CN1334785A - 非晶形粉末、复合硬化体和复合建材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供适用作各种工业材料的起始原料的非晶形粉末,包括包含两或多种氧化物类型的非晶形体,用所述非晶形粉末作原料可在不损害可加工性和生产能力的情况下生产弯曲强度极好的复合硬化体和建材。

Description

非晶形粉末、复合硬化体和复合建材
技术领域
本发明涉及适用作各种工业材料的起始原料的非晶形粉末及使用其的复合硬化体和复合建材。
背景技术
近年来，从保护地球环境出发研究有效利用各种工业废料。例如，大规模消耗森林资源的建筑业提出由工业废料提供建材可减少森林资源的消耗量，而且可使常用无机板如硅酸钙板、珍珠岩板、矿渣石膏板、木制水泥板、石膏板等的成本降低，功能改善。
例如，JP-A-7-41350公开了有效地用造纸后产生的纸浆糟粕(糟粕)作建筑板。按此技术，使所述糟粕燃烧所得无机物如氧化硅、氧化铝等与水泥、纤维和水混合，然后在加压下与多孔铁板接触。
JP-A-10-218643中公开了一种包含废液浆的水泥混合物。
然而，在JP-A-7-41350所公开的技术中，使用铁板和水泥，因而存在可加工性差和因需要进行水泥的固化导致生产能力低的问题。而且，因在800-1000℃下加热，所公开的糟粕燃烧产物是晶体，因而使用此燃烧产物的水泥存在弯曲强度和耐冲击性差的问题。
在JP-A-10-218643所公开的技术中，比表面积为2000-15000cm2/g，因而即使用粘合剂使比表面积如此低的粉末紧密，也存在压缩强度和弯曲强度低的问题。即所述工业废料用于柱状构件、板状构件等时，需要提高弯曲强度。
此外，所有这些技术中都使用水泥，因而不能钉入钉子等，即使被迫钉入钉子，也有导致出现裂缝的缺点。
发明公开
因此，本发明的目的是解决上述问题，提供弯曲强度改善的复合硬化体和使用此复合硬化体以及适用作其起始原料的非晶形粉末的复合建材。
即，本发明的要点和构造是以下第1-53项。
1.一种非晶形粉末，特征在于包括两或多种氧化物的非晶形体。
2.根据第1项的非晶形粉末，其中所述氧化物为Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3或ZnO。
3.一种非晶形粉末，特征在于包括含选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的至少两种元素的非晶形体。
4.根据第1、2或3项的非晶形粉末，其中所述粉末的比表面积为1.6-200m2/g。
5.一种非晶形粉末，特征在于包括Al2O3-SiO2-CaO基非晶形体。
6.一种非晶形粉末，特征在于包括Al2O3-SiO2-CaO-氧化物基非晶形体。
7.根据第6项的非晶形粉末，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
8.根据第1至7项之任一的非晶形粉末，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3：占所述非晶形粉末总重的5-51％(重量)，SiO2：占所述非晶形粉末总重的8-53％(重量)，CaO：占所述非晶形粉末总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
9.根据第1至8项之任一的非晶形粉末，还包含卤素。
10.根据第1至9项之任一的非晶形粉末，还具有结晶体。
11.一种非晶形粉末，特征在于包括非晶形体，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ：15°-40°的范围内观察到耙(harrow)。
12.一种非晶形粉末，特征在于包括非晶形体，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析在2θ：15°-40°的范围内观察到耙。
13.一种非晶形粉末，特征在于包括非晶形体，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体中还存在至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ：15°-40°的范围内观察到耙。
14.一种非晶形粉末，特征在于通过燃烧作为工业废料的造纸淤泥形成。
15.一种非晶形粉末，特征在于通过在不低于300℃但低于800℃下燃烧作为工业废料的造纸淤泥形成。
16.一种复合硬化体，包含第1至15项之任一所述非晶形粉末和粘合剂。
17.一种复合硬化体，包含第1至15项之任一所述非晶形粉末、粘合剂和纤维材料。此外，理想的是所述纤维材料是定向的，即所述纤维的纵向对准特定方向。
18.根据第17项的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
19.根据第1至18项之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
20.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第16至19项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
21.由无机非晶形体组成的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体含有Fe，比表面积为1.6-200m2/g。
22.根据第21项的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体中Fe含量按Fe2O3计为所述无机非晶形粉末总重的0.1-30％(重量)。
23.根据第22项的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形粉末用作颜料。
24.根据第21至23项之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体含有选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn和Zn的至少两种元素。
25.根据第21至24项之任一的无机非晶形粉末，其中所述非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
26.根据第21至25项之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体的比重为2.2-3.0。
27.根据第21至26项之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为：
Al2O3：占所述无机非晶形粉末总重的5-51％(重量)，
SiO2：占所述无机非晶形粉末总重的8-53％(重量)，
CaO：占所述无机非晶形粉末总重的10-63％(重量)，
条件是Al2O3、SiO2和CaO之和不超过100％(重量)。
28.根据第21至27项之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体是通过燃烧作为工业废料的造纸淤泥得到的。
29.根据第21至28项之任一的无机非晶形粉末，还含有卤素。
30.一种复合硬化体，包含第21至29项之任一的无机非晶形粉末和粘合剂。
31.一种复合硬化体，包含第21至29项之任一的无机非晶形粉末、粘合剂和纤维材料。
32.根据第31项的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
33.根据第31或32项的复合硬化体，其中所述纤维材料沿特定方向取向。
34.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中所述芯材由第30至33项之任一的复合硬化体构成。
35.包含无机非晶形体的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体中包括结晶体。
36.包含无机非晶形体的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体中包括含Ca的结晶体。
37.根据第35或36项的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形粉末的比表面积为1.6-200m2/g。
38.根据第35至37项之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体含有选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的至少两种或多种元素。
39.根据第35至38项之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。
40.根据第35至39项之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形粉末的比重为2.2-3.0。
41.根据第35至40项之任一的无机非晶形体，其中所述无机非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为：
Al2O3：占所述无机非晶形粉末总重的5-51％(重量)，
SiO2：占所述无机非晶形粉末总重的8-53％(重量)，
CaO：占所述无机非晶形粉末总重的10-63％(重量)，
条件是Al2O3、SiO2和CaO之和不超过100％(重量)。
42.根据第35至41项之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体含有卤素。
43.一种复合硬化体，包含第35至42项之任一的无机非晶形粉末和粘合剂。
44.一种复合硬化体，包含第35至42项之任一的无机非晶形粉末、粘合剂和纤维材料。
45.根据第44项的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
46.根据第44或45项的复合硬化体，其中所述纤维材料沿特定方向取向。
47.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中所述芯材是第43至46项之任一的复合硬化体。
48.包含多孔粉末的非晶形粉末，包括无机非晶形体，比表面积为1.6-200m2/g。
49.包含多孔粉末的非晶形粉末，包括由两或多种氧化物组成的非晶形体，比表面积为1.6-200m2/g。
50.一种复合硬化体，包含第48或49项的非晶形粉末和粘合剂。
51.一种复合硬化体，包含第48或49项的非晶形粉末、粘合剂和纤维材料。
52.根据第51项的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。
53.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中第50至52项之任一的复合硬化体用于所述芯材。
本发明非晶形粉末根本上包括由两或多种氧化物体系组成的非晶形体。本文所用术语“由两或多种氧化物体系组成的非晶形体”意指氧化物(1)-氧化物(2)…-氧化物(n)体系的非晶形体(其中n为自然数，氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)是不同的氧化物)。
这种非晶形体很难恰当地定义，但认为它是使两或多种氧化物经历固体溶解、水合反应等产生的非晶形化合物。这种非晶形化合物中，构成所述氧化物的元素(至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素)通过荧光X-射线分析确定，通过X-射线衍射分析图中在2θ：15°-40°的范围内观察到耙。此耙是X-射线强度的轻度波动，在X-射线图中为宽隆起。此外，所述耙的半宽值为2θ：不小于2°。
如图1所示，通过用粘合剂粘合包括上述非晶形体的非晶形粉末得到粘合非晶形粉末1的复合硬化体2。由于所述非晶形粉末1的强度和韧性均高于结晶体，所以复合硬化体2是有效产生强度的物质，因而获得压缩强度和弯曲强度改善且没有强度各向异性的均匀硬化体。此外，由于它是非晶形体，具有在低密度下获得充足强度的优点，因而通过用粘合剂粘合得到轻质复合硬化体。
而且，如图2所示，通过在图1所示复合硬化体2中包含纤维材料3可改善复合硬化体2的断裂韧度值。
作为复合硬化体2的非晶形粉末1，有利的是使用平均粒度为1-100μm的粉末。平均粒度超出上述范围时，不能得到有足够强度和韧性的复合硬化体。
另外，所述非晶形体变成产生强度的物质的原因尚不清楚，但据推测与结晶结构相比可阻碍裂缝生长。此外，与结晶体相比所述纤维材料易于均匀分散在非晶形体中，从而使断裂韧度值得到改善。因此，即使钉入钉子或形成通孔，也不产生裂缝，因而所述复合硬化体作为建材等工作所需材料是最佳的。
作为所述氧化物可使用金属和/或非金属的氧化物，理想的是选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。特别地，Al2O3-SiO2-CaO体系或Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系的非晶形体或这些非晶形体的复合物是最佳的。此外，后一非晶形体中的氧化物是一或多种除Al2O3、SiO2和CaO之外的金属和/或非金属氧化物。
首先，所述Al2O3-SiO2-CaO体系的非晶形体是使Al2O3、SiO2和CaO之全部、一部分经固体溶解、水合反应等产生的有非晶形结构的化合物。即包括使Al2O3和SiO2，SiO2和CaO，Al2O3和CaO，或Al2O3、SiO2和CaO的混合物经固体溶解、水合反应等产生的各种化合物。
所述无机非晶形化合物中，Al、Si和Ca通过荧光-射线分析确定，通过X-射线衍生分析图中在2θ：15°-40°的范围内观察到耙。此耙是X-射线强度的轻度波动，在X-射线图中为宽隆起。此外，所述耙的半宽值为2θ：不小于2°。
除Al2O3、SiO2和CaO之外还加有至少一种氧化物的体系即Al2O3-SiO2-CaO-氧化物体系的非晶形体包括除Al2O3-SiO2-CaO体系的上述组合之外还使Al2O3和氧化物，SiO2和氧化物，CaO和氧化物，Al2O3、SiO2和氧化物，SiO2、CaO和氧化物，Al2O3、CaO和氧化物，或Al2O3、SiO2、CaO和氧化物的混合物经固体溶解、水合反应等产生的各种化合物。
此外，在两或多种氧化物或Al2O3-SiO2-CaO-氧化物(1)…-氧化物(n)体系(n为不小于2的自然数)的非晶形体的情况下，认为它包括使这些氧化物的混合物例如选自氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)(其中n为不小于2的自然数，n值不同时氧化物(n)意指不同的氧化物，不包括Al2O3、SiO2和CaO)的至少两种氧化物经固体溶解、水合反应等产生的各种化合物，使选自Al2O3、SiO2和CaO的至少两种的混合物经固体溶解、水合反应等产生的化合物，以及还包括使选自氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)(n为不小于2的自然数)的至少一种氧化物和选自Al2O3、SiO2和CaO的至少一种氧化物的混合物经固体溶解、水合反应等产生的化合物。
所述无机非晶形化合物中，构成所述氧化物的Al、Si、Ca和其它元素(两或多种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素)通过荧光X-射线分析确定，通过X-射线衍射分析图中在2θ：15°-40°的范围内观察到耙。此耙是X-射线强度的轻度波动，在X-射线图中为宽隆起。此外，所述耙的半宽值为2θ：不小于2°。
在此情况下，与Al2O3、SiO2和CaO组合的氧化物是一或多种，可使用除Al2O3、SiO2和CaO以外的金属和/或非金属氧化物。例如可选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。可基于所述复合硬化体的预期性能进行选择。
例如，可用碱等除去Na2O或K2O，电镀处理之前进行所述去除处理时，可使欲电镀的复合硬化体表面变粗糙起锚定作用。
MgO作为与Al2O3、SiO2和CaO的固溶液有助于提高强度使弯曲强度和耐冲击性显著改善。
用作生物材料(牙齿植入物、人造骨)时，P2O5特别适用以有助于与骨头粘结。
SO3适用作抗菌建材，因为它有抗菌性。
TiO2是白色颜料，起光氧化催化剂的作用，从而可仅通过光照迫使粘附的有机污染物氧化而净化。因此，它具有能用作可自净建材或各种过滤器或反应催化剂的特殊作用。
MnO适合用作浅黑色颜料，Fe2O3适合用作增亮颜料，ZnO为白色颜料。
此外，这些氧化物可单独存在于所述非晶形体中。
上述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO优选为Al2O3：占所述复合硬化体总重的5-51％(重量)，SiO2：占所述复合硬化体总重的8-53％(重量)，CaO：占所述复合硬化体总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
因为Al2O3的含量低于5％(重量)或超过51％(重量)时，所述复合硬化体的强度降低，而SiO2的含量低于8％(重量)或超过53％(重量)时，所述复合硬化体的强度降低。CaO的含量低于10％(重量)或超过63％(重量)时，所述复合硬化体的强度也降低。
进一步地，为获得有更高强度的硬化体，有利的是分别将CaO/SiO2之比调至0.2-7.9，CaO/Al2O3之比调至0.2-12.5(按氧化物计)。
包含Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO之一或多种作为除Al2O3、SiO2和CaO之外的氧化物时，每种氧化物的含量优选如下。不必说，这些氧化物的总含量不超过100％(重量)。
Na2O：占所述非晶形粉末总重的0.1-2.4％(重量)
MgO：占所述非晶形粉末总重的0.3-22.0％(重量)
P2O5：占所述非晶形粉末总重的0.1-14.6％(重量)
SO3：占所述非晶形粉末总重的0.1-7.0％(重量)
K2O：占所述非晶形粉末总重的0.1-2.4％(重量)
TiO2：占所述非晶形粉末总重的0.1-17.4％(重量)
MnO：占所述非晶形粉末总重的0.1-3.0％(重量)
Fe2O3：占所述非晶形粉末总重的0.2-35.6％(重量)
ZnO：占所述非晶形粉末总重的0.1-3.6％(重量)
这些氧化物的含量限于上述范围的原因在于它们超出上述范围时，所述复合硬化体的强度降低。
所述化合物是否有非晶形结构可通过X-射线衍射确定。即，当X-射线衍射在2θ：15°-40°的区域内观察到耙时，可确定所述化合物有非晶形结构。本发明中，除完全非晶形结构之外，所述非晶形结构中可包含结晶体。具体地，可包含硅酸氢铝、高岭石、沸石、钙黄长石、syn、钙长石、黄长岩、合成钙黄长石、tobermorite、硬硅钙石或钙矾石；或氧化物如SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3、ZnO等。
虽然据信这些结晶体本身不是产生强度的物质，但相信它们具有提高硬度和密度以改善压缩强度或控制裂缝生长等作用。此外，希望所述结晶体的含量占所述非晶形粉末总重的0.1-50％(重量)。因为所述结晶体太少时，不能获得上述作用，而太多时，强度降低。
顺便提及，所述Al2O3-SiO2体系的晶体化合物为硅酸氢铝、高岭石或沸石，Al2O3-CaO体系的晶体化合物为铝酸钙，CaO-SiO2体系的晶体化合物为硅酸钙，Al2O3-SiO2-CaO体系的晶体化合物为钙黄长石、syn或钙长石，Al2O3-SiO2-CaO-MgO体系的晶体化合物为黄长岩或合成钙黄长石。
此外，希望所述结晶体含Ca，可包含钙黄长石、syn(Ca2Al2O7)、合成黄长石(Ca2(Mg0.5Al0.5)(Si1.5Al0.5O7))、合成钙黄长石(Ca2(Mg0.25Al0.75)(Si1.25Al0.75O7))、有序的钙长石(Anorthite，ordered)(Ca2Al2Si2O8)、或碳酸钙(方解石)。因为Ca可提高强度。
本发明非晶形粉末中，由两或多种氧化物组成的非晶形体中可加入卤素。此卤素在形成固溶液或水合物的反应中起催化剂的作用，也可作为控制燃烧的物质。要求含量为所述非晶形体总重的0.1-1.2％(重量)。因为此含量低于0.1％(重量)时，强度较低，而超过1.2％(重量)时，燃烧产生有害物质。作为所述卤素，氯、溴和氟是理想的。
类似地，可加入碳酸钙(方解石)。碳酸钙本身不是产生强度的物质，但据信由于碳酸钙被非晶形体包围防止裂缝生长等从而有助于提高强度。要求碳酸钙含量不大于所述非晶形体总重的48％(重量)，因为超过48％(重量)时，弯曲强度降低。还希望不低于0.1％(重量)。此含量低于0.1％(重量)时，不能起提高强度的作用。
本发明非晶形粉末的比表面积理想地为1.6-200m2/g。用粘合剂粘合所述非晶形粉末产生复合硬化体时，如果所述粉末的比表面积低于1.6m2/g，则粘合剂与粉末之间的接触太小，压缩强度和弯曲强度降低，而如果超过200m2/g，则粉末太细，压缩强度和弯曲强度也降低。因此将所述非晶形粉末的比表面积调至上述范围，从而得到压缩强度和弯曲强度极好的复合硬化体。而且，所述非晶形粉末的比重在2.2-3.0的范围内是有利的，因为低于2.2时，硬度和强度降低，而超过3.0时，粉末变脆，强度也降低。
上述非晶形粉末适用于各种工业，例如可用于装饰板的填料、无机板的原料、填充材料、色谱柱滤材、催化剂载体、人造骨的原料、假肢材料、电子器件的密封树脂的填料、抗蚀剂组合物的填料等。
推荐通过燃烧工业废料得到的非晶形粉末，特别优选通过燃烧造纸淤泥(糟粕)得到的非晶形粉末。所述造纸淤泥是含无机物的纸浆糟粕，用工业废料作为起始原料成本很低，有助于解决环境问题。
优选在不低于300℃但低于800℃下燃烧所述造纸淤泥。高于800℃时易变成结晶体，而低于300℃时纸浆碳化而不能得到所述粉末。在300-1500℃下燃烧造纸淤泥然后骤冷也可获得所述非晶形结构。
一般地，所述造纸淤泥除纸浆之外还包含水和选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe2和Zn的氧化物和氢氧化物或作为其前体的溶胶或其复合物、卤素和碳酸钙中的至少一种。特别地，所述高级纸的废纸包含大量钙基晶体如高岭土或碳酸钙等，因而包含大量所述废纸的淤泥适合用作所述造纸淤泥。
而且，所述造纸淤泥的水含量优选为20-80％(重量)。此水含量低于20％(重量)时，所述淤泥太硬而难以成形，而超过80％(重量)时，所述淤泥变成泥浆而难以成形。
下面描述本发明复合硬化体。
如前面所述，本发明复合硬化体的特征在于包含所述非晶形粉末和粘合剂，需要时还加入纤维材料。
本文所用粘合剂理想地为热固性树脂或无机粘合剂或两者。作为所述热固性树脂，至少一种选自酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和脲醛树脂的树脂是理想的。作为所述无机粘合剂，至少一种选自硅酸钠、硅胶和铝溶胶的无机粘合剂是理想的。此外，未燃烧的造纸淤泥也可用作粘合剂。
所述复合硬化体中所含纤维材料可以是有机或无机的。作为有机纤维材料，可使用选自化学纤维如维尼纶、聚丙烯和聚乙烯等和由多糖组成的有机纤维材料中的至少之一，但由多糖组成的有机纤维材料是理想的。因为所述多糖有OH基，容易通过氢键与各种化合物如Al2O3、SiO2、CaO等键合。
所述多糖优选为选自氨基糖、糖醛酸、淀粉、糖原、旋复花粉、地衣淀粉、纤维素、壳多糖、脱乙酰壳多糖、半纤维素和果胶的至少一种化合物。作为由这些多糖组成的有机纤维材料，有利地采用纸浆、纸浆糟粕、废纸如报纸或杂志等的粉碎物。
除纤维素之外，所述纸浆还包含约10-30％(重量)的木质素。
另一方面，可用选自氧化铝须晶、SiC须晶、氧化硅-氧化铝基陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和金属纤维至少之一作为无机纤维材料。
此外，所述纤维材料的含量优选为所述复合硬化体总重的2-75％(重量)。此含量低于2％(重量)时，复合硬化体的强度降低，而超过75％(重量)时，有防火性、耐水性、尺寸稳定性等下降的危险。
另外，所述纤维材料的平均长度优选为10-3000μm。平均长度太短时，不导致缠结，而太长时，易产生间隙使所述无机硬化体的强度降低。
另一方面，所述复合硬化体中非晶形粉末的含量有利地为所述复合硬化体总重的10-90％(重量)。因为非晶形粉末的含量超出上述范围时，不能获得要求的强度。
除所述非晶形粉末之外，所述复合硬化体中还可加入无机粉末。具体地，可使用选自碳酸钙、氢氧化钙、石英砂、石英砂球、珍珠岩、氢氧化铝、氧化硅、氧化铝、滑石、碳酸钙和工业废粉末的至少一种。作为所述工业废粉末，特别优选使用选自造纸淤泥的燃烧粉末、玻璃抛光灰尘和硅砂粉碎灰尘的至少一种工业废粉末。因为使用这些工业废粉末可降低成本，还有助于解决环境问题。
本发明复合硬化体用于各种工业中，可用于新型建材代替硅酸钙板、珍珠岩板、胶合板和石膏板等，以及用于医用材料如假肢、人造骨、牙齿植入物，和电子材料如印刷电路板的芯物质、层间树脂绝缘层等。
下面作为所述复合硬化体的应用实例，针对建材描述本发明。
如图3所示，在芯材4的至少一个表面(所示实施方案中在其两个表面)上形成增强层5的复合建材中，本发明的复合硬化体2用于所述芯材4。即当芯材4由本发明复合硬化体2制造时，即使向所述芯材施加拉力，也不易导致破裂，因为所述芯材本身的弯曲强度极好，而且增强层置于所述芯材的表面上。即使向所述表面局部施压，也不产生凹痕或凹陷。
使用本发明复合建材中，通过上漆或通过装饰板、饰面板等在所述增强层6上形成装饰层，从而改善耐冲击性，不易出现损伤如凹痕等，所述损害不损坏装饰面而不降低设计性能。
而且，所述增强层5有在树脂5a中包埋有纤维基材料5b的结构。作为树脂5a，特别优选使用热固性树脂。因为热固性树脂的耐火性极好，甚至在比热塑性树脂更高的温度下也不软化，不损失作为增强层的作用。作为所述热固性树脂，酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、脲醛树脂等是适用的。为使增强层具有足够的硬度和耐冲击性和更高的耐火性，所述增强层中热固性树脂的含量优选在10-65％(重量)的范围内。
而且，所述热固性树脂例如选自酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、脲醛树脂和聚氨酯树脂的至少一种热固性树脂可涂于芯材4的表面上。
另一方面，优选用无机纤维作为所述纤维基材料5b。因为它们可提高增强层5的强度，降低其热膨胀系数。作为所述无机纤维，可使用玻璃纤维、矿物纤维和陶瓷纤维，它们的成本低且耐热性和强度极好。作为所述纤维基材料，可使用不连续纤维的垫状(matt-shaped)产品、将连续的长纤维切成3-7cm形成的垫状产品(所谓碎绳垫)、分散在水中后的片状产品、螺旋形层压连续长纤维所得垫状产品、或连续长纤维的织品。
此外，所述增强层的厚度优选为0.2-3.5mm。设置在上述范围内时，获得足够的硬度和耐冲击性，并可保持很高的可加工性。此外，所述增强层中可加入阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁等和常用的无机粘合剂如硅溶胶、铝溶胶、水玻璃等。
下面描述本发明非晶形粉末、复合硬化体和复合建材的生产方法。
首先，所述非晶形粉末的生产方法如下。
提供造纸淤泥作为起始原料。作为所述造纸淤泥，优选使用新闻印刷纸、牛皮纸、钛纸、面巾纸、棉纸、手纸、卫生纸、餐巾纸、各种工业用纸或各种民用纸的造纸过程中排放的造纸淤泥。作为可商购的造纸淤泥，可使用Maruto Yozai-sha出售的“Green sludge”等。
干燥后，将所述造纸淤泥在不低于300℃但低于800℃的温度下燃烧30分钟至10小时，将燃烧后的淤泥在球磨机、混合器等中粉碎，从而可得到本发明非晶形粉末。
然后，描述复合硬化体的生产方法。即使上述非晶形粉末与粘合剂和如果需要的话纤维材料混合制备起始混合物。在使用未燃烧造纸淤泥的情况下，由于所述淤泥含有无机物和纸浆，利于使之与粘合剂和纤维材料混合。将起始混合物倒入要求的模塑框或设有类似过滤器的底板的模塑框中，压榨除水制成要求的形状；或者通过用所述起始混合物的浆液造纸方法，制成要求的形状。然后，将此成形体在20-160℃的加热温度下干燥和硬化，得到复合硬化体。所述加热温度太高时，导致变形或裂化等，而加热温度太低时，干燥所需时间长，生产能力下降。
特别地，为将所述复合硬化体制成板，在通过传送带传送的同时辊压所述造纸淤泥形成板状体，然后将此板状体在80-160℃的加热温度下加热同时压紧形成板状芯材。在此情况下，压力适合为1-20kgf/cm2。本文所用术语“压紧”意指在加压下保持。通过此压紧中施压，使所述纤维材料沿垂直于所述加压方向的方向取向，从而可提高芯材的弯曲强度。而且，压榨除水控制结晶发展，因而所述压紧利于形成非晶形体。
此外，所述无机粉末与造纸淤泥混合后，加热使之硬化，从而可使所述无机粉末分散在复合硬化体中。
除所述造纸淤泥之外，还可用金属醇盐或金属氢氧化物作为起始原料。例如，使Al、Si、Ca的醇盐或氢氧化物的混合物与粉碎的废纸料混合，在酸或碱存在下经历水解和聚合反应形成溶胶，然后通过干燥和硬化使所述溶胶凝胶化。
据推测如此所得凝胶与使Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO等氧化物经固体溶解或水合反应所得化合物相同。
顺便提及有关利用造纸淤泥的技术有许多，但与本发明不同。例如，JP-A-49-86438公开了将纸浆糟粕(纤维素组分)与石灰渣混合和热压的技术，但所述纸浆糟粕意指纤维素，与利用本发明所定义的造纸淤泥中的无机组分和使纤维分散在无机非晶形体中不一致。因而在石灰渣颗粒边界产生裂口或不能防止裂缝生长，弯曲强度和压缩强度方面存在问题。而且所述石灰渣是燃烧造纸浆液得到的结晶体(氧化钙)，与本发明非晶形体明显不同。
JP-A-7-47537、JP-A-7-69701、JP-A-6-293546和JP-A-5-270872是水泥和无机增强纤维的复合技术，JP-A-10-15923是使纸浆糟粕与结晶石膏混合的技术，JP-A-49-2880是针对所述废纸浆中纤维的技术，JP-A-53-81388公开使纸浆糟粕中的纤维(纤维20％，土和沙子0.01％)与木屑混合成形，均与本发明定义的使纤维材料分散于无机非晶形体中不同。
JP-A-51-30088是使废纸浆和轻质无机材料的燃烧灰成形的技术，但未描述燃烧条件等，不能获得非晶形燃烧灰。JP-A-8-246400是用废纸浆本身代替造纸淤泥的技术。JP-A-48-44349是使含有机物和无机物的废纸浆与高聚物乳液等混合的技术，但所述无机物意指氧化硅、氧化铝和氧化铁，基本上指每种的金属氧化物，与本发明定义两或多种金属氧化物的复杂非晶形体系不同。JP-A-49-99524是陶瓷形成物(多晶体)，与本发明所定义的非晶形体系不同。
所述复合建材如下生产。
首先，在通过传送带传送的同时辊压所述造纸淤泥形成板状体。另一方面，将树脂浸入纤维材料，在25-70℃下进行热处理，干燥形成增强板。然后，将所述板状体和所述增强板层压、加热压紧，形成由芯材(复合硬化体)和增强层组成的复合建材。在此情况下，所述加热温度为80-200℃，压力为1-20kgf/cm2。
通过压紧使纤维材料定向，从而可提高弯曲强度，同时通过压榨除去水，可防止因捕集水导致结晶过度发展。
此外，代替上述生产方法，可采用以下方法：将树脂组合物浸入无机纤维垫，干燥和热压使热固性树脂固化，从而形成增强层，然后用粘合剂使所得增强层粘附于预先硬化的芯材。
也可采用以下方法：分开地将热固性树脂如酚醛树脂等涂于纤维如玻璃纤维、矿物纤维或陶瓷纤维的表面上，将由这些纤维组成的纤维材料层压在板状体上，然后热压。在分开的步骤中将热固性树脂涂于纤维表面的方法中，与浸渍树脂的粘合性改善，而且所述纤维容易相互粘合，可有利地改善树脂的浸渍率。所述涂布方法包括：使未固化的热固性树脂浸入纤维材料中然后干燥；使玻璃纤维、矿物纤维或陶瓷纤维的初熔体通过喷嘴排出，通过吹制法或离心法纤化，同时将热固性树脂如酚醛树脂等的溶液喷于其中。
此外，用玻璃纤维、矿物纤维或陶瓷纤维作为构成所述纤维材料的物质时，有利的是涂布硅烷偶联剂。可在所得复合建材的正反面上漆，或者可通过粘合剂与装饰板、饰面板等粘结。
所述上漆通过刷涂或喷涂各种颜料或油墨等进行。作为所述装饰板，可使用由酚醛树脂浸渍的芯层、三聚氰胺树脂浸渍的图案层和三聚氰胺树脂浸渍的覆盖层组成的三层结构的装饰板，和由三聚氰胺树脂浸渍的背衬层、酚醛树脂浸渍的芯层、三聚氰胺树脂浸渍的图案层和三聚氰胺树脂浸渍的覆盖层组成的四层结构的装饰板。特别地，有酚醛树脂浸渍的芯层作为芯层的装饰板因表面强度相当高可用于地面构件等。
作为所述饰面板，可使用日本柳杉和柏树等高级木材。
附图简述
图1为本发明复合硬化体一实施方案的剖面示意图。
图2为本发明复合硬化体一实施方案的剖面示意图。
图3为本发明复合建材一实施方案的剖面示意图。
图4为实施例1-1、2-1、3-1和4-1的非晶形粉末的X-射线衍射图。
最佳实施方式
[实施例1]
(实施例1-1)
将1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量：34wt％，水含量：66wt％)在搅拌下于80℃干燥，干燥后的物质在780℃下燃烧5小时，立即骤冷至室温。然后将所述燃烧体在球磨机中研磨5小时，得到248g非晶形粉末。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。此外，所述比表面积按JIS R-1626测量(BET法：流化法的单点工艺)。
测得：
SiO2：  34.1wt％     Fe2O3：1.6wt％
CaO：    32.1wt％     TiO2：  1.0wt％
Al2O3：20.7wt％     SO3：   0.5wt％
MgO：     5.9wt％     Cl：     0.2wt％
P2O5：  2.8wt％     ZnO：    0.1wt％
                      其它：   微量
平均粒度：11.0μm
真实比重：2.756
比表面积：19.0m2/g
还通过X-射线衍射确定晶体结构。所述X-射线衍射图示于图4中。所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ：22°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由这些峰确定为钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石。晶体的存在量为粉末的约20％(重量)。
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
此外，利用光学显微镜(50倍)观察该复合硬化体的侧面时，所述纤维沿垂直于所述施压方向的方向取向。
(实施例1-2)
将实施例1-1中所得燃烧产物在球磨机中研磨10小时得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：34.1wt％       Fe2O3：1.6wt％
CaO：  32.1wt％        TiO2：  1.0wt％
Al2O3：20.7wt％   SO3：0.5wt％
MgO：    5.9wt％    Cl：   0.2wt％
P2O5： 2.8wt％    ZnO：  0.1wt％
                    其它：    微量
平均粒度：6.6μm
真实比重：2.756
比表面积：31.7m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例1-3)
将实施例1-1中所得燃烧产物在球磨机中研磨3小时得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：   34.0wt％      Fe2O3：12.6wt％
CaO：      32.1wt％     TiO2：   1.0wt％
Al2O3： 20.7wt％      SO3：   0.5wt％
MgO：      6.0wt％      Cl：      0.2wt％
P2O5：  2.7wt％       ZnO：     0.1wt％
                        其它：    微量
平均粒度：17.6μm
真实比重：2.756
比表面积：4.8m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例1-4)
将实施例1-1中在球磨机中研磨所得非晶形粉末在球磨机中再研磨30小时得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：   34.0wt％   Fe2O3：12.6wt％
CaO：     32.1wt％   TiO2：   1.0wt％
Al2O3：  20.7wt％  SO3：    0.5wt％
MgO：       6.0wt％  Cl：      0.2wt％
P2O5：    2.7wt％  ZnO：     0.1wt％
                     其它：     微量
平均粒度：1.5μm
真实比重：2.756
比表面积：139m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3 kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例1-5)
将实施例1-1中在球磨机中研磨所得非晶形粉末在球磨机中再研磨48小时得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：  34.0wt％    Fe2O3：12.6wt％
CaO：    32.1wt％    TiO2：   1.0wt％
Al2O3：20.7wt％    SO3：    0.5wt％
MgO：     6.0wt％    Cl：      0.2wt％
P2O5：  2.7wt％    ZnO：     0.1wt％
                     其它：    微量
平均粒度：0.98μm
真实比重：2.756
比表面积：213m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例1-6)
将实施例1-1中所得燃烧产物在球磨机中研磨10分钟得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：  34.0wt％  Fe2O3：12.6wt％
CaO：    32.1wt％  TiO2：   1.0wt％
Al2O3：20.7wt％  SO3：    0.5wt％
MgO：     6.0wt％  Cl：      0.2wt％
P2O5：  2.7wt％  ZnO：     0.1wt％
                   其它：    微量
平均粒度：232μm
真实比重：2.756
比表面积：0.9m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例1-7)
将248重量份实施例1-1中所得非晶形粉末与62重量份酚醛树脂一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下热压20分钟得到复合硬化体。
(实施例1-8)
用加有固化剂的酚醛树脂溶液浸渍板状玻璃纤维(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。然后，按与实施例1相同的方式制备板状体。再将所述增强板放于所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下热压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉饰面板粘于所述复合建材的表面。
(实施例1-9)
该实施例与实施例1-1基本相同，但将1512g造纸淤泥(固含量：34wt％，水含量：66wt％)在搅拌下于80℃干燥，干燥后的物质在780℃下燃烧5小时，立即骤冷至室温，然后在球磨机中研磨得到无机非晶形粉末。然后，将248千克份所述无机非晶形粉末与3500重量份未燃烧淤泥和3200重量份水一起捏合，施加75kgf/cm2(7.35MPa)压力的情况下通过压榨脱水法将所述捏合物制成厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到板状复合硬化体。
(实施例1-10)
该实施例与实施例2基本相同，但将248重量份所述非晶形粉末与3500重量份未燃烧淤泥和3200重量份水一起捏合，施加75kgf/cm2(7.35MPa)压力的情况下通过压榨脱水法将所述捏合物制成厚10mm的板状体。然后在100℃下加热使所述板状体干燥得到板状复合硬化体。
(实施例1-11)
该实施例与实施例1-3基本相同，但将248重量份所述无机非晶形粉末与3500重量份未燃烧淤泥和3200重量份水一起捏合，按与实施例9相同的方法将所述捏合物制成板状复合硬化体。
(实施例1-12)
该实施例与实施例1-4基本相同，但将248重量份所述无机非晶形粉末与3500重量份未燃烧淤泥和3200重量份水一起捏合，按与实施例9相同的方法将所述捏合物制成板状复合硬化体。
(实施例1-13)
该实施例与实施例1-5基本相同，但将248重量份所述无机非晶形粉末与3500重量份未燃烧淤泥和3200重量份水一起捏合，按与实施例9相同的方法将所述捏合物制成板状复合硬化体。
(实施例1-14)
该实施例与实施例1-6基本相同，但将248重量份所述无机非晶形粉末与3500重量份未燃烧淤泥和3200重量份水一起捏合，按与实施例9相同的方法将所述捏合物制成板状复合硬化体。
(实施例1-15)
该实施例与实施例1-7基本相同，但将248重量份所述无机非晶形粉末与3500重量份未燃烧淤泥和3200重量份水一起捏合，按与实施例9相同的方法将所述捏合物制成板状复合硬化体。
(实施例1-16)
该实施例与实施例1-8基本相同，但所述复合硬化体是实施例9中所用的。
(对比例1-1)
使60重量份在1000℃下燃烧的燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。使从所述板状复合硬化体中取出的粉末试样经X-射线衍射，仅观察到钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石的峰。
(对比例1-2)
将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在1500℃下燃烧，在球磨机中磨碎。使5重量份粒度对应于blaine值为3500cm2/g的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。
测得：
SiO2：  33.4wt％  MgO：   2.4wt％
Al2O3：14.2wt％  P2O5：7.0wt％
Fe2O3： 5.0wt％  NaO：   0.7wt％
CaO：     33.9wt％ K2O：  0.7wt％
对以上实施例和对比例所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表1中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JISA5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量钉子的埋入深度和是否存在裂缝评价。
                                 表1
  弯曲强度(kgf/cm2)   压缩强度(kgf/cm2)  可加工性    受钉性
 实施例1-1     238     851   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-2     220     845   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-3     237     855   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-4     221     840   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-5     248     845   可切割    全钉入存在裂缝
 实施例1-6     230     850   可切割    全钉入存在裂缝
 实施例1-7     210     817   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-8     473     824   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-9     193     838   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-10     218     851   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-11     206     828   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-12     243     861   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-13     251     874   可切割    全钉入存在裂缝
 实施例1-14     175     733   可切割    全钉入存在裂缝
 实施例1-15     271     816   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例1-16     518     840   可切割    全钉入不存在裂缝
 对比例1-1     103     796  不能切割    全钉入存在裂缝
 对比例1-2      97     753  不能切割    全钉入存在裂缝
[实施例2]
(实施例2-1)
(1)提供1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Green sludge”，固含量：34wt％，水含量：66wt％)。
在搅拌下于80℃干燥，干燥后的物质在780℃下燃烧5小时，立即以10℃/min骤冷至室温。然后将所述燃烧体在球磨机中研磨5小时，得到248重量份无机非晶形粉末。
(2)将1512重量份第(1)项的未燃烧造纸淤泥与248重量份所述燃烧产物一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。
(3)将所述板状体在100℃下加热形成板状无机硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定上面第(1)项中所得无机非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。进行X-射线衍射测量得到图4所示X-射线衍射图。所述X-射线衍射中使用Rigaku制造的MiniFlex。
在似噪声基线上观察到指示晶体结构的峰，从而确定为非晶形结构。由这些峰确定为钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石。
(造纸淤泥的燃烧产物)
SiO2：  34.0wt％  MgO：   6.0wt％
Al2O3：20.7wt％  P2O5：2.7wt％
Fe2O3：12.6wt％  TiO2： 1.0wt％
CaO：    32.1wt％  SO3：  0.5wt％
                   Cl：    0.2wt％
                   ZnO：   0.1wt％
                   其它：   微量
平均粒度：11.0μm
真实比重：2.756
比表面积：19.0m2/g。
实施例(2-2)
该实施例与实施例2-1相同，但将248重量份在球磨机中研磨的所述无机非晶形粉末在球磨机中再研磨10小时，得到248重量份无机非晶形粉末。此粉末有以下组成。
(造纸淤泥的燃烧产物)
SiO2：  34.0wt％  MgO：   6.0wt％
Al2O3：20.7wt％  P2O5：2.7wt％
Fe2O3：12.6wt％  TiO2： 1.0wt％
CaO：    32.1wt％  SO3：  0.5wt％
                   Cl：    0.2wt％
                   ZnO：   0.1wt％
                   其它：   微量
平均粒度：6.6μm
真实比重：2.756
比表面积：31.6m2/g。
实施例(2-3)
该实施例与实施例2-1相同，但将248重量份在球磨机中研磨的所述无机非晶形粉末在球磨机中再研磨3小时，得到248重量份无机非晶形粉末。此粉末有以下组成。
(造纸淤泥的燃烧产物)
SiO2：  34.0wt％  MgO：   6.0wt％
Al2O3：20.7wt％  P2O5：2.7wt％
Fe2O3：12.6wt％  TiO2： 1.0wt％
CaO：    32.1wt％  SO3：  0.5wt％
                   Cl：    0.2wt％
                   ZnO：   0.1wt％
                   其它：   微量
平均粒度：17.6μm
真实比重：2.756
比表面积：30.4m2/g。
将248重量份实施例2-1中所得造纸淤泥与62重量份酚醛树脂一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施3kg/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。
此外，将所述板状体在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下热压20分钟得到板状复合硬化体。
(实施例2-4)
(1)用加有固化剂的酚醛树脂溶液浸渍板状玻璃纤维(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。此外，将酚醛树脂涂于板状体的正反两面，在80℃的温度下干燥20分钟。
(2)按实施例2-1中第(1)和(2)项得到板状体。
(3)将所述增强板放于所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下热压20分钟，产生由厚10mm的所述板状体和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。
(4)通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉饰面板粘于所述复合建材的表面。
(实施例2-5)
该实施例与实施例2-4相同，但代替所述饰面板，通过乙酸乙烯酯粘合剂粘附厚12μm的铜箔。
(实施例2-6)
该实施例与实施例2-1基本相同，但将2300重量份实施例2-1中的未燃烧造纸淤泥与248重量份所述造纸淤泥的燃烧产物和4500重量份水一起捏合形成浆液，施加30kgf/cm2(2.9MPa)压力的情况下通过压榨脱水法将所述浆液制成厚10mm的板状体。
(实施例2-7)
该实施例与实施例2-3基本相同，但将200重量份实施例2-1中的燃烧造纸淤泥与62重量份酚醛树脂和1300重量份水一起捏合形成捏合物。施加3kgf/cm2(0.29MPa)压力的情况下通过传送带传送，将所述捏合物制成厚10mm的板状体。
将所述板状体在110℃的温度和7kgf/cm2(0.68MPa)的压力下热压20分钟得到复合硬化体。
(实施例2-8)
该实施例与实施例2-1相同，但将248重量份在球磨机中研磨的所述无机非晶形粉末在球磨机中再研磨10分钟，得到248重量份无机非晶形粉末。此粉末有以下组成。
(造纸淤泥的燃烧产物)
SiO2：  34.0wt％  MgO：   6.0wt％
Al2O3：20.7wt％  P2O5：2.7wt％
Fe2O3：12.6wt％  TiO2： 1.0wt％
CaO：    32.1wt％  SO3：  0.5wt％
                   Cl：    0.2wt％
                   ZnO：   0.1wt％
                   其它：   微量
平均粒度：139μm
真实比重：2.756
比表面积：1.5m2/g。
(实施例2-9)
该实施例与实施例2-1相同，但将248重量份在球磨机中研磨的所述无机非晶形粉末在球磨机中再研磨20小时，得到248重量份无机非晶形粉末。此粉末有以下组成。
(造纸淤泥的燃烧产物)
SiO2：  34.0wt％  MgO：   6.0wt％
Al2O3：20.7wt％  P2O5：2.7wt％
Fe2O3：12.6wt％  TiO2： 1.0wt％
CaO：    32.1wt％  SO3：  0.5wt％
                   Cl：    0.2wt％
                   ZnO：   0.1wt％
                   其它：  微量
平均粒度：1.02μm
真实比重：2.756
比表面积：205m2/g。
(对比例2-1)
使60重量份在1000℃下燃烧的燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例2-2)
将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分，在1500℃下燃烧)在球磨机中磨碎，得到粒度对应于blaine值为3500cm2/g的粉状产品。
使5重量份所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(ChichibuOnoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。
SiO2：  33.4wt％  MgO：   2.4wt％
Al2O3：14.2wt％  P2O5：7.0wt％
Fe2O3： 5.0wt％  Na2O： 0.7wt％
CaO：    33.9wt％  K2O：  0.7wt％
使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。
对这些实施例和对比例所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表1中。
此外通过X-射线衍射测量对比例2-1和2-2的粉末。对比例2-1在1000℃下燃烧，对比例2-2在1500℃下燃烧，通过X-射线衍射仅观察到钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石的峰。
并且，对这些实施例和对比例所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表2中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JIS A5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量钉子的埋入深度和是否存在裂缝评价。至于着色性，能清楚地看到有斑点的图案是不能接受的。
                            表2
  弯曲强度(kgf/cm2)   压缩强度(kgf/cm2)  可加工性    受钉性  着色性
 实施例2-1     238     851   可切割    全钉入不存在裂缝   良好
 实施例2-2     220     845   可切割    全钉入不存在裂缝   良好
 实施例2-3     182     817   可切割    全钉入不存在裂缝   良好
 实施例2-4     529     801   可切割    全钉入不存在裂缝   良好
 实施例2-5     529     801   可切割    全钉入不存在裂缝   良好
 实施例2-6     172     736   可切割    全钉入不存在裂缝   良好
 实施例2-7     385     815   可切割    全钉入不存在裂缝   良好
 实施例2-8     100     720   可切割    全钉入存在裂缝   良好
 实施例2-9      95     730   可切割    全钉入存在裂缝   不能接受
 对比例2-1      95     730  不能切割    全钉入存在裂缝     -
 对比例2-2      97     753  不能切割    全钉入存在裂缝     -
[实施例3]
(实施例3-1)
(1)提供1512重量份有以下组成的未燃烧的造纸淤泥(MarutoYozai-sha出售的“Green sludge”，固含量：34wt％，水含量：66wt％)。
在搅拌下于80℃干燥，干燥后的物质在780℃下燃烧5小时，立即骤冷至室温。然后将所述燃烧产物在球磨机中研磨，得到248重量份无机非晶形粉末。
(2)将1512重量份第(1)项的未燃烧造纸淤泥与248重量份所述燃烧产物一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。
(3)将所述板状体在100℃下加热形成板状无机硬化体。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定上面第(1)项中所得无机非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。进行X-射线衍射测量得到图4所示X-射线衍射图。所述X-射线衍射中使用Rigaku制造的MiniFlex。
在似噪声基线上观察到指示晶体结构的峰，从而确定为非晶形结构。由这些峰确定为钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石。
(造纸淤泥的燃烧产物)
SiO2：  34.0wt％  MgO：   6.0wt％
Al2O3：20.8wt％  P2O5：2.7wt％
Fe2O3：1.6wt％   TiO2： 1.0wt％
CaO：    32.1wt％  SO3：  0.2wt％
                   Cl：    0.1wt％
                   ZnO：   0.1wt％
                   其它：  微量
平均粒度：11.0μm
真实比重：2.756
比表面积：19.0m2/g。
(实施例3-2)
(1)将248重量份实施例3-1中所得造纸淤泥的燃烧产物与62重量份酚醛树脂一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kg/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。
此外，将所述板状体在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下热压20分钟得到复合硬化体。
(实施例3-3)
(1)用加有固化剂的酚醛树脂溶液浸渍板状玻璃纤维(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。此外，将酚醛树脂涂于板状体的正反两面，在80℃的温度下干燥20分钟。
(2)按实施例3-1中第(1)和(2)项得到板状体。
(3)将所述增强板放于所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下热压20分钟，产生由厚16mm的所述板状体和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。
(4)通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉饰面板粘于所述复合建材的表面。
(实施例3-4)
该实施例与实施例3-1相同，但将1800重量份实施例3-1中的未燃烧造纸淤泥与248重量份所述造纸淤泥的燃烧产物和5500重量份水一起捏合形成浆液，施加50kgf/cm2(4.9MPa)压力的情况下通过压榨脱水法将所述浆液制成厚15mm的板状体。在100℃下加热使所述板状体干燥得到板状复合硬化体。
(实施例3-5)
该实施例与实施例3-2基本相同，但将248重量份实施例3-2中的燃烧造纸淤泥与62重量份酚醛树脂和1000重量份水一起捏合形成浆液，施加25kgf/cm2(2.45MPa)压力的情况下将所述浆液制成厚10mm的板状体。
将所述板状体在150℃的温度和7kgf/cm2(0.69MPa)的压力下再压20分钟得到板状复合硬化体。
(对比例3-1)
使60重量份在1000℃下燃烧的燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。
(对比例3-2)
将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分，在1500℃下燃烧)在球磨机中磨碎，得到粒度对应于blaine值为3500cm2/g的粉状产品。
使5重量份所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(ChichibuOnoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。
SiO2：  33.4wt％  MgO：   2.4wt％
Al2O3：14.2wt％  P2O5：7.0wt％
Fe2O3： 5.0wt％  NaO：   0.7wt％
CaO：     33.9wt％  K2O：  0.7wt％
使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。
对这些实施例和对比例所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表3中。
此外通过X-射线衍射测量对比例3-1和3-2的粉末。对比例3-1在1000℃下燃烧，对比例3-2在1500℃下燃烧，通过X-射线衍射仅观察到钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石的峰。
所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JIS A5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量钉子的埋入深度和是否存在裂缝评价。
                             表3
  弯曲强度(kgf/cm2)   压缩强度(kgf/cm2)  可加工性    受钉性
 实施例3-1     238     851   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例3-2     210     817   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例3-3     635     838   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例3-4     183     830   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例3-5     296     785   可切割    全钉入不存在裂缝
 对比例3-1     103     796  不能切割    全钉入存在裂缝
 对比例3-2     97     753  不能切割    全钉入存在裂缝
[实施例4]
(实施例4-1)
将1512g未燃烧的造纸淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量：34wt％，水含量：66wt％)在搅拌下于80℃干燥，干燥后的物质在780℃下燃烧5小时，立即骤冷至室温。然后将所述燃烧体在球磨机中研磨5小时，得到248g非晶形粉末。
用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。此外，所述比表面积按JIS R-1626测量(BET法：流化法的单点工艺)。
测得：
SiO2：  34.1wt％  Fe2O3：1.6wt％
CaO：    32.1wt％  TiO2：  1.0wt％
Al2O3：20.7wt％  SO3：   0.5wt％
MgO：     5.9wt％  Cl：     0.2wt％
P2O5：  2.8wt％  ZnO：    0.1wt％
                   其它：  微量
平均粒度：11.0μm
真实比重：2.756
比表面积：19.0m2/g
还通过X-射线衍射确定晶体结构。所述X-射线衍射图示于图4中。所述X-射线衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作为目标进行。发现所述非晶形结构中包含晶体结构，因为在2θ：22°附近观察到轻度波动(耙)，还观察到指示晶体结构的峰。由这些峰确定为钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石。晶体的存在量为粉末的约20％(重量)。
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合体的同时施加35kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
此外，利用光学显微镜(50倍)观察该复合硬化体的侧面时，所述纤维沿垂直于所述施压方向的方向取向。
(实施例4-2)
将实施例4-1中所得燃烧产物在球磨机中研磨10小时得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：  34.1wt％  Fe2O3：1.6wt％
CaO：    32.1wt％  TiO2：  1.0wt％
Al2O3：20.7wt％  SO3：   0.5wt％
MgO：     5.9wt％  Cl：     0.2wt％
P2O5：  2.8wt％  ZnO：    0.1wt％
                   其它：  微量
平均粒度：6.6μm
真实比重：2.756
比表面积：31.7m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加35kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例4-3)
将实施例4-1中所得燃烧产物在球磨机中研磨3小时得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：  34.0wt％  Fe2O3：12.6wt％
CaO：    32.1wt％  TiO2：   1.0wt％
Al2O3：20.7wt％  SO3：    0.5wt％
MgO：     6.0wt％  Cl：      0.2wt％
P2O5：  2.7wt％  ZnO：     0.1wt％
                   其它：  微量
平均粒度：17.6μm
真实比重：2.756
比表面积：4.8m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加50kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例4-4)
将实施例4-1中在球磨机中研磨所得非晶形粉末在球磨机中再研磨30小时得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：  34.0wt％  Fe2O3：12.6wt％
CaO：    32.1wt％  TiO2：   1.0wt％
Al2O3：20.7wt％  SO3：    0.5wt％
MgO：     6.0wt％  Cl：      0.2wt％
P2O5：  2.7wt％  ZnO：     0.1wt％
                   其它：  微量
平均粒度：1.5μm
真实比重：2.756
比表面积：139m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例4-5)
将实施例4-1中在球磨机中研磨所得非晶形粉末在球磨机中再研磨48小时得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：  34.0wt％  Fe2O3：12.6wt％
CaO：    32.1wt％   TiO2：  1.0wt％
Al2O3：20.7wt％  SO3：    0.5wt％
MgO：     6.0wt％  Cl：      0.2wt％
P2O5：  2.7wt％  ZnO：     0.1wt％
                     其它：微量
平均粒度：0.98μm
真实比重：2.756
比表面积：213m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例4-6)
将实施例4-1中所得燃烧产物在球磨机中研磨10分钟得到248g非晶形粉末。用荧光X-射线分析仪(RIX2100，Rigaku制造)分析确定此非晶形粉末有以下组成(按氧化物计)。
测得：
SiO2：  34.0wt％  Fe2O3：12.6wt％
CaO：    32.1wt％  TiO2：   1.0wt％
Al2O3：20.7wt％  SO3：    0.5wt％
MgO：     6.0wt％  Cl：      0.2wt％
P2O5：  2.7wt％  ZnO：     0.1wt％
                   其它：  微量
平均粒度：232μm
真实比重：2.756
比表面积：0.9m2/g
然后，将248重量份所得非晶形粉末与1512重量份未燃烧造纸淤泥一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在100℃下加热形成板状复合硬化体。
(实施例4-7)
将248重量份实施例4-1中所得非晶形粉末与62重量份酚醛树脂一起捏合，通过传送带传送所述捏合物的同时施加3kgf/cm2的压力，形成厚10mm的板状体。将所述板状体在180℃的温度和28kgf/cm2的压力下热压20分钟得到复合硬化体。
(实施例4-8)
用加有固化剂的酚醛树脂溶液浸渍板状玻璃纤维(浸渍量为45％固含量)，然后在80℃的温度下干燥20分钟得到增强板。然后，按与实施例4-1相同的方式制备板状体。再将所述增强板放于所述板状体的正反两面，在110℃的温度和7kgf/cm2的压力下热压20分钟，产生由厚10mm的芯材和置于其正反两面的厚1mm的增强层组成的复合建材。此外，通过乙酸乙烯酯粘合剂将厚0.2mm的日本柳杉饰面板粘于所述复合建材的表面。
(对比例4-1)
使60重量份在1000℃下燃烧的燃烧糟粕、36重量份水、100重量份水泥和0.3重量份维尼纶纤维在强搅拌混合器中混合3分钟制成浆液。将所述浆液倒入模具中，在150-180kgf/cm2下加压，然后从中取出。使从所述板状复合硬化体中取出的粉末试样经X-射线衍射，仅观察到钙黄长石、syn、合成黄长石、合成钙黄长石、有序钙长石的峰。
(对比例4-2)
将石灰基污泥的烧结块(Osaka Sewerage Public Corporation生产，有以下主要化学组分)在1500℃下燃烧，在球磨机中磨碎。使5重量份粒度对应于blaine值为3500cm2/g的所述粉状产品与95重量份标准波特兰水泥(Chichibu Onoda Cement Co.，Ltd.生产)混合，通过添加天然石膏将所述水泥中SO3量调至2％(重量)，得到混合水泥组合物。使该水泥与砂以1∶3的比例混合，静置3天。
测得：
SiO2：  33.4wt％  MgO：   2.4wt％
Al2O3：14.2wt％  P2O5：7.0wt％
Fe2O3： 5.0wt％  Na2O： 0.7wt％
CaO：    33.9wt％  K2O：  0.7wt％
对以上实施例和对比例所得复合硬化体和复合建材进行试验，测量弯曲强度、压缩强度、可加工性和受钉性。结果示于表4中。此外，所述弯曲强度按JIS A6901中规定的方法测量，所述压缩强度按JISA5416中规定的方法测量。所述可加工性通过用木工用圆锯切割判断。所述受钉性通过钉入直径4mm、长50mm的钉子测量钉子的埋入深度和是否存在裂缝评价。
                               表4
  弯曲强度(kgf/cm2)   压缩强度(kgf/cm2)  可加工性    受钉性
 实施例4-1     238     851   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例4-2     220     845   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例4-3     237     855   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例4-4     221     840   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例4-5     138     845   可切割    全钉入存在裂缝
 实施例4-6     173     850   可切割    全钉入存在裂缝
 实施例4-7     427     817   可切割    全钉入不存在裂缝
 实施例4-8     483     795   可切割    全钉入不存在裂缝
 对比例1-1     103     796  不能切割    全钉入存在裂缝
 对比例1-2      97     753  不能切割    全钉入存在裂缝
工业实用性
如前面所述，用本发明非晶形粉末生产的复合硬化体是可加工性和生产能力极好而且弯曲强度高的便宜材料，因而可有利地应用于各领域。特别地，由于可钉入钉子，本发明可提供最适用于建材的低成本原材料。

Claims (53)

1.一种非晶形粉末，特征在于包括两或多种氧化物的非晶形体。
2.权利要求1的非晶形粉末，其中所述氧化物为Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3或ZnO。
3.一种非晶形粉末，特征在于包括含选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的至少两种元素的非晶形体。
4.权利要求1、2或3的非晶形粉末，其中所述粉末的比表面积为1.6-200m2/g。
5.一种非晶形粉末，特征在于包括Al2O3-SiO2-CaO基非晶形体。
6.一种非晶形粉末，特征在于包括Al2O3-SiO2-CaO-氧化物基非晶形体。
7.权利要求6的非晶形粉末，其中所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
8.权利要求1至7之任一的非晶形粉末，其中所述非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为Al2O3：占所述非晶形粉末总重的5-51％(重量)，SiO2：占所述非晶形粉末总重的8-53％(重量)，CaO：占所述非晶形粉末总重的10-63％(重量)，三种氧化物之和不超过100％(重量)。
9.权利要求1至8之任一的非晶形粉末，还包含卤素。
10.权利要求1至9之任一的非晶形粉末，还具有结晶体。
11.一种非晶形粉末，特征在于包括非晶形体，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在至少两种选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ：15°-40°的范围内观察到耙。
12.一种非晶形粉末，特征在于包括非晶形体，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，通过X-射线衍射分析在2θ：15°-40°的范围内观察到耙。
13.一种非晶形粉末，特征在于包括非晶形体，通过荧光X-射线分析证实所述非晶形体中存在Al、Si和Ca，所述荧光X-射线分析证实所述非晶形体中还存在至少一种选自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素，通过X-射线衍射分析在2θ：15°-40°的范围内观察到耙。
14.一种非晶形粉末，特征在于通过燃烧作为工业废料的造纸淤泥形成。
15.一种非晶形粉末，特征在于通过在不低于300℃但低于800℃下燃烧作为工业废料的造纸淤泥形成。
16.一种复合硬化体，包含权利要求1至15之任一所述非晶形粉末和粘合剂。
17.一种复合硬化体，包含权利要求1至15之任一所述非晶形粉末、粘合剂和纤维材料。
18.权利要求17的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
19.权利要求1至18之任一的复合硬化体，还包含无机粉末。
20.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求16至19之任一的复合硬化体用于所述芯材。
21.由无机非晶形体组成的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体含有Fe，比表面积为1.6-200m2/g。
22.权利要求21的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体中Fe含量按Fe2O3计为所述无机非晶形粉末总重的0.1-30％(重量)。
23.权利要求22的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形粉末用作颜料。
24.权利要求21至23之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体含有选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn和Zn的至少两种元素。
25.权利要求21至24之任一的无机非晶形粉末，其中所述非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物为至少一种选自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO的氧化物。
26.权利要求21至25之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体的比重为2.2-3.0。
27.权利要求21至26之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为：
Al2O3：占所述无机非晶形粉末总重的5-51％(重量)，
SiO2：占所述无机非晶形粉末总重的8-53％(重量)，
CaO：占所述无机非晶形粉末总重的10-63％(重量)，
条件是Al2O3、SiO2和CaO之和不超过100％(重量)。
28.权利要求21至27之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体是通过燃烧作为工业废料的造纸淤泥得到的。
29.权利要求21至28之任一的无机非晶形粉末，还含有卤素。
30.一种复合硬化体，包含权利要求21至29之任一的无机非晶形粉末和粘合剂。
31.一种复合硬化体，包含权利要求2l至29之任一的无机非晶形粉末、粘合剂和纤维材料。
32.权利要求31的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
33.权利要求31或32的复合硬化体，其中所述纤维材料沿特定方向取向。
34.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中所述芯材由权利要求30至33之任一的复合硬化体构成。
35.包含无机非晶形体的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体中包括结晶体。
36.包含无机非晶形体的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体中包括含Ca的结晶体。
37.权利要求35或36的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形粉末的比表面积为1.6-200m2/g。
38.权利要求35至37之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体含有选自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的至少两种或多种元素。
39.权利要求35至38之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体由两或多种氧化物组成，所述氧化物选自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。
40.权利要求35至39之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形粉末的比重为2.2-3.0。
41.权利要求35至40之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体的组成换算成Al2O3、SiO2和CaO为：
Al2O3：占所述无机非晶形粉末总重的5-51％(重量)，
SiO2：占所述无机非晶形粉末总重的8-53％(重量)，
CaO：占所述无机非晶形粉末总重的10-63％(重量)，
条件是Al2O3、SiO2和CaO之和不超过100％(重量)。
42.权利要求35至41之任一的无机非晶形粉末，其中所述无机非晶形体含有卤素。
43.一种复合硬化体，包含权利要求35至42之任一的无机非晶形粉末和粘合剂。
44.一种复合硬化体，包含权利要求35至42之任一的无机非晶形粉末、粘合剂和纤维材料。
45.权利要求44的复合硬化体，其中所述纤维材料是由多糖组成的有机纤维材料。
46.权利要求44或45的复合硬化体，其中所述纤维材料沿特定方向取向。
47.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中所述芯材是权利要求43至46之任一的复合硬化体。
48.包含多孔粉末的非晶形粉末，包括无机非晶形体，比表面积为1.6-200m2/g。
49.包含多孔粉末的非晶形粉末，包括由两或多种氧化物组成的非晶形体，比表面积为1.6-200m2/g。
50.一种复合硬化体，包含权利要求48或49的非晶形粉末和粘合剂。
51.一种复合硬化体，包含权利要求48或49的非晶形粉末、粘合剂和纤维材料。
52.权利要求51的复合硬化体，其中所述纤维材料是定向的。
53.一种复合建材，包括在芯材至少一个表面上形成的增强层，其中权利要求50至52之任一的复合硬化体用于所述芯材。
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