專利名稱：具深層結晶之建筑基材的制作方法
技術領域：
本實用新型系有關于一種基材，特別是一種具深層結晶微結 構之基材，如拋光石英磚、陶瓷、玻璃、不銹鋼之毛細孔填補， 使其達到無毛細孔化。
背景技術：
目前市面上充滿許多不同種類之建材，以供建筑施工采用以 鋪設地面或步道，例如地磚、磁磚、大理石磚、石英磚等。以各 種土壤(如黏土、高嶺土、石英及各種土壤)研磨成粉末，以不 同比例調和后利用模具壓縮成形并經過窯燒后之成品。 一般使用 陶瓷黏土、長石、陶石、石英等多種原料磨粉、高壓壓鑄成形，
上釉經高溫燒制而成的產品，可制成光面、霧面，高溫燒成約800 。C 120(TC不等，視產品的種類。
粉質材料之坯土經800 1000。C高溫燒制，吸水率25%以下， 粉料未熔合者。其為釉面亮度高、較平整性，成本低；陶質地磚 之坯土經1000~1100°C高溫燒制，吸水率16%以下。上述之缺點 為易龜裂、吸水率高、硬度低。瓷質之坯土經120(TC以上高溫燒 制，粉料熔合，吸水率1%以下。優點為吸水率低、硬度高、質 感較佳；但是缺點為成本高。
生產方式可分為以模具制造，多種石粉經研磨成細微粉末后 ，依一定比例混合并經高壓成型。而后再窯燒之產品。另一種是 射出成型，以真空射出機壓擠后切割成型并經窯燒。另有采用窯 燒方式。 一般磁磚的構造是由表面的釉面及胚底所組成，而釉面 和胚底組成材質不同，其膨脹系數自然不同，故會有裂釉的現象 產生。由于冷縮熱脹及釉面和胚底的膨脹系數不同，造成釉面形 成不規則之裂紋或網狀裂紋。
石英磚燒成后，經機械研磨(拋光)，表面平整光亮，簡稱拋 光石英磚。近年來建筑市場流行大尺寸拋光石英磚，其原因在天 然石材是天然石塊經切割成片狀，經機械研磨，是天然的，其密度、硬度隨著不同石塊種類差異很大，毛細孔較多，吸水率較高、 較不易保養、紋路對齊問題、鋪設總厚度較厚、較費工、結構負 擔較重、價格較貴等問題，而拋光石英磚因是人工制成，其密度、 硬度較均勻，則相對的毛細孔較細、吸水性低、較易保養(結晶瓷
化拋光過，耐磨性較佳)、紋路一致統一、厚度較薄(約S 10MM厚， 結晶瓷化過，抗彎強度較高)、省工、結構負擔較輕、價格較便宜(大 尺寸拋光石英磚例外)。
地磚磚瑕疵造成的原因很多，其表面具有許多細微凹洞，壓 模成型機噸數太少亦會造成胚體內部分子間的空隙過大。另外， 拋光石英磚之表面毛細孔及細裂目前有打臘及表面涂裝兩種方 式，這兩種方式僅能在磚面形成一層薄膜，使其短暫防止污染源 侵入。但因結構性差不能耐磨，所以只要行走在上面即刻被磨擦 而失去作用，必須時常施工打臘。表面涂裝雖然比打臘好些，但 仍無法保持長時間防污。拋光石英磚因于工廠成型時，壓模重量 與壓模時間不穩定，以致燒結完成之后拋光磚的表面布滿了極細 微且密集之孔隙。這些密集且細微之孔隙相當于天然石材中的 "毛細孔"，即對抵抗污染率有著相當大的影響，孔隙愈大愈是 密集，抗污率下降，光澤度降低。
目前市售產品有以常溫表面膠層技術，該項技術進行測試， 其表面硬度非常差幾乎完全不耐磨。抗污性極差。對該地磚樣品 經以水性鋼筆墨水測試其防污性，測試結果皆在兩小時以內便滲 入污漬無法清洗(參第四圖)。
發明內容
有鑒于上述諸多缺點，本實用新型提出 一 種具深層結晶結構 之基材。本實用新型之目的之一在于提供一種無毛細現象之基 材。
一般石英磚之表面具有毛細孔及細裂，先前技術以打臘及表 面涂裝兩種方式形成一層薄膜，使其短暫防止污染源侵入。但因 結構性差不能耐磨，所以只要行走在上面即刻被磨擦而失去作 用，必須時常施工打臘。表面涂裝雖然比打臘好些，但仍無法保 持長時間防污。
本案之特征在于采用奈米溶液，經深層結晶與高溫燒結使奈米溶液結晶且與該基材結合，填補毛細孔或裂縫結合，俾使消除或降低該 毛細孔或裂縫。
故本實用新型提出一建筑用基材，包含材料基底，其表面具 有毛細孔或裂縫；其特征在于該建筑用基材包含奈米結晶物質填入該毛細
孔或裂縫，使其與該基材結合，達無毛細孔化之目的。其中該奈米結晶物質 系以導入奈米溶液后，以結晶法與高溫燒結形成，高溫燒結溫度約為攝氏
500一600度。奈米結晶物質之成分，舉例而言，可以包含二氧化硅。其中 在該高溫燒結程序后，包含再次導入該奈米溶液與低溫凝聚程序。
所述所述建筑用基材，包含石英磚、陶瓷磚、玻璃、不銹鋼。 上述之施作方法包含備置一基材，隨之清洗表面與烘干去除水 分。之后，第一次導入奈米溶液，俾使該奈米溶液進入基材表面之毛細孔 或裂縫。采用深層結晶程序與高溫燒結技術使該奈米溶液結晶成型于毛細 孔或裂縫內。之后，可以再次導入奈米溶液，以低溫凝聚步驟加以處理。 完成之后，再清潔表面與執行質量解驗程序。
藉由參考下列詳細敘述，將可以更快地了解上述觀點以及本實用新型 之優點,并且藉由下面的描述以及附加圖式,可以更容易了解本實用新型之精 神。其中
圖l系為制作方法程序示意圖。
圖2系為具有毛細孔與裂縫之截面示意圖。
圖3系為具有深層結晶層之截面示意圖。
圖中
IOOA基材；
IOI裂縫；
102毛細孔；
103深層結晶材質；
具體實施方式
在下列敘述中，各式特定細節系用以提供本實用新型實施例 之通盤了解。本實用新型將配合其較佳實施例與后附之圖式詳述 于下，應理解者為本實用新型中所有之較佳實施例僅為例示之 用，并非用以限制本實用新型。熟知該項技術者亦應理解，本實 用新型之實施不須一或多特定細節，或其它特定方法、組成物或 材料等。
準備基材
本實用新型結構制作程序詳如下述，如圖1所示，首先先提
供一基材，步驟100，其主要以各種土壤，研磨成粉末，以不同
比例調和后利用模具壓縮或燒窯或射出成形。材質包含但是不限 于使用瓷土、黏土、高嶺土、石英、長石或陶石等多種原料磨粉。
可制成光面、霧面，高溫燒成約80(TC 120(TC不等，視產品的 種類而定。
清洗基材與烘干
所提供之基材100A，表面包含許多裂縫101或毛細孔102， 如圖2所示。隨之，利用清水沖洗基材表面或細縫中之灰塵或污 泥，步驟110。之后，利用溫度烘干水分或以氣流帶走水分，步 驟120。
導入奈米溶液
之后，備置奈米溶液，舉一實施例而言，可以利用二氧化硅 微粒配合溶劑(如水或他種溶劑)，配置二氧化硅溶液。所述之二 氧化硅微粒之顆粒，得以研磨塊材、化學反應配方或他法取得， 直徑約為奈米等級。奈米顆粒尺寸較小易于填補縫隙且增加反應 面積，之后將此奈米溶液涂布于此基材表面或是將此基材浸泡于 此奈米溶液中，參步驟130。本溶液的特色為無顆粒懸浮之奈米 原生液狀物，在常溫常濕之下活性較強故需在相對條件下儲存。 本產品制作過程即為多種化學成分混合加溫至 一 定溫度，響應完 成后冷卻封裝于密封容器中，使用時再開封用于滲入石英磚之縫 隙與石英本體接架而達到封固作用，以利抗阻污染。結晶與高溫燒結程序
之后提供溫度使上述之奈米溶液于細縫或毛細孔中結晶(步驟140)，此結 晶為一深層結晶物質103(參見圖3)。之后進入高溫爐燒結溫度攝氏500—600度 間(步驟150)，使匯入裂縫之溶液完全結晶并與石英做接鏈確實填補磚體之表面 毛細孔。
二次溶液導入
為確保質量，得以施加二次溶液導入程序，參步驟160。隨之以低溫 (約攝氏100~150度間)凝聚溶液，步驟170。
表面清理與檢驗
隨之，以清水清洗表面復原(180)以及對產品檢驗(190)。處理程 序過程中得于必要之處以風刀提供熱風。
本實用新型之優點在于采用高溫奈米匯入填充結晶法。本法之防污 制程并不改變石英磚本身之表面架構。防污處理后對于生活污染有絕對的抗污 性，防污效果持久， 一般家庭使用保證達10年以上。高溫深層結晶處理能夠保 持石英面原來硬度不變。目前市場上尚無相同高溫制程之技術。且目前市場上 尚無能夠達到24小時抗污染測試之樣品或產品。本方法制造成本低，產品數據 穩定，能夠大量生產。防污奈米級溶液認證，本實用新型目前為臺灣石英磚 唯一通過五級防污之認證。以上更彰顯本案之可專利性。
本實用新型以較佳實施例說明如上，然其并非用以限定本實用新型 所主張之專利權利范圍。其專利保護范圍當視后附之申請專利范圍及其等同領 域而定。凡熟悉此領域之技藝者，在不脫離本專利精神或范圍內，所作之更動 或潤飾，均屬于本實用新型所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含 在下述之申請專利范圍內。
權利要求1. 一建筑用基材，包含材料基底，其表面具有毛細孔或裂縫；其特征在于該毛細孔或裂縫內設有奈米結晶物質。
2. 根據權利要求l所述之建筑用基材，其特征在于其中該所述建筑用基材 包含石英磚。
3. 根據權利要求l所述之建筑用基材，其特征在于其中該所述建筑用基材 包含陶瓷磚。
4. 根據權利要求l所述之建筑用基材，其特征在于其中該所述建筑用基材 包含玻璃。
5. 根據權利要求1所述之建筑用基材，其特征在于其中該所述建筑用基材包含不銹鋼。
專利摘要本實用新型系關于一種建筑用基材，包含材料基底，其表面具有毛細孔或裂縫；其特征在于該建筑用基材包含納米結晶物質填入該毛細孔或裂縫，使其與該基材結合，達無毛細孔化之目的，其中該納米結晶物質系以導入納米溶液后，以深層結晶法與高溫燒結形成，其中在高溫燒結程序后，包含再次導入上述之納米溶液與低溫凝聚程序。
文檔編號E01C15/00GK201245807SQ20082000106
公開日2009年5月27日 申請日期2008年1月15日 優先權日2008年1月15日
發明者洪耀宗 申請人:洪耀宗