具深层结晶之建筑基材.pdf

本实用新型系关于一种建筑用基材，包含材料基底，其表面具有毛细孔或裂缝；其特征在于该建筑用基材包含纳米结晶物质填入该毛细孔或裂缝，使其与该基材结合，达无毛细孔化之目的，其中该纳米结晶物质系以导入纳米溶液后，以深层结晶法与高温烧结形成，其中在高温烧结程序后，包含再次导入上述之纳米溶液与低温凝聚程序。

1.  一建筑用基材，包含：
材料基底，其表面具有毛细孔或裂缝；其特征在于：该毛细孔或裂缝内设有奈米结晶物质。

2.  根据权利要求1所述之建筑用基材，其特征在于：其中该所述建筑用基材包含石英砖。

3.  根据权利要求1所述之建筑用基材，其特征在于：其中该所述建筑用基材包含陶瓷砖。

4.  根据权利要求1所述之建筑用基材，其特征在于：其中该所述建筑用基材包含玻璃。

5.  根据权利要求1所述之建筑用基材，其特征在于：其中该所述建筑用基材包含不锈钢。

具深层结晶之建筑基材
技术领域
本实用新型系有关于一种基材，特别是一种具深层结晶微结构之基材，如抛光石英砖、陶瓷、玻璃、不锈钢之毛细孔填补，使其达到无毛细孔化。
背景技术
目前市面上充满许多不同种类之建材，以供建筑施工采用以铺设地面或步道，例如地砖、磁砖、大理石砖、石英砖等。以各种土壤(如黏土、高岭土、石英及各种土壤)研磨成粉末，以不同比例调和后利用模具压缩成形并经过窑烧后之成品。一般使用陶瓷黏土、长石、陶石、石英等多种原料磨粉、高压压铸成形，上釉经高温烧制而成的产品，可制成光面、雾面，高温烧成约800℃～1200℃不等，视产品的种类。
粉质材料之坯土经800～1000高温烧制，吸水率25％以下，粉料未熔合者。其为釉面亮度高、较平整性，成本低；陶质地砖之坯土经1000～1100℃高温烧制，吸水率16％以下。上述之缺点为易龟裂、吸水率高、硬度低。瓷质之坯土经1200以上高温烧制，粉料熔合，吸水率1％以下。优点为吸水率低、硬度高、质感较佳；但是缺点为成本高。
生产方式可分为以模具制造，多种石粉经研磨成细微粉末后，依一定比例混合并经高压成型。而后再窑烧之产品。另一种是射出成型，以真空射出机压挤后切割成型并经窑烧。另有采用窑烧方式。一般磁砖的构造是由表面的釉面及胚底所组成，而釉面和胚底组成材质不同，其膨胀系数自然不同，故会有裂釉的现象产生。由于冷缩热胀及釉面和胚底的膨胀系数不同，造成釉面形成不规则之裂纹或网状裂纹。
石英砖烧成后，经机械研磨(抛光)，表面平整光亮，简称抛光石英砖。近年来建筑市场流行大尺寸抛光石英砖，其原因在天然石材是天然石块经切割成片状，经机械研磨，是天然的，其密度、硬度随着不同石块种类差异很大，毛细孔较多，吸水率较高、较不易保养、纹路对齐问题、铺设总厚度较厚、较费工、结构负担较重、价格较贵等问题，而抛光石英砖因是人工制成，其密度、硬度较均匀，则相对的毛细孔较细、吸水性低、较易保养(结晶瓷化抛光过，耐磨性较佳)、纹路一致统一、厚度较薄(约8～10MM厚，结晶瓷化过，抗弯强度较高)、省工、结构负担较轻、价格较便宜(大尺寸抛光石英砖例外)。
地砖砖瑕疵造成的原因很多，其表面具有许多细微凹洞，压模成型机吨数太少亦会造成胚体内部分子间的空隙过大。另外，抛光石英砖之表面毛细孔及细裂目前有打腊及表面涂装两种方式，这两种方式仅能在砖面形成一层薄膜，使其短暂防止污染源侵入。但因结构性差不能耐磨，所以只要行走在上面即刻被磨擦而失去作用，必须时常施工打腊。表面涂装虽然比打腊好些，但仍无法保持长时间防污。抛光石英砖因于工厂成型时，压模重量与压模时间不稳定，以致烧结完成之后抛光砖的表面布满了极细微且密集之孔隙。这些密集且细微之孔隙相当于天然石材中的“毛细孔”，即对抵抗污染率有着相当大的影响，孔隙愈大愈是密集，抗污率下降，光泽度降低。
目前市售产品有以常温表面胶层技术，该项技术进行测试，其表面硬度非常差几乎完全不耐磨。抗污性极差。对该地砖样品经以水性钢笔墨水测试其防污性，测试结果皆在两小时以内便渗入污渍无法清洗(参第四图)。
发明内容
有鉴于上述诸多缺点，本实用新型提出一种具深层结晶结构之基材。本实用新型之目的之一在于提供一种无毛细现象之基材。
一般石英砖之表面具有毛细孔及细裂，先前技术以打腊及表面涂装两种方式形成一层薄膜，使其短暂防止污染源侵入。但因结构性差不能耐磨，所以只要行走在上面即刻被磨擦而失去作用，必须时常施工打腊。表面涂装虽然比打腊好些，但仍无法保持长时间防污。
本案之特征在于采用奈米溶液，经深层结晶与高温烧结使奈米溶液结晶且与该基材结合，填补毛细孔或裂缝结合，俾使消除或降低该毛细孔或裂缝。
故本实用新型提出一建筑用基材，包含：材料基底，其表面具有毛细孔或裂缝；其特征在于该建筑用基材包含奈米结晶物质填入该毛细孔或裂缝，使其与该基材结合，达无毛细孔化之目的。其中该奈米结晶物质系以导入奈米溶液后，以结晶法与高温烧结形成，高温烧结温度约为摄氏500—600度。奈米结晶物质之成分，举例而言，可以包含二氧化硅。其中在该高温烧结程序后，包含再次导入该奈米溶液与低温凝聚程序。
所述所述建筑用基材，包含石英砖、陶瓷砖、玻璃、不锈钢。
上述之施作方法包含备置一基材，随之清洗表面与烘干去除水分。之后，第一次导入奈米溶液，俾使该奈米溶液进入基材表面之毛细孔或裂缝。采用深层结晶程序与高温烧结技术使该奈米溶液结晶成型于毛细孔或裂缝内。之后，可以再次导入奈米溶液，以低温凝聚步骤加以处理。完成之后，再清洁表面与执行质量解验程序。
附图说明
藉由参考下列详细叙述，将可以更快地了解上述观点以及本实用新型之优点，并且藉由下面的描述以及附加图式，可以更容易了解本实用新型之精神。其中：
图1系为制作方法程序示意图。
图2系为具有毛细孔与裂缝之截面示意图。
图3系为具有深层结晶层之截面示意图。
图中：
100A基材；
101裂缝；
102毛细孔；
103深层结晶材质；
具体实施方式
在下列叙述中，各式特定细节系用以提供本实用新型实施例之通盘了解。本实用新型将配合其较佳实施例与后附之图式详述于下，应理解者为本实用新型中所有之较佳实施例仅为例示之用，并非用以限制本实用新型。熟知该项技术者亦应理解，本实用新型之实施不须一或多特定细节，或其它特定方法、组成物或材料等。
准备基材
本实用新型结构制作程序详如下述，如图1所示，首先先提供一基材，步骤100，其主要以各种土壤，研磨成粉末，以不同比例调和后利用模具压缩或烧窑或射出成形。材质包含但是不限于使用瓷土、黏土、高岭土、石英、长石或陶石等多种原料磨粉。可制成光面、雾面，高温烧成约800℃～1200℃不等，视产品的种类而定。
清洗基材与烘干
所提供之基材100A，表面包含许多裂缝101或毛细孔102，如图2所示。随之，利用清水冲洗基材表面或细缝中之灰尘或污泥，步骤110。之后，利用温度烘干水分或以气流带走水分，步骤120。
导入奈米溶液
之后，备置奈米溶液，举一实施例而言，可以利用二氧化硅微粒配合溶剂(如水或他种溶剂)，配置二氧化硅溶液。所述之二氧化硅微粒之颗粒，得以研磨块材、化学反应配方或他法取得，直径约为奈米等级。奈米颗粒尺寸较小易于填补缝隙且增加反应面积，之后将此奈米溶液涂布于此基材表面或是将此基材浸泡于此奈米溶液中，参步骤130。本溶液的特色为无颗粒悬浮之奈米原生液状物，在常温常湿之下活性较强故需在相对条件下储存。本产品制作过程即为多种化学成分混合加温至一定温度，响应完成后冷却封装于密封容器中，使用时再开封用于渗入石英砖之缝隙与石英本体接架而达到封固作用，以利抗阻污染。
结晶与高温烧结程序
之后提供温度使上述之奈米溶液于细缝或毛细孔中结晶(步骤140)，此结晶为一深层结晶物质103(参见图3)。之后进入高温炉烧结温度摄氏500—600度间(步骤150)，使汇入裂缝之溶液完全结晶并与石英做接链确实填补砖体之表面毛细孔。
二次溶液导入
为确保质量，得以施加二次溶液导入程序，参步骤160。随之以低温(约摄氏100—150度间)凝聚溶液，步骤170。
表面清理与检验
随之，以清水清洗表面复原(180)以及对产品检验(190)。处理程序过程中得于必要之处以风刀提供热风。
本实用新型之优点在于采用高温奈米汇入填充结晶法。本法之防污制程并不改变石英砖本身之表面架构。防污处理后对于生活污染有绝对的抗污性，防污效果持久，一般家庭使用保证达10年以上。高温深层结晶处理能够保持石英面原来硬度不变。目前市场上尚无相同高温制程之技术。且目前市场上尚无能够达到24小时抗污染测试之样品或产品。本方法制造成本低，产品数据稳定，能够大量生产。防污奈米级溶液认证，本实用新型目前为台湾石英砖唯一通过五级防污之认证。以上更彰显本案之可专利性。
本实用新型以较佳实施例说明如上，然其并非用以限定本实用新型所主张之专利权利范围。其专利保护范围当视后附之申请专利范围及其等同领域而定。凡熟悉此领域之技艺者，在不脱离本专利精神或范围内，所作之更动或润饰，均属于本实用新型所揭示精神下所完成之等效改变或设计，且应包含在下述之申请专利范围内。