微粒层，经干燥后，入窑烧成，得所述陶瓷岩板。
43、作为上述方案的进一步改进，所述珠光虹彩变色釉的施釉方式为丝网印刷或胶辊印刷，以实现复杂的图案设计。
44、作为上述方案的进一步改进，所述珠光虹彩变色釉层的厚度为0.6-0.9mm。
45、优选地，所述底釉的施釉量为0.6-0.9kg/m2。
46、优选地，所述底釉和面釉在制备时中的碳酸氢钠分两部分引入，一部分为内加(研磨底釉浆料前加入)，用量为0.06-0.12份；另一部分为外加(研磨底釉浆料后加入)，用量为0.4-0.8份。
47、具体地，碳酸氢钠采用部分内加和部分外加主要是为了调节釉料的物理和化学性质。内加的碳酸氢钠可以在釉料的混合过程中均匀分布，有助于改善釉料的流动性和稳定性。外加的碳酸氢钠则在烧成过程中起作用，促进釉层中气泡的形成，从而改善釉面的质感和光泽。同时，碳酸氢钠在高温下分解产生二氧化碳气体，这些气体可以帮助形成釉面上的微孔，增加釉面的亮度和透明度。同时，这些气泡也能够在一定程度上影响釉面的颜色和光学性质，如反射和折射光线的能力，从而改变陶瓷产品的整体外观效果。
48、优选地，所述面釉的施釉量为0.65-0.95kg/m2。
49、优选地，所述珠光微粒浆料的施浆量为0.18-0.24kg/m2。
50、优选地，所述烧成的最高温度为1090℃-1130℃。
51、优选地，所述烧成的周期为45-65分钟。
52、本发明的上述技术方案相对于现有技术，至少具有如下技术效果或优点：
53、(1)本发明通过在坯体的表面同时设置具有特定组分的面釉层、珠光虹彩变色釉层和珠光微粒层，利用珠光微粒在光线照射下产生多层次的反射，使得光线在不同角度下呈现出不同的颜色，并产生珍珠光泽；面釉层和珠光虹彩变色釉层中采用特定组分的第一低温料和第二低温料，如霞石正长岩细粉、冰洲石粉、透闪石粉、锆英砂、锂瓷石粉等，这些原料在高温下烧结，可形成具有特定光学特性的釉面，进一步促进了珠光微粒的虹彩变色效果。同时，珠光虹彩变色釉层和珠光微粒层间相互作用，形成具有不同折射率的微结构，这些微结构在光线照射下会产生复杂的光学效果，也有利于实现珠光虹彩变色的装饰效果。
54、(2)本发明陶瓷岩板的珠光虹彩变色效果主要是通过多层釉层设计及釉料组分控制，无需进行后期表面处理，因此具有良好的稳定性，且光泽度、色纯度和色相均较佳。同时，在制备的过程中，利用霞石正长岩、羊油矸土等更易获取的材料替代传统稀有材料，无需添加稀有材料和贵金属，并添加了部分工业废弃物(如赤泥和粉煤灰)，不仅降低了生产中的环境污染，也大大降低了生产成本。
1.一种陶瓷岩板，其特征在于，由下至上依次包括坯体、底釉层、面釉层、珠光虹彩变色釉层、图案层和珠光微粒层；
2.根据权利要求1所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述第一低温料中还含有滑石粉、磷酸二氢钾、硼砂和符山石粉，所述第一低温料的组分，按重量份计包括：
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述面釉层的原料组分还包括长石、羊油矸土、霞石正长岩、煅烧铝土矿、烧滑石、碳酸氢钠和沸石，所述面釉层的原料组分，按重量份计包括：
4.根据权利要求1所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述第二低温料中还含有铝硼锆钙石粉、异极矿石粉、铝土矿、长石、天青石粉、磷酸二氢钾、独居石粉和符山石粉，所述第二低温料的组分，按重量份计包括：
5.根据权利要求1或4所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述珠光虹彩变色釉层的原料组分还包括异极矿石粉和立德粉，所述珠光虹彩变色釉层的原料组分，按重量份计包括：
6.根据权利要求1所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述珠光微粒层的原料组分还包括铝硼锆钙石粉、滑石粉、锆英砂、锂辉石粉、异极矿石粉、天青石粉、磷酸二氢钾、碳酸钠和符山石粉，所述珠光微粒层的原料组分，按重量份计包括：
7.根据权利要求1所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述坯体的原料组分，按重量份计包括：
8.根据权利要求1或2所述的陶瓷岩板，其特征在于，所述底釉层的原料组分，按重量份计包括：
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的陶瓷岩板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的陶瓷岩板的制备方法，其特征在于，所述珠光虹彩变色釉的施釉方式为丝网印刷或胶辊印刷；和/或，所述珠光虹彩变色釉层的厚度为0.6-0.9mm。
