CN105058924B - 一种高温混合料制件模具用复合板材及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

一种高温混合料制件模具用复合板材及生产工艺，属于模具用复合板材及生产工艺。由外壁及内壁结构层组成分别为普通板材、叶腊石粉与高温胶水拌合料、云母板、阻燃聚碳酸酯薄膜；所述普通板材即钢板、高强硬塑板或木板。叶腊石粉与高温胶水充分搅拌后敷设于普通板材表面，云母板覆盖在叶腊石粉与高温胶水拌合料上并压制成型，阻燃聚碳酸酯薄膜通过高温胶水粘结于云母板表面，进行真空除气泡处理，形成四结构层复合板材。一种高温混合料制件模具用复合板材可消除高温混合料对制件模具的相互影响，保证模具的温度稳定性，均衡混合料内部与边界温度梯度，有效保证试件的各向均质特性及表面的平整度和光洁度，大大提高制件成功率，节约材料及时间成本。

Description

一种高温混合料制件模具用复合板材及生产工艺
技术领域
本发明涉及一种模具用复合板材及生产工艺，特别是一种高温混合料制件模具用复合板材及生产工艺。
背景技术
目前土木工程领域进行室内物理试验研究时多采用相似模拟材料，其中多种材料有需要粘结剂热熔状态下浇制的，也有多种材料需要高温下搅拌浇制的，甚至有材料高温下呈液体状浇制冷却固化形成所需满足物理力学指标的类岩石材料。试验研究有依据《工程岩体试验方法标准》(GBT 50266-2013)及《公路工程岩石试验规程》(JTG_E41-2005)采用标准试件(Φ50×100mm、50×50×50mm、50×50×100mm、70×70×70mm、100×100×100mm、150×150×150mm)的，也有根据研究内容需求采用非标尺寸试件的，实验室常用模具主要有木板、高强硬塑板、钢板加工而成，这些材料加工的模具在高温混合料浇入时存在如下问题：
模具板材导热系数高，混合料与板壁接触时快速降温冷却，造成混合料内部与边界温度梯度较大，试件降温成型过程中，各部位由于温度不均而呈现的收缩率不一致产生裂纹导致试件强度损失或浇制失败，试件周边冷却较快先行固化，而混合料向内部收缩在试件顶部形成锥形漏斗；其次，高温突然侵入造成模具因热胀效应而变形，导致试件表面平整度低，成型质量差，模具不可多次重复使用。
发明内容
技术问题：本发明的目的是要提供一种高温混合料制件模具用复合板材及生产工艺，解决由于高温混合料和模具温度差和导热系数差造成的相互作用的问题，提高试件成品质量。
技术方案：本发明的目的是这样实现的：模具用复合板材包括普通板材、叶腊石粉、高温胶水、云母板和阻燃聚碳酸酯薄膜；所述的普通板材为钢板、高强硬塑板或木板，复合板材由外壁及内壁结构层组成，分别为普通板材、叶腊石粉与高温胶水拌合料、云母板、阻燃聚碳酸酯薄膜。
其中：
a.叶腊石粉：粒度≥400目，耐火度＞1500℃，200℃烘烤24h，水分＜0.5％；
b.高温胶水：采用400℃以上等级高温胶水，长期耐温＞350℃；
c.云母板：耐温等级：持续使用条件下耐温500℃，间歇使用条件下耐温850℃；抗弯强度＞200MPa，吸水率＜1％，厚度0.2～10mm；
d.阻燃聚碳酸酯薄膜：厚度0.03～3.0mm；UL94-V2阻燃等级，无折损。
复合板材生产工艺如下：
a.叶腊石粉与高温胶水充分搅拌后敷设于普通板材表面，叶腊石粉与高温胶水质量比为10：1～50：1，叶腊石粉与高温胶水混合料松铺厚度6～12mm，压实厚度5～10mm，压实度≥95；
b.云母板覆盖在叶腊石粉与高温胶水拌合料上，叶腊石粉与高温胶水拌合料敷设后20分钟内进行压制成型，放置24h后粘结强度≥2MPa，层间无剪切滑移；
c.阻燃聚碳酸酯薄膜通过高温胶水粘结于云母板表面，并进行真空除气泡处理，要求粘结效果：表面平整度误差不超过0.05mm。
有益效果，由于采用了上述方案，复合板制作制件模具进行高温混合料试件浇制可降低混合料散热速度，均衡混合料内部与边界温度梯度，有效提高试件力学性能的整体均质性；
采用所发明复合板制作制件模具内壁阻燃聚碳酸酯薄膜可以提高试件的表面光洁度；
采用所发明复合板制作制件模具隔绝高温混合料与复合板材外壁普通板材间的热传导，保证模具较高的温度稳定性，在与高温混合料接触时模具无形变，保证试件成型时的表面平整度，模具可多次重复使用；
采用所发明复合板制作制件模具消除了试件内部由于温差导致的成型过程中崩裂破坏，提高了试件的浇制成功率，节约材料及时间成本。
附图说明
图1是本发明的复合板材的层间结构剖面示意图。
图中：1、阻燃聚碳酸酯薄膜；2、云母板；3、叶腊石粉与高温胶水拌合料；4、普通板材。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
制件模具用复合板材包括普通板材、叶腊石粉、高温胶水、云母板2和阻燃聚碳酸酯薄膜1；所述的普通板材4为钢板、高强硬塑板或木板，复合板材由外壁及内壁结构层组成，分别为普通板材4、叶腊石粉与高温胶水拌合料3、云母板2、阻燃聚碳酸酯薄膜1。
其中：
a.叶腊石粉：粒度≥400目，耐火度＞1500℃，200℃烘烤24h，水分＜0.5％；
b.高温胶水：采用400℃以上等级高温胶水，长期耐温＞350℃；
c.云母板：耐温等级：持续使用条件下耐温500℃，间歇使用条件下耐温850℃；抗弯强度＞200MPa，吸水率＜1％，厚度0.2～10mm；
d.阻燃聚碳酸酯薄膜：厚度0.03～3.0mm；UL94-V2阻燃等级，无折损。
复合板材生产工艺如下：
a.叶腊石粉与高温胶水充分搅拌后敷设于普通板材表面，叶腊石粉与高温胶水质量比为10：1～50：1，叶腊石粉与高温胶水混合料松铺厚度6～12mm，压实厚度5～10mm，压实度≥95；
b.云母板覆盖在叶腊石粉与高温胶水拌合料上，叶腊石粉与高温胶水拌合料敷设后20分钟内进行压制成型，放置24h后粘结强度≥2MPa，层间无剪切滑移；
c.阻燃聚碳酸酯薄膜通过高温胶水粘结于云母板表面，并进行真空除气泡处理，要求粘结效果：表面平整度误差不超过0.05mm。
具体的：选用钢板为普通板材；
a.叶腊石粉800目，200℃下烘烤24h，与少量400℃高温胶水充分拌合，均匀铺设在钢板上，压实度＞95％，松铺厚度6mm；叶腊石粉与400℃高温胶水质量比20:1；
b.云母板厚度2.5mm覆盖于叶腊石粉400℃高温胶水拌合料与之上，叶腊石粉与高温胶水拌合料敷设后10分钟压制成型，放置24h后粘结强度≥2MPa，层间无剪切滑移；
c.阻燃聚碳酸酯薄膜厚度0.5mm，通过400℃高温胶水粘结于云母板表面作为与高温混合材料接触面，并进行真空除气泡处理，要求粘结效果：表面平整度误差不超过0.05mm。
用钢板制作模具浇制175×175×200mm脆性混合料试件拆模时混合料与钢板有部分区域粘结，试件内部多白斑裂纹，顶部呈锥形漏斗状；采用此复合板材制作模具175×175×200mm脆性混合料试件，试件拆模方便，表面光洁平整，色泽一致，无白斑裂纹。

Claims (3)

1.一种高温混合料制件模具用复合板材，其特征在于：模具用复合板材包括普通板材、叶腊石粉、高温胶水、云母板和阻燃聚碳酸酯薄膜；所述的普通板材为钢板、高强硬塑板或木板，复合板材由外壁及内壁结构层组成，分别为普通板材、叶腊石粉与高温胶水拌合料、云母板、阻燃聚碳酸酯薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种高温混合料制件模具用复合板材，其特征在于：所述的叶腊石粉：粒度≥400目，耐火度＞1500℃，200℃烘烤24h，水分＜0.5%；所述的高温胶水：采用400℃以上等级高温胶水，长期耐温＞350℃；所述的云母板：耐温等级：持续使用条件下耐温500℃，间歇使用条件下耐温850℃；抗弯强度＞200MPa，吸水率＜1%，厚度0.2~10mm；所述的阻燃聚碳酸酯薄膜：厚度0.03~3.0mm；UL94-V2阻燃等级，无折损。
3.一种权利要求1所述高温混合料制件模具用复合板材的生产工艺，其特征在于：
a. 叶腊石粉与高温胶水充分搅拌后敷设于普通板材表面，叶腊石粉与高温胶水质量比为10：1~50：1，叶腊石粉与高温胶水混合料松铺厚度6~12mm，压实厚度5~10mm，压实度≥95%；
b. 云母板覆盖在叶腊石粉与高温胶水拌合料上，叶腊石粉与高温胶水拌合料敷设后20分钟内进行压制成型，放置24h后粘结强度≥2MPa，层间无剪切滑移；
c. 阻燃聚碳酸酯薄膜通过高温胶水粘结于云母板表面，并进行真空除气泡处理，要求粘结效果：表面平整度误差不超过0.05mm。
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