一种可发光呈现星空效果的陶瓷砖
阅读说明：本技术 一种可发光呈现星空效果的陶瓷砖 (Ceramic tile capable of emitting light and presenting starry sky effect ) 是由 章云党 于 2021-10-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及瓷砖技术领域,公开一种可发光呈现星空效果的陶瓷砖,包括：坯体层；设置在坯体层上喷墨图案层的；设置在坯体层上透明釉层的；位于透明釉层上的干粒层；透明釉层内弥散分布有长余辉无机荧光材料及反射率≥28%的无机矿物；干粒层内弥散分布有长余辉无机荧光材料及透明熔块干粒。通过使长余辉无机荧光材料和无机矿物弥散分布在陶瓷砖的透明釉层,从而长余辉无机荧光材料发出的荧光可以被无机矿物所反射,无外界光源后,存在两种亮度差异较大的光线：长余辉无机荧光材料发出亮度相对较大的荧光以及无机矿物亮度较小的反射光,用户在走动时观测陶瓷砖,有明显的星光闪烁效果,类似夜空中闪烁的星辰。(The invention relates to the technical field of ceramic tiles, and discloses a ceramic tile capable of emitting light and presenting a starry sky effect, which comprises the following components: a green body layer; an ink-jet pattern layer disposed on the green body layer; a transparent glaze layer disposed on the green body layer; a dry particle layer located on the transparent glaze layer; long afterglow inorganic fluorescent material and inorganic mineral with reflectivity not less than 28% are dispersed in the transparent glaze layer; the long afterglow inorganic fluorescent material and transparent frit dry particles are dispersed in the dry particle layer. The long-afterglow inorganic fluorescent material and the inorganic mineral are dispersed and distributed on the transparent glaze layer of the ceramic tile, so that the fluorescence emitted by the long-afterglow inorganic fluorescent material can be reflected by the inorganic mineral, and two rays with larger brightness difference exist after no external light source exists: the long-afterglow inorganic fluorescent material emits fluorescent light with relatively high brightness and reflected light with relatively low inorganic mineral brightness, so that a user can observe the ceramic tile when walking, and the ceramic tile has an obvious starlight flickering effect similar to a twinkling star in night sky.)
技术领域
本发明涉及瓷砖技术领域，尤其涉及一种可发光呈现星空效果的陶瓷砖。
背景技术
陶瓷砖具有较长的使用寿命，同时还具有价格低廉、易清洁和装饰性强的特点，被广泛的使用于室内与户外装饰中。随着人们生活水平的不断提高，常规的陶瓷砖也逐步开始多元化发展，衍生出了特殊的黑金花瓷砖、闪光瓷砖和夜光瓷砖等，以满足更好的装饰效果。
现有的闪光瓷砖主要是在瓷砖中添加有无机矿物，使瓷砖在光源的照射下具有点状闪光的效果，光彩夺目；而夜光瓷砖则是在瓷砖中添加有荧光粉，在关灯后瓷砖中的荧光粉将呈现出星星点点的光芒，用户具有较佳的视觉感受。目前在瓷砖中添加荧光粉或无机矿物大多都是单独添加，使其分别具有夜光效果或闪光效果，从而陶瓷砖无法兼具闪光和夜光效果。还有部分瓷砖将夜光粉和无机矿物同时添加在瓷砖的不同层中，两者协同效果微弱或无促进效果，在关灯后瓷砖的夜光效果较差，无法呈现出“星光闪闪，宛如银河”的装饰效果。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种可发光呈现星空效果的陶瓷砖，旨在改善现有的夜光瓷砖或闪光瓷砖夜光效果较差以及发光时间短的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种可发光呈现星空效果的陶瓷砖，包括：坯体层；
喷墨图案层，上述的喷墨图案层设置在上述的坯体层上；
透明釉层，上述的透明釉层设置在上述的喷墨图案层上；
干粒层；上述的干粒层位于上述的透明釉层上；
上述的透明釉层内弥散分布有长余辉无机荧光材料及反射率≥28%的无机矿物；
上述的干粒层内弥散分布有长余辉无机荧光材料及透明熔块干粒。
坯体层作为基底，其上设置有透明釉层和喷墨图案层，透明釉料层的主要组成部分为（透明）釉料，在（透明）釉料内设有弥散分布的长余辉无机荧光材料和无机矿物，长余辉无机荧光材料和无机矿物两者位于同一层，在有外界光源照射时，无机矿物可对外界光源发射出的光线进行反射，使陶瓷砖具有闪闪发光的装饰效果；当无外界光源照射时，长余辉无机荧光材料发射出荧光，部分荧光照射到无机矿物，由无机矿物反射，只有在无机矿物的反射率≥28%时，对长余辉无机荧光材料发射出的荧光反射效果才具有较好的反射效果，除长余辉无机荧光材料发射出的荧光外，还有无机矿物的反射光，且两者的明暗程度并不一致，因此人眼观测时会出现明暗交接的星空闪光效果，类似夜空中不同亮度的星星，且长余辉荧光材料会由于时间的延长亮度有所衰减，无机矿物对荧光的反射效果也逐渐减小，星光逐渐消隐，整个发光过程有持续性的变化，用户的体验感较佳；否则反射率过低，无机矿物反射的光线非常微弱，只有长余辉无机荧光材料发射出的荧光，无法呈现上述装饰效果。
上述的透明釉层设置在喷墨图案层上。喷墨图案层的设置可以在白天或有光源照射的情况下，使陶瓷砖具有较好的装饰效果，根据用户的需求可以设置预设图案；并且还可以根据喷墨图案的颜料施加量多少来控制陶瓷砖的发光效果，如将瓷砖的两边施加较多的颜料（喷墨图案），中间较浅或者不施加颜料（喷墨图案），则两边将会被喷墨图案所遮挡，中间部分未被遮挡，在关灯后，星空装饰效果将只出现在中间未被遮挡的部分，宛如银河。本方案中的坯体层指常规的瓷砖坯体，透明熔块干粒为高温烧成后呈玻璃态的透明材料，其可为瓷砖生产中的常规透明干粒，如专利号CN201410530308.7中的透明干粒，本方案中透明熔块干粒的化学组成示例可为：按照质量百分比，SiO232.5％、Al2O348.7％、Fe2O31.2％、Ti2O0.25％、CaO0.65％、MgO1.15％、K2O3％、Na2O2.5％、ZnO2.1％、BaO0.8％以及烧失量7.15％，在其他实施例中原料及用量可以适应性进行调整。位于最表层的干粒层在施加完长余辉荧光材料和透明熔块干粒后，经高温烧成长余辉荧光材料会弥散分布在玻璃态的透明熔块干粒中，发光效果的立体性更好。
其中长余辉无机荧光材料是指在自然光源（如阳光和紫外线）照射后，在停止照射时仍能发光，且具有较长余辉时间的荧光材料，包括硫化物长余辉无机荧光材料，比如发绿光的ZnS:Cu、发蓝紫光的CaS:Bi以及发黄光的ZnCdS:Cu等;碱土铝酸盐长余辉无机荧光材料，比如发黄绿光的SrAl2O4:Eu2+，Dy3+、发蓝绿光的Sr4Al14O25:Eu2+，Dy3+等；硅酸盐长余辉无机荧光材料，比如发蓝光的Sr2MgSi2O7:Eu2+，Dy3+等；其他类长余辉无机荧光材料，如发紫光的Zn2SiO4:Sm3+等。本方案优选放射性较低或无放射性的长余辉无机荧光材料。无机矿物可以采用具有较高反射的云母材料等。
优选地，上述的无机矿物的反射率为28-40%。进一步限定无机矿物的反射率，对长余辉无机荧光材料发射出的荧光发射效果更好，光线不会太微弱。
优选地，上述的无机矿物为片状。如此，片状的无机矿物如云母片，在陶瓷砖内部不同的角度对光线有不同的反射效果，只有部分角度才可对光线进行反射，片状的无机矿物融入在透明釉层中的角度各有不同，部分平铺，部分倾斜，部分竖直，对光线的反射效果也各有不同，当用户沿陶瓷砖走动时，部分无机矿物将会由反射光线的状态变为不反射光线的状态，在走动到不同的位置时反射效果各有不同，即肉眼可以观测到星星点点的闪烁效果，宛如夜空中不断闪烁的星星。
优选地，上述的透明釉层中，釉料、上述的长余辉无机荧光材料与上述的无机矿物的质量比为1：0.15-0.4：0.02-0.05。上述的干粒层中，上述的透明熔块干粒与上述的长余辉无机荧光材料的质量比为300-310：0.01根据透明釉的施加量来控制长余辉无机荧光材料和无机矿物的施加量，限定在上述范围以内，可以避免两者的用量过少无法实现星光闪烁的效果，又不会由于长余辉无机荧光材料或无机矿物的添加量过多提高制作成本。
优选地，上述的长余辉无机荧光材料包括以下粒径的颗粒：100-120目质量占比为15-23%、120-150目质量占比为28-33%、150-180目质量占比为28-32%、180-200目质量占比为15-20%；
上述的无机矿物包括以下粒径的颗粒：150-200目质量占比为55-65%、100目质量占比为35-45%；
上述的透明熔块干粒包括以下粒径的颗粒：70-80目质量占比≤1%、80-100目质量占比为8-11%、100-150目质量占比为35-40%、150-250目质量占比为30-35%，250-300目质量占比为5-9%，300-350目质量占比为3-8%，350目以上质量占比为4-6%。
采用上述不同粒径的原料来复配长余辉无机荧光材料时，不同粒径的长余辉无机荧光材料在关灯后会发射出不同亮度的荧光，再加上无机矿物的反射光，陶瓷砖便可呈现明暗交接的星空效果。同样的，采用上述不同粒径的无机矿物颗粒对于荧光的反射效果则各有不同，同样会带来不同亮度的反射光，陶瓷砖明暗交接的星空效果则可以进一步加强，星光闪烁，璀璨动人。
优选地，上述的长余辉无机荧光材料发出的荧光颜色为蓝绿色、黄绿色、天蓝色或紫色中的至少一种。为了保证陶瓷砖的夜光装饰效果，优选两种颜色或更多的长余辉无机荧光材料搭配使用，在无光源照射的情况下，除有明暗的发光效果外，还有不同发光颜色的区别，装饰效果更强。当然，本方案也可只采用上述任意一种颜色的长余辉无机荧光材料。
优选地，按质量百分比，上述的长余辉无机荧光材料包括如下原料：SiO28-10%、Al2O338-42%、CaO0.1-0.3%、Eu2O30.2-0.5%、Dy2O3 0.4-0.7%、SrO40-45%、B2O32.5-2.8%和MgO2.5-3%。
优选地，按质量百分比，上述的无机矿物为包括如下化学组成的云母：SiO237-42%、Al2O312-15%、MgO22-25%、Fe2O30.1-0.2%、K2O8-12%、Ti2O5-8%和F6-9%。本方案中采用上述原料来作为长余辉无机荧光材料和无机矿物时，与透明釉的融合效果更好，提高了釉面质量。当然，在其他实施例中，也可替换为其他的荧光组分和无机矿物组分。
优选地，上述的坯体层为白色，上述的坯体层的白度大于60度。由于坯体层作为可发光呈现星空效果的陶瓷砖发光的底色，当采用暗色如黑色作为底色时，无光源照射时陶瓷砖的夜光呈现效果较差，并且黑色的坯体层较于白色的坯体层对长余辉无机荧光材料的吸光效果要差，因此优选白色的坯体层作为底色，进一步限定坯体层的白度大于60度，此时的夜光效果最佳。
除此之外，本发明还提出如上述任一项上述的的可发光呈现星空效果的陶瓷砖的制备工艺。
参照上述实施例，由于可发光呈现星空效果的陶瓷砖采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有效果，在此不再一一赘述。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：通过将长余辉无机荧光材料和无机矿物设置在陶瓷砖的同一层，两者在透明釉层中随机弥散分布，从而长余辉无机荧光材料发出的荧光可以被无机矿物所反射，无外界光源后，存在两种亮度差异较大的光线—长余辉无机荧光材料发出亮度相对较大的荧光，以及无机矿物亮度较小的反射光，类似夜空中的星星。同时限制具体形貌为片状的无机矿物，在透明釉层中分布方式各异，可反射光线的角度也各有不同，因此，用户在动态情况如走动时观测陶瓷砖，有明显的星光闪烁效果，类似夜空中闪烁的星辰。本方案通过限定无机矿物、长余辉无机荧光材料各自的施加量和颗粒集配，以及通过不同颜色的长余辉无机荧光材料混搭使用，使陶瓷砖的具有最佳的发光效果，且不同的长余辉无机荧光材料混搭时发光效果各有差异，星光闪闪，璀璨动人。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的可发光呈现星空效果的陶瓷砖的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大结构示意图。
附图中：1-坯体层、2-喷墨图案层、3-透明釉层、31-长余辉无机荧光材料、32-无机矿物、4-干粒层、41-透明熔块干粒。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
一种可发光呈现星空效果的陶瓷砖包括：
坯体层1，上述的坯体层1为白色，上述的坯体层1的白度大于60度；
喷墨图案层2，上述的喷墨图案层2设置在上述的坯体层1上；
透明釉层3，上述的透明釉层3设置在上述的喷墨图案层2上；
干粒层4；上述的干粒层4位于上述的透明釉层3上；
上述的透明釉层3内弥散分布有长余辉无机荧光材料31及反射率≥28%的无机矿物32；
上述的干粒层4内弥散分布有长余辉无机荧光材料31及透明熔块干粒41；
上述的透明釉层3中，上述的釉料、上述的长余辉无机荧光材料31与上述的无机矿物32的质量比为1：0.15-0.4：0.02-0.05；上述的干粒层4中，上述的透明熔块干粒41与上述的长余辉无机荧光材料31的质量比为300-310：0.01；
上述的长余辉无机荧光材料31包括以下粒径的颗粒：100-120目质量占比为15-23%、120-150目质量占比为28-33%、150-180目质量占比为28-32%、180-200目质量占比为15-20%；
上述的无机矿物32包括以下粒径的颗粒：150-200目质量占比为55-65%、100目质量占比为35-45%；
上述的透明熔块干粒41包括以下粒径的颗粒：70-80目质量占比≤1%、80-100目质量占比为8-11%、100-150目质量占比为35-40%、150-250目质量占比为30-35%，250-300目质量占比为5-9%，300-350目质量占比为3-8%，350目以上质量占比为4-6%；
按质量百分比，上述的长余辉无机荧光材料31包括如下原料：SiO28-10%、Al2O338-42%、CaO0.1-0.3%、Eu2O30.2-0.5%、Dy2O3 0.4-0.7%、SrO40-45%、B2O32.5-2.8%和MgO2.5-3%；按质量百分比，上述的无机矿物32为包括如下化学组成的云母：SiO237-42%、Al2O312-15%、MgO22-25%、Fe2O30.1-0.2%、K2O8-12%、Ti2O5-8%和F6-9%；
上述的长余辉无机荧光材料31发出的荧光颜色为蓝绿色、黄绿色、天蓝色或紫色中的至少一种。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种可发光呈现（黄绿色）星空效果的陶瓷砖包括：
坯体层1，上述的坯体层为白色，上述的坯体层1的白度为65度；
喷墨图案层2，上述的喷墨图案层2设置在上述的坯体层1上；
透明釉层3，上述的透明釉层3设置在上述的喷墨图案层2上；
干粒层4；上述的干粒层4位于上述的透明釉层3上；
上述的透明釉层3内弥散分布有长余辉无机荧光材料31及反射率为29%的无机矿物32；
上述的干粒层4内弥散分布有长余辉无机荧光材料31及透明熔块干粒41，上述的长余辉无机荧光材料31为SrAl2O4:Eu2+，Dy3+荧光材料；
上述的透明釉层3中，上述的釉料、上述的长余辉无机荧光材料31与上述的无机矿物32的质量比为1：0.3：0.04；上述的干粒层4中，上述的透明熔块干粒41与上述的长余辉无机荧光材料31的质量比为305：0.01；
上述的长余辉无机荧光材料31包括以下粒径的颗粒：100-120目质量占比为20%、120-150目质量占比为28%、150-180目质量占比为32%、180-200目质量占比为20%；
上述的无机矿物32包括以下粒径的颗粒：150-200目质量占比为62%、100目质量占比为38%；无机矿物32为包括如下化学组成的云母：SiO239%、Al2O313.5%、MgO23.42%、Fe2O30.15%、K2O10%、Ti2O7.3%、F6.05%和烧失量0.58%；
上述的透明熔块干粒41包括以下粒径的颗粒：70-80目质量占比为为0.85%、80-100目质量占比为10%、100-150目质量占比为36.05%、150-250目质量占比为33%，250-300目质量占比为8%，300-350目质量占比为7%，350目以上质量占比为5.1%。
实施例2
一种可发光呈现（蓝绿色+黄绿色）星空效果的陶瓷砖包括：
坯体层1，上述的坯体层1为白色，上述的坯体层1的白度为67度；
喷墨图案层2，上述的喷墨图案层2设置在上述的坯体层1上；
透明釉层3，上述的透明釉层3设置在上述的喷墨图案层2上；
干粒层4；上述的干粒层4位于上述的透明釉层3上；
上述的透明釉层3内弥散分布有长余辉无机荧光材料31及反射率为35%的无机矿物32；
上述的干粒层4内弥散分布有长余辉无机荧光材料31及透明熔块干粒41，上述的长余辉无机荧光材料31为SrAl2O4:Eu2+，Dy3+荧光材料，以及Sr4Al14O25:Eu2+，Dy3+荧光材料；
上述的透明釉层3中，上述的釉料、上述的长余辉无机荧光材料31与上述的无机矿物32的质量比为1：0.25：0.04；上述的干粒层4中，上述的透明熔块干粒41与上述的长余辉无机荧光材料31的质量比为300：0.01；
上述的长余辉无机荧光材料31包括以下粒径的颗粒：100-120目质量占比为18%、120-150目质量占比为32%、150-180目质量占比为30%、180-200目质量占比为20%；
上述的无机矿物32包括以下粒径的颗粒：150-200目质量占比为60%、100目质量占比为40%；无机矿物32为包括如下化学组成的云母：SiO239.1%、Al2O315%、MgO22.5%、Fe2O30.1%、K2O9%、Ti2O5.5%、F7.9%和烧失量0.9%；
上述的透明熔块干粒41包括以下粒径的颗粒：70-80目质量占比为1%、80-100目质量占比为11%、100-150目质量占比为39%、150-250目质量占比为32%，250-300目质量占比为7%，300-350目质量占比为4%，350目以上质量占比为6%。
实施例3
一种可发光呈现（蓝绿色+紫色）星空效果的陶瓷砖包括：
坯体层1，上述的坯体层1为白色，上述的坯体层1的白度为62度；
喷墨图案层2，上述的喷墨图案层2设置在上述的坯体层1上；
透明釉层3，上述的透明釉层3设置在上述的喷墨图案层2上；
干粒层4；上述的干粒层4位于上述的透明釉层3上；
上述的透明釉层3内弥散分布有长余辉无机荧光材料31及反射率为32%的无机矿物32；
上述的干粒层4内弥散分布有长余辉无机荧光材料31及透明熔块干粒41，上述的长余辉无机荧光材料31为Zn2SiO4:Sm3+荧光材料，以及Sr4Al14O25:Eu2+，Dy3+荧光材料；
上述的透明釉层3中，上述的釉料、上述的长余辉无机荧光材料31与上述的无机矿物32的质量比为1：0.4：0.02；上述的干粒层4中，上述的透明熔块干粒41与上述的长余辉无机荧光材料31的质量比为308：0.01；
上述的长余辉无机荧光材料31包括以下粒径的颗粒：100-120目质量占比为16%、120-150目质量占比为32%、150-180目质量占比为32%、180-200目质量占比为20%；
上述的无机矿物32包括以下粒径的颗粒：150-200目质量占比为57%、100目质量占比为43%；无机矿物32为包括如下化学组成的云母：SiO238%、Al2O314%、MgO24%、Fe2O30.2%、K2O11%、Ti2O5%、F7.05%和烧失量0.75%；
上述的透明熔块干粒41包括以下粒径的颗粒：70-80目质量占比为为0.7%、80-100目质量占比为11%、100-150目质量占比为38.3%、150-250目质量占比为33%，250-300目质量占比为6%，300-350目质量占比为7%，350目以上质量占比为4%。
对比例1
本对比例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本对比例中无机矿物32的反射率为25。
对比例2
本对比例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本对比例中无机矿物32的反射率为48。
对比例3
本对比例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本对比例添加的无机矿物32位于喷墨图案层2，与长余辉无机荧光材料31不位于同一层。
实施例4
本实施例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例中按质量百分比，上述的长余辉无机荧光材料31包括如下原料：SiO29.05%、Al2O340.88%、CaO0.17%、Eu2O3 0.41%、Dy2O3 0.56%、SrO42.89%、B2O32.55%、MgO2.82%和烧失量0.67%。上述的无机矿物32包括如下原料：SiO239.40%、Al2O313.17%、MgO23.31%、Fe2O30.12%、K2O10.38%、Ti2O6.52%、F6.21%和烧失量0.89%。
对比例4
本对比例中各项条件与实施例3相同，不同之处在于：本实施例的无机矿物32为球状。
将实施例1-4和对比例1-4进行性能测试，各个陶瓷砖的发光效果由人眼直接观测，需要说明的是，星空效果是指在陶瓷砖内部呈现亮度有所区别的许多发光点（长余辉荧光材料的自发光和无机矿物的反射光），随着人的走动将出现明显的闪光现象，观测时有闪烁动感（片状的无机矿物在不同角度的反射效果不同），测试结果如下：
表1 性能测试结果
检测项目
星空效果
表面质量
实施例1
良好
平整无针孔
实施例2
良好
部分细小针孔
实施例3
良好
部分细小针孔
实施例4
优异
平整无针孔
对比例1
较差
/
对比例2
一般
/
对比例3
较差
/
对比例4
一般
/
注：星空效果上优异>良好>一般>较差。
检测过程为：选择同一组新疆克拉玛依在晴朗天气且无月光情况下的星空视频及图片作为参考，由20位观测人员进行肉眼观测，将星空视频及图片与本方案中的可发光呈现星空效果的陶瓷砖发光效果进行比较，16位及以上认为发光效果接近的标记为优异；13-15位认为发光效果接近的标记为良好；8-12位认为发光效果接近的标记为一般；3-7位认为发光效果接近的标记为较差。
从表1的测试结果可以看出，本发明的可发光呈现星空效果的陶瓷砖较于对比例的发光效果更佳，具有特殊的—宛如夜空中星光闪烁的装饰效果，用户的体验感较佳。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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