一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108503371A(43)申请公布日2018.09.07(21)申请号201810378797.7(22)申请日2018.04.25(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人杨合韩建鑫薛向欣马明龙班邵璞(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C04B35/622(2006.01)C04B38/02(2006.01)C04B35/14(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法(57)摘要一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法，按以下步骤进行：(1)将高炉渣、高铝粉煤灰和硅砂均磨细后混合作为原料；(2)准备硼砂、碳酸钠、碳酸钙、偏磷酸钠和粘土作为添加剂；(3)将原料和添加剂混合形成混合物料，湿磨混合制成料浆；(4)喷雾造粒制成粉体颗粒；(5)填充到模具中进行焙烧发泡造孔；(6)随炉冷却至常温，获得发泡陶瓷材料。本发明的方法制备工艺简洁，实现了固体废弃物的资源化利用，产品主要为物相为晶体矿物，材料强度高、隔热性好、防火、体积密度低，性能优异。CN108503371ACN108503371A权利要求书1/1页1.一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)将高炉渣、高铝粉煤灰和硅砂均磨细至粒径≤0.124mm，然后混合作为原料；原料中按质量百分比高炉渣占42～51％，高铝粉煤灰占15～24％，硅砂占30～40％；(2)准备硼砂、碳酸钠、碳酸钙、偏磷酸钠和粘土作为添加剂；添加剂中硼砂占原料总质量的1～3％，碳酸钠占原料总质量的2～7％，碳酸钙占原料总质量的1～5％，偏磷酸钠占原料总质量的0.5～1.5％，粘土占原料总质量的4～8％；(3)将原料和添加剂混合形成混合物料，然后用球磨机进行湿磨，混合均匀并制成料浆；料浆中水的重量百分比为30～40％；(4)将料浆注入喷雾造粒器中进行喷雾造粒，制成粉体颗粒；粉体颗粒的粒径≤0.5mm；(5)将粉体颗粒填充到模具中，然后置于加热炉内，进行焙烧发泡造孔；焙烧发泡造孔过程中的温度制度为：炉温从室温以7～10℃/min的速率升到800～950℃，保温至少20min，然后以2～4℃/min的升温速率升到1100～1200℃，保温50～90min；(6)焙烧发泡造孔完成后随炉冷却至常温，获得发泡陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于所述的高炉渣按质量百分比含SiO232～33％，Al2O310～11％，Fe2O30.9～1.0％，CaO45～46％，Na2O0.9～1.2％，TiO20.6～0.7％，MgO6～7％，K2O0.3～0.4％，其余为杂质。3.根据权利要求1所述的一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于所述的高铝粉煤灰按质量百分比含SiO239～40％，Al2O346～47％，Fe2O34～5％，CaO3～4％，Na2O0.3～0.5％，TiO21～2％，MgO0.5～0.8％，K2O0.7～0.9％，其余为杂质。4.根据权利要求1所述的一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法，其特征在于所述的发泡陶瓷材料的体积密度为0.4～0.65g/cm3，抗压强度为1.5～3.5MPa，导热系数为0.1～0.25W/(m·K)。2CN108503371A说明书1/5页一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法技术领域[0001]本发明属于材料技术领域，特别涉及一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法。背景技术[0002]发泡陶瓷是一种多孔陶瓷材料，气孔率高达50％以上，具有轻质、隔热、防火、吸音等优良性能；发泡陶瓷材料因为其原料在烧制过程中由于界面诱导析晶和一些金属氧化物作为晶核剂引发析晶，导致材料中主要物相以晶体形式存在，从而区别于泡沫玻璃材料，相较于泡沫玻璃材料，发泡陶瓷拥有较高的强度和更好的隔热性和稳定性；高温发泡陶瓷的制备主要是在原料中加入适量的高温发泡剂、稳泡剂、助熔剂等助剂，混匀后物料在高温下熔融，形成具有适宜粘度的熔体，发泡剂在高温下发生分解反应，产生挥发气体，此时高粘度的熔体使气体无法逸散，封闭在材料内部，引起材料发泡膨胀，而随着温度降低，熔体逐渐冷却凝固，封闭在熔体中的气体在材料内部形成闭合气孔，得到发泡陶瓷材料。[0003]近年来，发泡陶瓷材料，因其具备轻质、强度高、耐高温、耐化学腐蚀、防火隔热、隔音等优良特性，在建筑节能材料、热交换材料、催化剂载体、污水处理等领域得到广泛应用。其制备工艺对原料的要求并不