CN101560112B - 高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻化泡沫陶瓷砖，特别涉及一种用于烟囱防腐内衬材料及用在各类建筑物作为保温隔热材料的高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖及其制备工艺。按如下质量份数坯料制成：瓷石15～30份、低温砂10～30份、白云石5～10份、锂瓷石5～10份、方解石5～10份、陶瓷废弃料30～50份、碳化硅0.1～2份、纳米高岭土0～1份、分散剂0～0.5份。专利克服了现有技术中存在的不足之处，提供一种通体由无数独立的、互不贯通的小气泡组成的，吸水率低并且防潮的轻质玻化泡沫陶瓷砖。需要解决的另一技术问题是，提供一种具有容重小、强度高、导热系数小、耐高温、耐腐蚀、使用使用温度范围广，节能降耗、减少污染的轻质玻化泡沫陶瓷砖。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻化泡沫陶瓷砖，特别涉及一种用于烟囱防腐内衬材料及用在各类建筑物作为保温隔热材料的高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖。
背景技术
现有技术中的泡沫陶瓷，起装饰作用的建筑陶砖由于比重较大(一般为2.2.2.6g/cm3)，砖面采用上“釉”或“抛光”处理，使用时必须用水泥砂浆粘贴牢固，由专业人员施工操作，常用于外墙的装饰，若将建筑陶砖用于室内墙体装饰，则釉的单色调和抛光的玻璃光泽，使室内装饰效果显得华丽过度、典雅及变化不足，且比重较大的建筑陶砖增加了墙体承受，容易脱落不安全，施工也极为不便。近年来，市场上出现了一些轻质发泡陶瓷，由于其质轻，可有效减轻墙体的承重，也利于安全施工，正如《陶瓷》94、1中发表的“高温发泡陶瓷的应用前景”指出，发泡陶瓷可替代墙体材料、内外墙及地面、天花板装饰砖。轻质发泡陶瓷，有的是用低温(250℃以下)进行硬化成形，有的是用高温(700℃以上)烧成，
中国专利CN1147489，公开一种轻质发泡陶瓷及其制造方法，该陶瓷包含四种化合物，遇热可膨胀，以酸性二氧化硅为主成分的火山岩，含碱土金属类氧化物、碳酸盐等组成的化合物，含碱金属类的无机结合剂，含硅酸盐类的发泡促进剂，另外调入适量的水，经过原料膨胀、混料、研磨、烘干、粉碎、成型、烧结等过程获得产品，用该种方法制造发泡陶瓷容易，但直接制造规整的陶瓷砖困难，原因在于在烧制过程中无法控制发泡度，也就是说，不能批量制得外形尺寸一致的轻质发泡陶瓷砖，另外，该文献仅提供所述发泡陶瓷于轻质方面的应用，没有提及用于墙体等的装饰，更没有提到砖体本身具有装饰性。
中国专利CN1374276，公开一种轻质发泡陶瓷装饰砖及其制造方法，装饰砖 是由陶瓷坯料、发泡剂、骨架料均混物压制品的烧成物，其中陶瓷坯料和发泡剂构成装饰砖的细粉基料，发泡剂占1-7％(重量百分比)，其余为陶瓷坯料；骨架料是高于基料熔点的相对高熔点陶瓷矿物瘠性料颗粒，所述骨架料的含量为基料重量的20-50％，经一次成型后烧成的砖体具有天然石材的凹凸曲面效果，具有很强的装饰性，且制造方法简便，生产成本低，烧成的砖体形状统一。此发明专利所述的轻质发泡陶瓷装饰砖，孔隙间是互相贯通的，容易吸水，而且不防潮。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，专利克服了现有技术中存在的不足之处，提供一种通体由无数独立的、互不贯通的小气泡组成的，吸水率低并且防潮的轻质玻化泡沫陶瓷砖。
本发明需要解决的另一技术问题是，提供一种具有容重小、强度高、导热系数小、耐高温、耐腐蚀、使用使用温度范围广，节能降耗、减少污染的轻质玻化泡沫陶瓷砖。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖，按如下质量份数坯料制成：瓷石15～30份、低温砂10～30份、白云石5～10份、锂瓷石5～10份、方解石5～10份、陶瓷废弃料30～50份、碳化硅0.1～2份、纳米高岭土0～1份、分散剂0～0.5份。这里所述的陶瓷废弃料是指陶瓷生产过程中产生的废泥浆水等经沉淀后都作为污泥处理、以及经成品检验不合格的固体废品；陶瓷废弃料、瓷石作为陶瓷砖的支撑料；低温砂、白云石、方解石和锂瓷石为熔性材料；纳米高岭土作为一种助剂，有利于坏料熔融(可下降发泡温度达20～30℃)，并且可使发泡均匀；分散剂和纳米高岭土共同作用下的坯料经高温发泡后，其泡沫的泡孔大小的均匀性得到明显的改善，而且研磨的时间明显缩短，这样既有利于节约成本，又提高了产品的内在质量；这里所述的碳化硅一种发泡剂，发泡剂与分散剂共同作用下，可使坯料熔融成玻璃相后均匀发泡而成为泡沫陶瓷。这里所述的高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖是由无数细小的泡孔组成的，烧成后期的冷却速度需要非常缓慢，也就是说其抗热震性能比普通陶瓷要差许多，容易产生风惊隐裂纹等缺陷。配方中以含锂瓷石替代部分低温砂进行生产，可以改善泡沫母体的高温烧结体的晶相结构以提高它的抗热震性能，从而减少冷却时制品产生风惊的现象。
作为优选，瓷石15～20份、低温砂10～15份、白云石5～10份、方解石5～10份、陶瓷废弃料40～50份、碳化硅0.1～1份、纳米高岭土0.1～1份、分散剂0.01～0.5份。
分散剂为聚乙烯醇，作为优选，所述的分散剂还可以为三聚磷酸钠或水玻璃。这里所述的三种分散性是指主要用这几种常见的分散剂，而这三种分散剂中以聚乙烯醇的效果最为显著，这里所述的聚乙烯醇是指PVA17-88，分子式为[CH2CHOH]n-[CH2CHOOCCH3]m；三聚磷酸钠http://knology.chinaccm.com/phrase-2006040710563800447.html又称焦偏磷酸钠http://kn367.86；水玻璃，俗称“泡花碱”，是由碱金属氧化物http://www.hudong.com/wiki/％E7％A2％B1％E9％8种金属硅酸盐物质。其化学式为：Na2O穘SiO2。
作为优选，
①混合研磨：
将配比好的坯料进行混合研磨，研磨细度至250目筛余0.1～1％，制成泥片；
②脱水、干燥：将泥片进行脱水和干燥，泥片脱水的水份控制在23～26％，泥片经烘干至含水率达到5～10％；
③粉碎造粒：
将步骤②干燥后的泥片进行造粒，放入破碎机进行破碎，制成粉料颗粒至8～15目，粉料颗粒含水率为5～10％；
④装模入窑高温烧：
将粉料颗粒装模，将模放入辊道窑内高温烧成，窑内温度为1150～1250℃，窑烧为7～12小时；
⑤切割：把烧制好的泡沫陶瓷进行切割。
作为优选，
①混合研磨：
将配比好的坯料进行混合研磨，研磨细度至250目筛余0.1～0.3％，制成泥片。
②脱水、干燥：将泥片进行脱水和干燥，泥片脱水的水份控制在25％，泥片经烘干至含水率达到5～8％。
③粉碎造粒：
将②干燥后的泥片进行造粒，放入破碎机进行破碎，制成粉料颗粒至8～15目，粉料颗粒含水率为5～8％。
④装模入窑高温烧：
将粉料颗粒装模，将模放入辊道窑内高温烧成，窑内温度为1150～1200℃，窑烧为7～9小时。
⑤切割：把烧制好的泡沫陶瓷进行切割。
本发明提供一种高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖及其制备工艺，提供一种通体均匀分布着无数独立、互不贯通的小气泡，容重小、强度高、导热系数小、吸水率低、耐高温、耐腐蚀、使用温度范围广，节能降耗、减少污染，可以用作电厂湿法脱硫及烟囱防腐蚀内衬材料，还可以用作各类建筑物保温隔热材料，是一种绿色环保节能材料。
附图说明
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例并结合附图对本发明进行详细说明，但这些实施例不得理解为任何意义上对本发明的限制。
实施例1：按质量份数称取坯料，瓷石30份、低温砂30份、白云石5份、方解石5份、陶瓷废弃料30份、碳化硅0.4份、锂瓷石10份、纳米高岭土0.8份、三聚磷酸钠0.05份，经过20小时混合磨细，细度为250目筛余0.1％然后经过压滤脱水、干燥，烘干后含水率为7％，粉碎造粒8～15目，颗粒含水率为7％，然后入辊道窑烧成，烧制温度1150℃烧成时间7小时。
制品容重：480Kg/m3左右；体积吸水率1.8％；抗压强度6.0Mpa，导热系数0.15W/M.K。制品发泡效果一般，泡孔十分不均匀。
实施例2：按质量份数称取坯料，瓷石15、低温砂10、白云石10、方解石5、陶瓷废弃料50、锂瓷石10、纳米高岭土0.8、聚乙烯醇0.05、碳化硅0.4，经过20小时混合磨细，细度为250目筛余0.1％，然后经过压滤脱水、干燥，烘干后含水率为5％，粉碎造粒8~15目，颗粒含水率为5％，然后入辊道窑烧成，烧制温度1200℃烧成时间9小时。
制品容重：590Kg/m3左右；体积吸水率0.5％；抗压强度≥8.6MPa；导热系0.203W/M.K。制品发泡效果好，泡孔均匀。
实施例3：按质量份数称取坯料，瓷石20、低温砂15、白云石10、方解石5、锂瓷石5、废弃料45、纳米高岭土0.8水玻璃0.05、碳化硅0.4，经过20小时混合磨细，细度为250目筛余0.3％，然后经过压滤脱水、干燥，烘干后含水率为8％；粉碎造粒8~15目，颗粒含水率为8％，然后入辊道窑烧成，烧制温度1250℃烧成时间12小时。
制品容重：650Kg/m3左右；体积吸水率0.5％；抗压强度12MPa；导热系数0.25W/M.K。制品发泡效果一般，泡孔均匀度不高。
Claims (5)
1.一种高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖，按如下质量份数坯料制成：瓷石15～30份、低温砂10～30份、白云石5～10份、锂瓷石5～10份、方解石5～10份、陶瓷废弃料30～50份、碳化硅0.1～2份、纳米高岭土0～1份、分散剂0～0.5份。
2.根据权利要求1所述的高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖，其特征在于：瓷石15～20份、低温砂10～15份、白云石5～10份、方解石5～10份、陶瓷废弃料40～50份、碳化硅0.1～1份、纳米高岭土0.1～1份、分散剂0.01～0.5份。
3.根据权利要求1或2所述的高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖，其特征在于：所述的分散剂为聚乙烯醇或三聚磷酸钠或水玻璃。
4.如权利要求1或2或3高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖制备工艺，其特征在于按如下步骤：
①混合研磨：
将配比好的坯料进行混合研磨，研磨细度至250目筛余0.1～1%，制成泥片；
②脱水、干燥：将泥片进行脱水和干燥，泥片脱水的水份控制在23～26%，泥片经烘干至含水率达到5～10％；
③粉碎造粒：
将步骤②干燥后的泥片进行造粒，放入破碎机进行破碎，制成粉料颗粒至8～15目，粉料颗粒含水率为5～10%；
④装模入窑高温烧：
将粉料颗粒装模，将模放入辊道窑内高温烧成，窑内温度为1150～1250℃，窑烧为7～12小时；
⑤切割：把烧制好的泡沫陶瓷进行切割。
5.如权利要求4高性能轻质玻化泡沫陶瓷砖制备工艺，
其特征在于按如下步骤：
①混合研磨：
将配比好的坯料进行混合研磨，研磨细度至250目筛余0.1～0.3%，制成泥片；
②脱水、干燥：将泥片进行脱水和干燥，泥片脱水的水份控制在25%，泥片经烘干至含水率达到5～8％；
③粉碎造粒：
将步骤②干燥后的泥片进行造粒，放入破碎机进行破碎，制成粉料颗粒至8～15目，粉料颗粒含水率为5～8%；
④装模入窑高温烧：
将粉料颗粒装模，将模放入辊道窑内高温烧成，窑内温度为1150～1200℃，窑烧为7～9小时；
⑤切割：把烧制好的泡沫陶瓷进行切割。
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