高效隔热保温陶瓷材料的研制.pdf

Vol.45No.5
2009中国年陶第瓷5期中国陶瓷第45中卷国第陶5瓷期
May.20092007年2009年第51月期
生产与应用文章编号：1001-9642（2009）05-0033-05
高效隔热保温陶瓷材料的研制
万云萍，梁玉磊，吴建青
（华南理工大学材料科学与工程学院，广州510640）

【摘要】：以建筑抛光砖原料为基础料，添加少量的防火性能，而被广泛应用于国防、宇航、化工和建筑等
矿化剂和氧化镁，经干压成型后于1220℃-1300℃烧成行业。[1]高温发泡陶瓷气孔小、并且大多数气孔间不贯通、
下制备了具有防水、保温功能的闭孔高温发泡陶瓷。运用吸水率低导热系数低，具有很好的隔热保温性能。[2]本
XRD、显微镜测试手段对发泡陶瓷的孔径分布、显微结构、文以建筑抛光砖原料为基础料，添加少量的矿化剂和氧
物相组成进行了表征，探讨了原料配方、烧成制度对制品化镁，经干压成型后于电炉中在1220－1230℃烧成，制
的主要性能，如:导热系数、吸水率、密度和强度的影响。
备了具有防水、保温功能的闭孔高温发泡陶瓷。
结果表明，发泡陶瓷的气孔率高达66.72%(闭孔气孔率
1实验
为66.39%，开孔气孔率为0.33%)；体积密度为0.7987g/
cm3；吸水率为0.41%；抗压强度为10.89MPa；导热系数1.1实验原料
为0.198W/(m·K)；主晶相为石英和莫来石；且孔径和气陶瓷基料（化学成分见表1）、矿化剂、氧化镁（天
孔率随着烧成温度升高而增大，气孔率越高，发泡陶瓷的津汉沽区海中化工厂，工业纯）
抗压强度和导热系数越小。1.2实验配方及制备工艺
【关键词】:高温发泡陶瓷，保温隔热材料，闭孔，1.2.1实验配方（见表2）
性能
1.2.2制备工艺
中图分类号:TQ174.75+8.19文献标识码:A
本实验采用工艺流程如图1。
1.2.3烧成曲线（图2）
前言
1.3测试方法[3、4]
保温隔热材料通常是轻质、疏松、多孔、导热系数
（1）吸水率、真密度、体积密度、显气孔率、真气
小的材料。多孔陶瓷材料由于其特有的保温、隔热、隔声、
孔率以及闭口气孔率的测试：

表1陶瓷基料的化学成分（wt%）
Table1Chemicalcompositionofbasicmaterial

表2实验配方
Table2Prescriptions

吸水率是将试样抽真空后用静液天平按阿基米德法（2）XRD测试：
测量；真密度测试是对材料进行充分粉碎，利用气体容采用荷兰Panlytical公司X’pertPRO型X射线
积法进行测定；体积密度和显气孔率利用抽真空法进行仪对样品进行物相分析，测试条件：Cu/石墨单色器，
测定。管压与管流为40KV/40mA，测试步长0.033°，λ为
1.5418nm，扫描范围10～80°。
收稿日期:2008-11-4（3）显微镜测试：将试样表面进行打磨抛光处理后，
项目来源：广东省科技计划资助项目，编号B09B20613OO
再用OLYMPUS-SZX12型体视显微镜观察样品形貌，
E-mail:[e-mail]

中国陶瓷│CHINACERAMICS│2009(45)第5期│33
中国陶瓷2009年第5期

图1工艺流程图
Fig.1Flowchartofprocess

表3A系列烧成结果
Table3ThefiringresultsofSeriesA

表4各样品的性能测试结果
Table4Thetestresultofsamples

气孔大小以及分布情况。1220℃的发泡效果比较好，而且气孔比较均匀，同时发现，
（4）抗压强度的测试：将尺寸为15mm×15mm当矿化剂含量少时，要达到一定发泡量所需的温度就比
×10mm的的样品，经表面抛光处理后，在美国较高；矿化剂量一定时，发泡温度随氧化镁的含量增加
Instrun5567型电子万能试验机上测试抗压强度，加载速而降低。
率为1mm/min。将A2至A9的配方样品在1230℃烧成后，进行性
（5）样品的导热系数用浙江大华的YBF-2型平板能测试，各样品的抗压强度、真密度、体积密度、吸水率、
法导热系数测定仪测定。气孔率等性能指标的测试结果如表4。
2结果与讨论从表4中可以看出：（1）样品的吸水率（总体低于
2.1实验结果1%）、抗压强度（4.1576～13.2578MPa）和体积密度
将试样A-1至A-9分别在1200℃～1240℃烧（小于1kg/m3，能浮在水面）都比较低；（2）而气孔率
成。从表3烧后样品情况可以看出，A-5至A-9配方在（57.70～66.72%）比较大，且主要为闭气孔；（3）真

34│中国陶瓷│CHINACERAMICS│2009(45)第5期
2009年第5期中国陶瓷

图2烧成