一种单向透水发泡陶瓷再生材料及其制备方法与流程

2021-01-30 16:01:24|

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[0001]
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种单向透水发泡陶瓷再生材料及其制备方法。

背景技术：

[0002]
所生产的轻质发泡陶瓷隔墙板及保温板具有轻质、保温、抗压、抗折、防火、防水、隔音等功能，且具有环保和节能的效果，可作为建筑墙体的材料或用于外墙装饰，达到建筑减重和节能的目标。但在实际应用过程中，产品的特质和应用场景要求不相匹配的状况时有发生。
[0003]
由于发泡陶瓷的脆性和密度与保温性能的密切相关性，使得单一密度和结构的产品无法直接应用到建筑构造中，比如：1)保温板产品：现有产品的导热系数低于0.055w/m
·
k 的发泡陶瓷，其密度低于200kg/立方，其抗压强度低于1mpa，10公分厚的耐火抗洞穿低于1小时，隔音30db，其无法满足建筑墙体材料强度和隔音等方面的要求；2)隔墙板产品：现有产品的密度为400kg/立方，抗压强度大于6mpa，其导热系数高于0.12w/m
·
k， 10cm厚的耐火抗洞穿低于2小时，无法满足国家建筑外墙保温和耐火极限行业标准要求。 3)发泡陶瓷的脆性使得产品的握钉力不足，易松动。产品的表面耐磨强度低，易划痕，易掉灰。作为建筑材料使用时有较大安装困难，存在安全隐患。
[0004]
综上，单一密度和结构的发泡陶瓷的在实际应用时优点不突出，弱点被放大，强点被掩盖，导致整个行业的发展在进入应用领域时遇到瓶颈，因此需要开发出具有多功能多结构的发泡陶瓷产品克服上述缺陷根除安全隐患来满足市场需要。

技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供应一种单向透水发泡陶瓷再生材料。
[0006]
本发明的另一目的在于提供上述单向透水发泡陶瓷再生材料的制备方法。
[0007]
本发明的技术方案如下：
[0008]
一种单向透水发泡陶瓷再生材料，包括依次层叠设置且同时烧成的发泡陶瓷层、瓷石界面层和瓷粒透水层；
[0009]
发泡陶瓷层由55-65wt％的花岗岩粉料、30-40wt％的助溶剂和5-8wt％的发泡剂制成，其中，助溶剂由质量比为1.8-2.2∶0.8-1.2∶1.1-1.3的锂长石粉、钾长石粉和黏土粉制成，发泡剂由质量比为3.8-4.3∶2.8-3.2∶0.8-1.2∶0.3-0.5的膨润土、滑石粉、白云石粉和碳化硅粉制成；
[0010]
瓷石界面层由质量比为2.8-3.7∶1.8-2.2∶0.8-1.2的低温瓷石、长石和滑石粉制成，其中，低温瓷石的熔点为1000-1100℃；
[0011]
瓷粒透水层由质量比为2.8-3.2∶0.8-1.2的粘土和长石制成。
[0012]
在本发明的一个优选实施方案中，所述发泡陶瓷层的密度为0.4-0.9t/m3。
[0013]
在本发明的一个优选实施方案中，所述瓷石界面层的密度为1.9-2.1t/m3。
[0014]
在本发明的一个优选实施方案中，所述瓷粒透水层的密度为2.1-2.3t/m3。
[0015]
在本发明的一个优选实施方案中，所述发泡陶瓷层的厚度为8-10cm，所述瓷石界面层的厚度为1.8-2.2mm，所述瓷粒透水层的厚度为1.8-2.2cm。
[0016]
上述单向透水发泡陶瓷再生材料的制备方法，包括如下步骤：
[0017]
(1)分别制备发泡陶瓷层、瓷石界面层和瓷粒透水层所用的物料：
[0018]
(2)在模具内，先在底层放置瓷粒透水层所用的物料，再铺上瓷石界面层所用的物料至所需的厚度，最后铺上发泡陶瓷层所用的物料至所需的厚度，进而置于窑炉内烧结，得到所述发泡陶瓷再生材料，窑炉余热用于上述各物料的干燥，其中，烧结过程为：于 3.2-3.7h匀速升温至830-870℃后保温0.4-0.6h，接着于2.8-3.2h匀速升温至1155-1185℃ 后保温1.5-2.5h。
[0019]
在本发明的一个优选实施方案中，所述发泡陶瓷层的物料的制备方法包括：
[0020]
a、按重量百分比和质量比称取发泡陶瓷层所涉及的各组分；
[0021]
b、将花岗岩粉料经干燥后球磨至220-300目；
[0022]
c、将锂长石粉、钾长石粉和黏土粉混合后经干燥再球磨均匀至220-300目，配制成助溶剂；
[0023]
d、将膨润土、滑石粉、白云石粉和碳化硅粉充分混合后经干燥再球磨均匀至220-300 目，配制成发泡剂；
[0024]
e、将步骤b至d所得的物料混合均匀后，通过造粒系统制成粒度为40-80目的原料粉；
[0025]
f、将步骤e制得的原料粉经陈腐，以达到湿度均匀，即得发泡陶瓷层的物料。
[0026]
在本发明的一个优选实施方案中，所述瓷石界面层的物料的制备方法包括：按质量比称取瓷石界面层所涉及的各组分，混合球磨成200-260目的粉末，再通过造粒系统制粒度为30-60目的原料粉，即成。
[0027]
在本发明的一个优选实施方案中，所述瓷粒透水层的物料的制备方法包括：按质量比称取瓷粒透水层所涉及的各组分，混合球磨成200-260目的粉末，再通过造粒系统制粒度为10-20目的原料颗粒。
[0028]
在本发明的一个优选实施方案中，所述烧结过程为：于3.5h匀速升温至850℃后保温 0.5h，接着于3.0h匀速升温至1160-1180℃后保温2h，最后随炉冷却即成。
[0029]
本发明的有益效果是：
[0030]
1、本发明的发泡陶瓷层具有轻质、防水、隔音的功能，瓷粒透水层抗压强度30mpa 以上，具有透水和吸音的功能，中间的瓷石界面层作为上下两层透水和不透水材料的中间过渡层，具有防止上下层材料在烧成过程中互相穿透作用。
[0031]
2、本发明的发泡陶瓷再生材料一次烧成合成一体，因此层间不存在剥落老化可能。
[0032]
3、本发明将透水的瓷粒层与不透水的发泡陶瓷有效结合，作为地面材料使用时，表面耐磨，透水导水，防滑，是公共场所和人行通道疏水防滑的优选材料；作为墙面材料使用时，隔音吸音，保温，防火耐烧，能同时满足许多公共场所内隔墙多功能要求。
具体实施方式
[0033]
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0034]
实施例1
[0035]
一种单向透水发泡陶瓷再生材料，包括依次层叠设置且同时烧成的发泡陶瓷层、瓷石界面层和瓷粒透水层；
[0036]
发泡陶瓷层的密度为850kg/m3，抗压强度为21mpa，
[0037]
瓷石界面层的密度为2.0t/m3，抗压强度为52mpa，
[0038]
瓷粒透水层的密度为2.2t/m3，抗压强度为53mpa；
[0039]
发泡陶瓷层由65wt％的花岗岩粉料、30wt％的助溶剂和5wt％的发泡剂制成，其中，助溶剂由质量比为2∶1∶1.2的锂长石粉、钾长石粉和黏土粉制成，发泡剂由质量比为4∶3∶ 1∶0.4的膨润土、滑石粉、白云石粉和碳化硅粉制成；
[0040]
瓷石界面层由质量比为3∶2∶1的低温瓷石、长石和滑石粉制成，其中，低温瓷石的熔点为1000-1100℃；
[0041]
瓷粒透水层由质量比为3∶1的粘土和长石制成。
[0042]
上述单向透水发泡陶瓷再生材料的制备方法，包括如下步骤：
[0043]
(1)分别制备发泡陶瓷层、瓷石界面层和瓷粒透水层所用的物料，具体如下：
[0044]
所述发泡陶瓷层的物料的制备方法包括：
[0045]
a、按重量百分比和质量比称取发泡陶瓷层所涉及的各组分；
[0046]
b、将花岗岩粉料经干燥后球磨至220-300目；
[0047]
c、将锂长石粉、钾长石粉和黏土粉混合后经干燥再球磨均匀至220-300目，配制成助溶剂；
[0048]
d、将膨润土、滑石粉、白云石粉和碳化硅粉充分混合后经干燥再球磨均匀至220-300 目，配制成发泡剂；
[0049]
e、将步骤b至d所得的物料混合均匀后，通过造粒系统制成粒度为40-80目的原料粉；
[0050]
f、将步骤e制得的原料粉经陈腐，以达到湿度均匀，即得发泡陶瓷层的物料；
[0051]
所述瓷石界面层的物料的制备方法包括：按质量比称取瓷石界面层所涉及的各组分，混合球磨成200-260目的粉末，再通过造粒系统制粒度为30-60目的原料粉，即成。
[0052]
所述瓷粒透水层的物料的制备方法包括：按质量比称取瓷粒透水层所涉及的各组分，混合球磨成200-260目的粉末，再通过造粒系统制粒度为10-20目的原料颗粒；
[0053]
(2)在模具内，先在底层放置瓷粒透水层所用的物料，再铺上瓷石界面层所用的物料至所需的厚度，最后铺上发泡陶瓷层所用的物料至所需的厚度，进而置于窑炉内烧结，得到所述发泡陶瓷再生材料，窑炉余热用于上述各物料的干燥，其中，烧结过程为：于 3.5h匀速升温至850℃后保温0.5h，接着于3.0h匀速升温至1180℃后保温2h，最后随炉冷却即成。
[0054]
本实施例制成的发泡陶瓷再生材料中，发泡陶瓷层的厚度为100mm，瓷石界面层的厚度为2mm，瓷粒透水层的厚度为20mm，具有轻质防水耐火功能，抗压抗折强度提高，表面耐磨抗冲击，单方向透水，隔音吸音，常温导热系数0.20w/(m*k)，耐洞穿极限≥3 小时。
[0055]
实施例2
[0056]
一种单向透水发泡陶瓷再生材料，包括依次层叠设置且同时烧成的发泡陶瓷层、瓷石界面层和瓷粒透水层；
[0057]
发泡陶瓷层的密度为420kg/m3，抗压强度为7.5mpa，
[0058]
瓷石界面层的密度为2.0t/m3，抗压强度为52mpa，
[0059]
瓷粒透水层的密度为2.2t/m3，抗压强度为53mpa；
[0060]
发泡陶瓷层由58wt％的花岗岩粉料、34wt％的助溶剂和8wt％的发泡剂制成，其中，助溶剂由质量比为2∶1∶1.2的锂长石粉、钾长石粉和黏土粉制成，发泡剂由质量比为4∶3∶ 1∶0.4的膨润土、滑石粉、白云石粉和碳化硅粉制成；
[0061]
瓷石界面层由质量比为3.5∶2∶1的低温瓷石、长石和滑石粉制成，其中，低温瓷石的熔点为1000-1100℃；
[0062]
瓷粒透水层由质量比为3∶1的粘土和长石制成。
[0063]
上述单向透水发泡陶瓷再生材料的制备方法，包括如下步骤：
[0064]
(1)分别制备发泡陶瓷层、瓷石界面层和瓷粒透水层所用的物料，具体如下：
[0065]
所述发泡陶瓷层的物料的制备方法包括：
[0066]
a、按重量百分比和质量比称取发泡陶瓷层所涉及的各组分；
[0067]
b、将花岗岩粉料经干燥后球磨至220-300目；
[0068]
c、将锂长石粉、钾长石粉和黏土粉混合后经干燥再球磨均匀至220-300目，配制成助溶剂；
[0069]
d、将膨润土、滑石粉、白云石粉和碳化硅粉充分混合后经干燥再球磨均匀至220-300 目，配制成发泡剂；
[0070]
e、将步骤b至d所得的物料混合均匀后，通过造粒系统制成粒度为40-80目的原料粉；
[0071]
f、将步骤e制得的原料粉经陈腐，以达到湿度均匀，即得发泡陶瓷层的物料；
[0072]
所述瓷石界面层的物料的制备方法包括：按质量比称取瓷石界面层所涉及的各组分，混合球磨成200-260目的粉末，再通过造粒系统制粒度为30-60目的原料粉，即成。
[0073]
所述瓷粒透水层的物料的制备方法包括：按质量比称取瓷粒透水层所涉及的各组分，混合球磨成200-260目的粉末，再通过造粒系统制粒度为10-20目的原料颗粒；
[0074]
(2)在模具内，先在底层放置瓷粒透水层所用的物料，再铺上瓷石界面层所用的物料至所需的厚度，最后铺上发泡陶瓷层所用的物料至所需的厚度，进而置于窑炉内烧结，得到所述发泡陶瓷再生材料，窑炉余热用于上述各物料的干燥，其中，烧结过程为：于 3.5h匀速升温至850℃后保温0.5h，接着于3.0h匀速升温至1160℃后保温2h，最后随炉冷却即成。
[0075]
本实施例制成的发泡陶瓷再生材料中，发泡陶瓷层的厚度为100mm，瓷石界面层的厚度为2mm，瓷粒透水层的厚度为20mm，具有轻质防水耐火功能，抗压抗折强度提高，表面耐磨抗冲击，单方向透水，隔音吸音，常温导热系数0.15w/(m*k)，耐洞穿极限≥3 小时。
[0076]
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

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