CN111732392A - 一种高强度纳米板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度纳米板及其制备方法，涉及节能材料技术领域。包括以下重量份数：硅微粉80‑95份、纯铝酸钙水泥1‑10份以及高硅氧玻璃纤维1‑10份，硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，纯铝酸钙水泥中的水泥的Al2O3含量≥50wt％，高硅氧玻璃纤维中的SiO2的含量＞95wt％。该高强度纳米板及其制备方法，本发明制备的纳米板通过添加硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维加入纳米板中，通过高压成型、蒸汽养护的方式，使水泥硬化产生强度，从而提高纳米板的常温强度，本发明制备的纳米板具有在常温下强度高，从而便于使用在各种窑炉的保温层，具有优异的保温隔热效果，同时可以任意加工，方便使用，进而达到节能减排的作用，进而保证了纳米板的使用效果。

Description

一种高强度纳米板及其制备方法
技术领域
本发明涉及节能材料技术领域，具体为一种高强度纳米板及其制备方法。
背景技术
近年来，纳米板由于其良好的性能受到人们的青睐，纳米板是指在基础板材上表面采用纳米材料进行处理，能达到抗刮和耐腐蚀的效果，现有的纳米板在各种热工窑炉应用广泛，具有较好的保温隔热效果，同时现有的纳米板也广泛用于水泥行业、钢铁行业以及玻璃行业等领域。
现有技术中的纳米板全部由粉体压制而成，强度非常低，且不易再进行加工，降低了纳米板的使用效果，同时虽然纳米板中添加了部分增强纤维，但是仍无法满足特殊窑炉部位的再加工需求，为此，我们提出了一种高强度纳米板及其制备方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度纳米板及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度纳米板，包括以下重量份数：硅微粉80-95份、纯铝酸钙水泥1-10份以及高硅氧玻璃纤维1-10份。
一种高强度纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料的准备：按重量份数依次称取硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维，备用；
S2、混合原料的制备：将步骤S1中的硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维依次加入高速行星搅拌机中，进行第一次搅拌混合，搅拌混合后再向高速行星搅拌机中通入蒸汽，再次进行搅拌，得到所需的混合原料，备用；
S3、混合原料的压制：将步骤S2中制备的混合原料放入液压中进行压制处理，压制成型后备用；
S4、养护和干燥：将步骤S3中压制成型后的混合运料放入干燥箱中进行干燥处理，干燥完成后即得所需的高强度的米板。
进一步优化本技术方案，所述步骤S2中的硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，所述步骤S2中的纯铝酸钙水泥中的水泥的Al2O3含量≥50wt％。
进一步优化本技术方案，所述步骤S2中的高硅氧玻璃纤维中的SiO2的含量＞95wt％，高硅氧玻璃纤维中的纤维长度为3-30mm。
进一步优化本技术方案，所述步骤S2中高速行星搅拌机第一次搅拌混合的时间为2-3min。
进一步优化本技术方案，所述步骤S2中通入蒸汽混合的时间为3-4min，通入蒸汽的流量为5-50L/min。
进一步优化本技术方案，所述步骤S3中压制成型的压力为2-100Mpa。
进一步优化本技术方案，所述步骤S4中干燥箱中的温度为60-200℃
与现有技术相比，本发明提供了一种高强度纳米板及其制备方法，具备以下有益效果：
该高强度纳米板及其制备方法，本发明制备的纳米板通过添加硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维加入纳米板中，通过高压成型、蒸汽养护的方式，使水泥硬化产生强度，从而提高纳米板的常温强度，本发明制备的纳米板具有在常温下强度高，从而便于使用在各种窑炉的保温层，具有优异的保温隔热效果，同时可以任意加工，方便使用，进而达到节能减排的作用，进而保证了纳米板的使用效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种高强度纳米板及其制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参考图1所示，一种高强度纳米板，包括以下重量份数：硅微粉80份、纯铝酸钙水泥10份以及高硅氧玻璃纤维10份。
一种高强度纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料的准备：按重量份数依次称取硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维，备用；
S2、混合原料的制备：将步骤S1中的硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维依次加入高速行星搅拌机中，进行第一次搅拌混合，搅拌混合的时间为2min，搅拌混合后再向高速行星搅拌机中通入蒸汽，通入蒸汽混合的时间为3min，通入蒸汽的流量为35L/min，再次进行搅拌，得到所需的混合原料，备用；
S3、混合原料的压制：将步骤S2中制备的混合原料放入液压中进行压制处理，压制成型的压力为90Mpa，压制成型后备用；
S4、养护和干燥：将步骤S3中压制成型后的混合运料放入干燥箱中进行干燥处理，干燥箱中的温度为180℃，干燥完成后即得所需的高强度的米板，制得高强度纳米板的常温耐压强度＞10Mpa，导热系数＜0.05W/(m·K)。
实施例二：
请参考图1所示，一种高强度纳米板，包括以下重量份数：硅微粉95份、纯铝酸钙水泥3份以及高硅氧玻璃纤维2份。
一种高强度纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料的准备：按重量份数依次称取硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维，备用；
S2、混合原料的制备：将步骤S1中的硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维依次加入高速行星搅拌机中，进行第一次搅拌混合，搅拌混合的时间为2.5min，搅拌混合后再向高速行星搅拌机中通入蒸汽，通入蒸汽混合的时间为3.5min，通入蒸汽的流量为15L/min，再次进行搅拌，得到所需的混合原料，备用；
S3、混合原料的压制：将步骤S2中制备的混合原料放入液压中进行压制处理，压制成型的压力为50Mpa，压制成型后备用；
S4、养护和干燥：将步骤S3中压制成型后的混合运料放入干燥箱中进行干燥处理，干燥箱中的温度为100℃，干燥完成后即得所需的高强度的米板，制得高强度纳米板的常温耐压强度＞2Mpa，导热系数＜0.03W/(m·K)。
实施例三：
请参考图1所示，一种高强度纳米板，包括以下重量份数：硅微粉90份、纯铝酸钙水泥5份以及高硅氧玻璃纤维4份。
一种高强度纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料的准备：按重量份数依次称取硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维，备用；
S2、混合原料的制备：将步骤S1中的硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维依次加入高速行星搅拌机中，进行第一次搅拌混合，搅拌混合的时间为3min，搅拌混合后再向高速行星搅拌机中通入蒸汽，通入蒸汽混合的时间为4min，通入蒸汽的流量为20L/min，再次进行搅拌，得到所需的混合原料，备用；
S3、混合原料的压制：将步骤S2中制备的混合原料放入液压中进行压制处理，压制成型的压力为50Mpa，压制成型后备用；
S4、养护和干燥：将步骤S3中压制成型后的混合运料放入干燥箱中进行干燥处理，干燥箱中的温度为50℃，干燥完成后即得所需的高强度的米板，制得高强度纳米板的常温耐压强度＞4Mpa，导热系数＜0.05W/(m·K)。
实施例四：
请参考图1所示，一种高强度纳米板，包括以下重量份数：硅微粉85份、纯铝酸钙水泥7份以及高硅氧玻璃纤维5份。
一种高强度纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料的准备：按重量份数依次称取硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维，备用；
S2、混合原料的制备：将步骤S1中的硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维依次加入高速行星搅拌机中，进行第一次搅拌混合，搅拌混合的时间为2min，搅拌混合后再向高速行星搅拌机中通入蒸汽，通入蒸汽混合的时间为3min，通入蒸汽的流量为30L/min，再次进行搅拌，得到所需的混合原料，备用；
S3、混合原料的压制：将步骤S2中制备的混合原料放入液压中进行压制处理，压制成型的压力为65Mpa，压制成型后备用；
S4、养护和干燥：将步骤S3中压制成型后的混合运料放入干燥箱中进行干燥处理，干燥箱中的温度为150℃，干燥完成后即得所需的高强度的米板，制得高强度纳米板的常温耐压强度＞6Mpa，导热系数＜0.01W/(m·K)。
实施例五：
请参考图1所示，一种高强度纳米板，包括以下重量份数：硅微粉86份、纯铝酸钙水泥6份以及高硅氧玻璃纤维7份。
一种高强度纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料的准备：按重量份数依次称取硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维，备用；
S2、混合原料的制备：将步骤S1中的硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维依次加入高速行星搅拌机中，进行第一次搅拌混合，搅拌混合的时间为2min，搅拌混合后再向高速行星搅拌机中通入蒸汽，通入蒸汽混合的时间为3min，通入蒸汽的流量为34L/min，再次进行搅拌，得到所需的混合原料，备用；
S3、混合原料的压制：将步骤S2中制备的混合原料放入液压中进行压制处理，压制成型的压力为90Mpa，压制成型后备用；
S4、养护和干燥：将步骤S3中压制成型后的混合运料放入干燥箱中进行干燥处理，干燥箱中的温度为160℃，干燥完成后即得所需的高强度的米板，制得高强度纳米板的常温耐压强度＞3Mpa，导热系数＜0.02W/(m·K)。
实施例六：
请参考图1所示，一种高强度纳米板，包括以下重量份数：硅微粉88份、纯铝酸钙水泥4份以及高硅氧玻璃纤维3份。
一种高强度纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料的准备：按重量份数依次称取硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维，备用；
S2、混合原料的制备：将步骤S1中的硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维依次加入高速行星搅拌机中，进行第一次搅拌混合，搅拌混合的时间为2min，搅拌混合后再向高速行星搅拌机中通入蒸汽，通入蒸汽混合的时间为3min，通入蒸汽的流量为40L/min，再次进行搅拌，得到所需的混合原料，备用；
S3、混合原料的压制：将步骤S2中制备的混合原料放入液压中进行压制处理，压制成型的压力为95Mpa，压制成型后备用；
S4、养护和干燥：将步骤S3中压制成型后的混合运料放入干燥箱中进行干燥处理，干燥箱中的温度为160℃，干燥完成后即得所需的高强度的米板，制得高强度纳米板的常温耐压强度＞4Mpa，导热系数＜0.025W/(m·K)。
判断标准：通过六个实施例对比，效果最佳者为实施例一，因此，选择实施例一为最佳实施例，具体对量的改变，也属于本技术方案保护的范围。
本发明的有益效果：该高强度纳米板及其制备方法，本发明制备的纳米板通过添加硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维加入纳米板中，通过高压成型、蒸汽养护的方式，使水泥硬化产生强度，从而提高纳米板的常温强度，本发明制备的纳米板具有在常温下强度高，从而便于使用在各种窑炉的保温层，具有优异的保温隔热效果，同时可以任意加工，方便使用，进而达到节能减排的作用，进而保证了纳米板的使用效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高强度纳米板，其特征在于，包括以下重量份数：硅微粉80-95份、纯铝酸钙水泥1-10份以及高硅氧玻璃纤维1-10份。
2.一种高强度纳米板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、原料的准备：按重量份数依次称取硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维，备用；
S2、混合原料的制备：将步骤S1中的硅微粉、纯铝酸钙水泥以及高硅氧玻璃纤维依次加入高速行星搅拌机中，进行第一次搅拌混合，搅拌混合后再向高速行星搅拌机中通入蒸汽，再次进行搅拌，得到所需的混合原料，备用；
S3、混合原料的压制：将步骤S2中制备的混合原料放入液压中进行压制处理，压制成型后备用；
S4、养护和干燥：将步骤S3中压制成型后的混合运料放入干燥箱中进行干燥处理，干燥完成后即得所需的高强度的米板。
3.根据权利要求2所述的一种高强度纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，所述步骤S2中的纯铝酸钙水泥中的水泥的Al2O3含量≥50wt％。
4.根据权利要求2所述的一种高强度纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的高硅氧玻璃纤维中的SiO2的含量＞95wt％，高硅氧玻璃纤维中的纤维长度为3-30mm。
5.根据权利要求2所述的一种高强度纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中高速行星搅拌机第一次搅拌混合的时间为2-3min。
6.根据权利要求2所述的一种高强度纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中通入蒸汽混合的时间为3-4min，通入蒸汽的流量为5-50L/min。
7.根据权利要求2所述的一种高强度纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中压制成型的压力为2-100Mpa。
8.根据权利要求2所述的一种高强度纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中干燥箱中的温度为60-200℃。
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