CN113412807B - 一种陆基渔场的保温材料及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陆基渔场的保温材料，包括保温复合板和固定架，且保温复合板位于固定架内部的上下方设置有两个，涉及特殊材料技术领域。通过在硅酸凝胶中加入磷酸盐颗粒，利用磷酸根离子对硅酸钠中Si‑O四面体的聚合过程起到一定的促进作用，进而生成较多的Si‑O‑Si结构，增加保温材料的导热系数；在进行保温材料烧结时候，在模具的底部铺设一层玻璃纤维，玻璃纤维中的SiO2会转移到硅酸钠溶液中，从而提高硅酸钠的模数，增加了硅酸凝胶的粘度，抑制了发泡过程，而玻璃纤维中的SiO2融入硅酸钠中与原有的Si‑O基团生成Si‑O‑Si结构体，并且逐渐形成三维网络结构，使保温材料的导热系数、密度和抗压强度得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及特殊材料技术领域，具体为一种陆基渔场的保温材料及其安装方法。
背景技术
陆基渔场一般都是在环保大棚内利用热度钢管组成框架结构作为池壁架构，将池地土地整平、夯实，凹处设立排水口，预埋排水法兰连接至污水处理池，在整好的池底铺设保温棉，做保温处理，在其上将15mm-20mm的黑膜模块焊接后固定在池壁框架上形成独立的养殖池。
但是在池底铺设保温棉的成本较高，且保温棉的铺设工作需要消耗较大的人工成本，为此，本发明提出了一种陆基渔场的保温材料，同时提出了该陆基渔场的保温材料安装方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种陆基渔场的保温材料及其安装方法，解决了在池底铺设保温棉的成本较高，且保温棉的铺设工作需要消耗较大人工成本的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种陆基渔场的保温材料，包括保温复合板和固定架，且保温复合板位于固定架内部的上下方设置有两个；
所述保温复合板由以下步骤制备：
步骤一、称取硅酸钠，按一定比例向硅酸钠中加入去离子水，搅拌均匀得到硅酸钠溶液，向硅酸钠溶液中加入浓度为2mol/L的硫酸溶液调节pH至1-2，搅拌反应2h，接着滴加浓度为0.25mol/L的氨水溶液调节pH至5-8，搅拌均匀后静置30min，得到产物凝胶；
步骤二、使用去离子水冲洗凝胶，接着将凝胶置于无水乙醇中浸泡12h，最后将凝胶置于三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中处理24h，接着称取磷酸盐颗粒和去离子水加入凝胶中，利用机械搅拌器以500r/min的转速搅拌6h得到混合溶液；
步骤三、在产品模具的底部铺设一层玻璃纤维，将混合溶液倒入模具中，接着将模具放入马弗炉中烧结，冷却后脱模切割得到保温复合板。
优选的，步骤一中，硅酸钠和去离子水的用量比为8.05g：25mL，其中硅酸钠的模数为3.1，波美度为40。
优选的，步骤二中，去离子水冲洗凝胶后，使用抽滤漏斗和真空抽滤机去除凝胶洗涤后剩余的水分，三甲基氯硅烷和正己烷的体积比为1:9，磷酸盐颗粒和去离子水的用量比为6.3g：15mL。
优选的，步骤三中，玻璃纤维的用量为混合溶液总质量的0.65％，马弗炉以5℃/min的升温速率到450℃，烧结后保温30min。
优选的，所述固定架的表面分别设置有限位组件和连接组件，所述限位组件位于固定架的左右两侧，所述连接组件位于固定架的前后两侧。
优选的，所述限位组件包括限位块，所述固定架的左侧固定连接有限位块，且固定架的右侧开设有与限位块相适配的限位槽。
优选的，所述连接组件包括连接块和连接螺杆，所述固定架背面的两侧均固定连接有连接块，且固定架正面的两侧均开设有与连接块相适配的连接槽，两个所述连接槽的内部贯穿设置有连接螺杆，且两个连接块的内部均开设有与连接螺杆相适配的螺纹孔。
优选的，限位槽内壁的一侧开设有通孔，连接螺杆的一端贯穿通孔并延伸至连接槽的内部，且连接螺杆的一端设置为正六棱柱，连接螺杆的一端与固定架的内部螺纹连接。
优选的，一种陆基渔场的保温材料的安装方法，包括以下步骤：
第一步、在每个固定架内部的上下方使用粘结剂将保温复合板固定安装，根据养殖池的面积大小组装若干个固定架和保温复合板；
第二步、将组装好的固定架平铺在池底，接着将另一个固定架安装在其一侧，通过该固定架左侧的限位块滑入铺设固定架右侧的限位槽内部，完成第一排相邻固定架之间的安装；
第三步、进行第二排固定架安装时，首先将相邻两个固定架的限位块和限位槽滑动配合连接，接着将固定架背面的连接块插入底部固定架正面的连接槽中，在底部固定架的连接槽中插入连接螺杆，将连接块在连接槽的内部进行限位安装，依次安装，完成对养殖池底面的保温材料安装。
(三)有益效果
本发明提供了一种陆基渔场的保温材料及其安装方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、通过在硅酸凝胶中加入磷酸盐颗粒，利用磷酸根离子对硅酸钠中Si-O四面体的聚合过程起到一定的促进作用，进而生成较多的Si-O-Si结构，增加保温材料的导热系数；硅酸钠溶液在烧结过程中释放出大量的水蒸气并发泡，Si-O四面体逐渐形成层状或者网状三维结构，从而提高硅酸钠的模数，增加了硅酸凝胶的粘度，抑制了发泡过程，而玻璃纤维中的SiO2融入硅酸钠中与原有的Si-O基团生成Si-O-Si结构体，并且逐渐形成三维网络结构，使保温材料的导热系数、密度和抗压强度得到提高。
(2)、通过三甲基氯硅烷对凝胶表面的-OH进行烷基化处理，表面改性处理使亲水-OH变为疏水-CH3，使干燥时因凝胶表面-OH缩合发生不可逆收缩减少，同时也降低了烧结时产生的毛细管压力，因骨架上-CH的疏水性以及其产生的回弹效应使凝胶骨架在极大程度上维持原貌，最终保温材料的体积收缩较小，密度也较得到减小。
附图说明
图1为本发明陆基渔场的保温材料结构的示意图；
图2为本发明固定架与保温复合板结构的示意图；
图3为本发明固定架结构的侧视图；
图4为本发明连接螺杆结构的示意图；
图5为本发明固定架结构的示意图。
图中，10、保温复合板；20、固定架；30、限位组件；31、限位块；32、限位槽；40、连接组件；41、连接块；42、连接螺杆；43、连接槽；44、螺纹孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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1：
保温复合板10由以下步骤制备：
步骤一、称取8.05g硅酸钠，向硅酸钠中加入25mL去离子水，搅拌均匀得到硅酸钠溶液，向硅酸钠溶液中加入浓度为2mol/L的硫酸溶液调节pH至1，搅拌反应2h，接着滴加浓度为0.25mol/L的氨水溶液调节pH至6，搅拌均匀后静置30min，得到产物凝胶；
步骤二、使用去离子水冲洗凝胶，使用抽滤漏斗和真空抽滤机去除凝胶洗涤后剩余的水分，接着将凝胶置于无水乙醇中浸泡12h，最后将凝胶置于0.6mL三甲基氯硅烷和5.3mL正己烷的混合溶液中处理24h，接着称取6.3g磷酸盐颗粒和15mL去离子水加入凝胶中，搅拌6h得到混合溶液；
步骤三、在产品模具的底部铺设一层玻璃纤维，将混合溶液倒入模具中，接着将模具放入马弗炉中烧结，冷却后脱模切割得到保温复合板10。
实施例2：
保温复合板10由以下步骤制备：
步骤一、称取12.55g硅酸钠，向硅酸钠中加入30mL去离子水，搅拌均匀得到硅酸钠溶液，向硅酸钠溶液中加入浓度为2mol/L的硫酸溶液调节pH至1，搅拌反应2h，接着滴加浓度为0.25mol/L的氨水溶液调节pH至6，搅拌均匀后静置30min，得到产物凝胶；
步骤二、使用去离子水冲洗凝胶，使用抽滤漏斗和真空抽滤机去除凝胶洗涤后剩余的水分，接着将凝胶置于无水乙醇中浸泡12h，最后将凝胶置于0.6mL三甲基氯硅烷和5.3mL正己烷的混合溶液中处理24h，接着称取8.5g磷酸盐颗粒和26mL去离子水加入凝胶中，搅拌6h得到混合溶液；
步骤三、在产品模具的底部铺设一层玻璃纤维，将混合溶液倒入模具中，接着将模具放入马弗炉中烧结，冷却后脱模切割得到保温复合板10。
对比例1：
本对比例采用中国专利CN112391149A中的碳化木基复合相变储能材料。
对比例2：
本对比例采用市售的通瑞德岩棉复合板。
对比实验：
对实施例1-2和对比例1-2的保温材料采用顺态平面热源法，按照ISO22007-2008标准，采用DRE-2C导热系数测试仪进行测试，测试温度为25℃，每个样品重复测试5次。
表1
由表1可知，实施例1-2中保温材料的导热系数明显优于对比例1-2保温材料的导热系数。
实施例3：
请参阅图1-5所示，一种陆基渔场的保温材料，包括保温复合板10和固定架20，且保温复合板10位于固定架20内部的上下方设置有两个；
其中保温复合板10由以下步骤制备：
保温复合板10由以下步骤制备：
步骤一、称取硅酸钠，按一定比例向硅酸钠中加入去离子水，搅拌均匀得到硅酸钠溶液，向硅酸钠溶液中加入浓度为2mol/L的硫酸溶液调节pH至1，搅拌反应2h，接着滴加浓度为0.25mol/L的氨水溶液调节pH至7，搅拌均匀后静置30min，得到产物凝胶；
步骤二、使用去离子水冲洗凝胶，接着将凝胶置于无水乙醇中浸泡12h，最后将凝胶置于三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中处理24h，接着称取磷酸盐颗粒和去离子水加入凝胶中，利用机械搅拌器以500r/min的转速搅拌6h得到混合溶液；
步骤三、在产品模具的底部铺设一层玻璃纤维，将混合溶液倒入模具中，接着将模具放入马弗炉中烧结，冷却后脱模切割得到保温复合板10。
其中固定架20的表面分别设置有限位组件30和连接组件40，所述限位组件30位于固定架20的左右两侧，所述连接组件40位于固定架20的前后两侧，所述限位组件30包括限位块31，所述固定架20的左侧固定连接有限位块31，且固定架20的右侧开设有与限位块31相适配的限位槽32，所述连接组件40包括连接块41和连接螺杆42，所述固定架20背面的两侧均固定连接有连接块41，且固定架20正面的两侧均开设有与连接块41相适配的连接槽43，两个所述连接槽43的内部贯穿设置有连接螺杆42，且两个连接块41的内部均开设有与连接螺杆42相适配的螺纹孔44。
一种陆基渔场的保温材料的安装方法，包括以下步骤：
第一步、在每个固定架20内部的上下方使用粘结剂将保温复合板10固定安装，根据养殖池的面积大小组装若干个固定架20和保温复合板10；
第二步、将组装好的固定架20平铺在池底，接着将另一个固定架20安装在其一侧，通过该固定架20左侧的限位块31滑入铺设固定架20右侧的限位槽32内部，完成第一排相邻固定架20之间的安装；
第三步、进行第二排固定架20安装时，首先将相邻两个固定架20的限位块31和限位槽32滑动配合连接，接着将固定架20背面的连接块41插入底部固定架20正面的连接槽43中，在底部固定架20的连接槽43中插入连接螺杆42，将连接块41在连接槽43的内部进行限位安装，依次安装，完成对养殖池底面的保温材料安装。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (7)
1.一种陆基渔场的保温材料，其特征在于：包括保温复合板(10)和固定架(20)，且保温复合板(10)位于固定架(20)内部的上下方设置有两个；
其中保温复合板(10)由以下步骤制备：
步骤一、称取硅酸钠，按一定比例向硅酸钠中加入去离子水，搅拌均匀得到硅酸钠溶液，向硅酸钠溶液中加入浓度为2mol/L的硫酸溶液调节pH至1-2，搅拌反应2h，接着滴加浓度为0.25mol/L的氨水溶液调节pH至5-8，搅拌均匀后静置30min，得到产物凝胶；
步骤二、使用去离子水冲洗凝胶，接着将凝胶置于无水乙醇中浸泡12h，最后将凝胶置于三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液中处理24h，接着称取磷酸盐颗粒和去离子水加入凝胶中，搅拌6h得到混合溶液；
步骤三、在产品模具的底部铺设一层玻璃纤维，将混合溶液倒入模具中，接着将模具放入马弗炉中烧结，冷却后脱模切割得到保温复合板(10)。
2.根据权利要求1所述的一种陆基渔场的保温材料，其特征在于：步骤一中，硅酸钠和去离子水的用量比为8.05g：25mL，其中硅酸钠的模数为3.1，波美度为40。
3.根据权利要求1所述的一种陆基渔场的保温材料，其特征在于：步骤二中，去离子水冲洗凝胶后，使用抽滤漏斗和真空抽滤机去除凝胶洗涤后剩余的水分，三甲基氯硅烷和正己烷的体积比为1:9，磷酸盐颗粒和去离子水的用量比为6.3g：15mL。
4.根据权利要求1所述的一种陆基渔场的保温材料，其特征在于：步骤三中，玻璃纤维的用量为混合溶液总质量的0 .65％，马弗炉以5℃/min的升温速率到450℃, 烧结后保温30min。
5.根据权利要求1所述的一种陆基渔场的保温材料，其特征在于：所述固定架(20)的表面分别设置有限位组件(30)和连接组件(40)，所述限位组件(30)位于固定架(20)的左右两侧，所述连接组件(40)位于固定架(20)的前后两侧。
6.根据权利要求5所述的一种陆基渔场的保温材料，其特征在于：所述限位组件(30)包括限位块(31)，所述固定架(20)的左侧固定连接有限位块(31)，且固定架(20)的右侧开设有与限位块(31)相适配的限位槽(32)。
7.根据权利要求5所述的一种陆基渔场的保温材料，其特征在于：所述连接组件(40)包括连接块(41)和连接螺杆(42)，所述固定架(20)背面的两侧均固定连接有连接块(41)，且固定架(20)正面的两侧均开设有与连接块(41)相适配的连接槽(43)，两个所述连接槽(43)的内部贯穿设置有连接螺杆(42)，且两个连接块(41)的内部均开设有与连接螺杆(42)相适配的螺纹孔(44)。
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