TWI841364B - 低碳礦石鑄件材料及其製造方法及包含低碳礦石鑄件的設備 - Google Patents
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Abstract
本申請提供一種低碳礦石鑄件材料及其製造方法及包含低碳礦石鑄件的設備。低碳礦石鑄件材料包含黏結劑、第一骨材以及添加劑。黏結劑包含矽酸鹽、鋁酸鹽或鐵鋁酸鹽中的一種或多種。第一骨材的第一粒徑小於或等於15mm。
Description
本申請是有關於一種低碳礦石鑄件材料及其製造方法及包含低碳礦石鑄件的設備。
一般用於工業零件之鑄造技術多涉及對金屬的加熱，然而，在追求環保的今日，此種生產方法將會排放大量的二氧化碳，因而使得產品具有大量的碳足跡。
除此之外，傳統金屬的鑄造方法由於多需要將熔融的金屬倒入模具，而後待該些金屬冷卻凝固後，才可形成鑄件。然而，本領域中具有通常知識者可以得知，將金屬加熱至熔融狀態需要耗費大量能源，因而會增加碳排放量。
進一步說明，金屬材料的製造，例如冶煉，需要大量的碳排放，因此鑄件產品的製造過程中的各個環節皆會產生大量的碳排放，十分不符合現今的環保趨勢。
因此，需要一種低碳礦石鑄件材料及其製造方法，以解決上述習知問題。
基於上述目的，本申請提供一種低碳礦石鑄件材料，包含黏結劑、第一骨材以及添加劑。黏結劑包含矽酸鹽、鋁酸鹽或鐵鋁酸鹽中的一種或多種。第一骨材的第一粒徑小於或等於15mm。
較佳地，在一實施例中，第一骨材之該第一粒徑介於5mm至3mm之間。
較佳地，在一實施例中，第一骨材為氣乾狀態的硬質石材呈氣乾狀態且為無塵具稜角之一硬質石材。
較佳地，在一實施例中，第一骨材為輝長岩、花崗岩、玄武岩、安山岩、礫岩、砂岩、頁岩、輝綠岩、輝石岩、石英中的一種或多種。
較佳地，在一實施例中，還包含第二骨材，第二骨材之第二粒徑小於3mm。
較佳地，在一實施例中，第二骨材呈氣乾狀態且為無塵具稜角之一砂質材料。
較佳地，在一實施例中，矽酸鹽為矽酸三鈣、矽酸二鈣中的一種或多種。該鋁酸鹽為鋁酸三鈣。該鐵鋁酸鹽為鐵鋁酸四鈣。
較佳地，添加劑包含水泥改質劑及混凝土收縮改良劑。
較佳地，在一實施例中，低碳礦石鑄件材料之一熱傳導係數介於2至7 W•m
-1K
-1，一比熱容介於0.7至1.5Kj•kg
-1K
-1、一線性熱膨脹係數介於5至15 10
-6/K，一抗壓強度大於125MPa、一抗彎強度大於15 MPa、一楊氏模數大於40000 MPa及一密度介於2至3 g•cm
-3。
基於上述目的，本申請再提供一種低碳礦石鑄件材料的製造方法，其包含下列步驟：將礦石原料碎裂，形成複數個碎裂礦石原料；依據第一粒徑，篩選複數個碎裂礦石原料，得到一第一骨材；以及將第一骨材、一黏結劑、一添加劑及水混合，形成低碳礦石鑄件材料。黏結劑包含矽酸三鈣、矽酸二鈣、鋁酸三鈣及鐵鋁酸四鈣。第一骨材之第一粒徑小於或等於15mm；低碳礦石鑄件材料可於室溫下澆鑄，且在自然流動下填充一模具後，凝固形成一低碳礦石鑄件。
基於上述目的，本申請再提供一種包含低碳礦石鑄件的設備，包含低碳礦石鑄件以及工作裝置。低碳礦石鑄件係以上述任一實施例中的低碳礦石鑄件材料所製成。工作裝置與低碳礦石鑄件相連接。
本申請提供了低碳礦石鑄件材料及其製造方法。由於礦石的加工相較金屬材料的製造明顯可以降低碳排放量，因此更為經濟且環保。另外，本申請的低碳礦石鑄件材料在形成鑄件的過程中，不需要將低碳礦石鑄件材料加熱形成熔融狀態，因而可以更進一步的節約能約，有效降低終端產品的碳足跡。
為利貴審查員瞭解本申請之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本申請配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明之用，未必為本申請實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本申請於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
以下將參照相關圖式，說明依本申請之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
如圖1所示，本申請的低碳礦石鑄件材料，包含黏結劑11、第一骨材12以及添加劑14。進一步說明，在將黏結劑11、第一骨材12以及添加劑14混和攪拌後，不需要加熱本申請的低碳礦石鑄件材料，僅需將本申請的低碳礦石鑄件材料倒入模具後待其固化，即可形成鑄件，特別是，可用於工具機或其他器械之底座、床身、橫樑、機柱、軸頭、機身、工作台等之鑄件。
進一步說明，黏結劑11可包含矽酸鹽、鋁酸鹽或鐵鋁酸鹽中的一種或多種。在一些實施例中，矽酸鹽可為矽酸三鈣、矽酸二鈣中的一種或多種，鋁酸鹽可為鋁酸三鈣，鐵鋁酸鹽可為鐵鋁酸四鈣，但不以此為限。
在一較佳的實施例中，黏結劑11可包含矽酸鹽、鋁酸鹽及鐵鋁酸鹽，而矽酸鹽可為矽酸三鈣及矽酸二鈣，鋁酸鹽可為鋁酸三鈣，鐵鋁酸鹽可為鐵鋁酸四鈣。
進一步說明，第一骨材12的第一粒徑小於或等於15mm，而在一實施例中，為了進一步增強結構，本申請的低碳礦石鑄件材料，還可包含第二骨材13，第二骨材13的第二粒徑小於第一骨材12的第一粒徑。換言之，由於本申請的低碳礦石鑄件材料中的第一骨材12及第二骨材13之粒徑皆十分小，因此本申請之低碳礦石鑄件材料之組成材料之不同粒徑可以最佳比例形成最緊密堆積，使得後續形成的鑄件具有優異的物理及機械性能。
在一實施例中，第一骨材12之第一粒徑介於5mm至12mm之間，例如可為5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm或 12 mm，也可以是這些範圍內的任一粒徑，但不以此為限。而在一實施例中，較佳地，第一骨材12的粒徑介於5mm-10mm。
進一步說明，在另一實施例中，第一骨材12為氣乾狀態的硬質石材，第一骨材12為輝長岩、花崗岩、玄武岩、安山岩、礫岩、砂岩、頁岩、輝綠岩、輝石岩、石英中的一種或多種。換言之，可選用一種或是多種硬質石材所組成的第一骨材12。
在一實施例中，第一骨材12可以自然風乾或是其他方式形成氣乾狀態。而在其它實施例中，第一骨材12為無塵具稜角之硬質石材。也就是說，在本申請中，礦石原料僅需經由乾燥、碎裂、除塵、清洗、粒徑篩選(順序可依據實際需求調整，並無限定)等流程，即可得到第一骨材12。第一骨材12之形狀並無限定，因此可以免去骨材形狀的加工流程。
在一實施例中，該第二骨材13之該第二粒徑小於3mm，例如可為1mm、2mm、3mm，或是0mm至3mm之間的任一粒徑。較佳地，第二骨材13可為呈氣乾狀態，且為無塵具稜角之砂質材料。進一步說明，在一實施例中，第二骨材13可為天然砂或人造砂，其主要材質可為二氧化矽。
在其他實施例中，第二骨材13亦可包含其他物質，舉例來說，第二骨材13亦可包含礦渣、海砂、珊瑚砂中的一種或多種。換言之，礦渣、海砂、珊瑚砂中的一種或多種可部分或全部取代以二氧化矽為主的砂質材料。
在一實施例中，添加劑14可包含水泥改質劑、混凝土收縮改良劑中的一種或多種。舉例來說，水泥改質劑可為高性能減水劑等，混凝土收縮改良劑可為氧化鎂膨脹劑、高性能混凝土膨脹劑等等。
另外，在一實施例中，以重量百分比計，第一骨材12及第二骨材13於低碳礦石鑄件材料中之重量百分比可介於0至80%。較佳地，以重量百分比計算本申請低碳鑄件材料，黏結劑11可為35%至45%，第一骨材12及第二骨材13可為35%至45%，水可為5%至12%，添加劑可為2%至8%。進一步說明，在一優選實施例中，以重量百分比計，第一骨材12及第二骨材13之以重量百分比計可約為50%。
本申請再提供一種低碳礦石鑄件材料的製造方法，包含下列步驟：
將一礦石原料碎裂，形成複數個碎裂礦石原料；
依據第一粒徑，篩選複數個碎裂礦石原料，得到第一骨材12；
對第一骨材12除塵及淨化；
提供第二骨材13；
對第二骨材13除塵及淨化；
將第一骨材12、第二骨材13、黏結劑11、添加劑14及水混合，形成低碳礦石鑄件材料。
而後，可將低碳礦石鑄件材料倒入模具中，形成一鑄件。進一步說明，由於本申請的低碳礦石鑄件材料並不加入樹酯材料，例如環氧樹脂，因此可具有較佳的流動性，至少高於加入樹酯材料的鑄件材料。本申請的低碳礦石鑄件材料具有優秀的流動性，其性能足以在固化前填充模具的各個角落。也就是說，本申請的低碳礦石鑄件材料可於室溫(例如-5℃-50℃，較佳可為15℃-35℃，優選可為20℃-30℃)下澆鑄後，在自然流動下填充模具後，凝固形成低碳礦石鑄件。因此，不需震動裝置或是其他外力手段，即可使該材料順利的確實地充滿於模具中。另外，應注意的是，本案的低碳礦石鑄件材料即使在極低的室溫，例如低於0℃亦可進行澆鑄。
而在其他實施例中，本申請低碳礦石鑄件材料的製造中，亦可不使用第二骨材13，僅以礦石為主體的第一骨材12作為鑄件的主要骨材。
在此實施例中，黏結劑可包含矽酸三鈣、矽酸二鈣中、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、微矽粉(石英粉)及其它可增強強度和耐用性的材料。在一較佳的實施例中，矽酸三鈣、矽酸二鈣中、及鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣可占黏結劑約50%的重量百分比。
在一實施例中，如圖2所示，其它可增強強度和耐用性的材料可為強化纖維15，鋼纖維、塑鋼纖維、塑膠纖維(聚乙烯、聚丙烯)等。其長度可介於3mm-10mm之間，較佳地可為4-6mm。且在一實施例中，強化纖維15之重量百分比於黏結劑中小於1%。另外，應注意的是，由於本申請之低碳礦石鑄件材料有低的熱傳導係數，因此即使加入了塑膠纖維或其他較不耐高溫的強化纖維15，也不容易因為高溫而影響強化纖維15的特性。另外，在其他實施例中，其它可增強強度和耐用性的材料，例如強化纖維15亦可省略，例如使用僅含有礦物成分的黏結劑11。
另外，在一較佳實施例中，矽酸三鈣、矽酸二鈣中、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、微矽粉(石英粉)皆為奈米級的粉末，因而得以形成緻密的結構。
進一步說明，微矽粉在形成過程中，由於在相變的形成過程中的表面張力作用，微矽粉在表面張力作用下無定形相，且表面光滑。部分的微矽粉是呈多個球形顆粒粘附在一起的聚集體。微矽粉為一種具有非常高表面積且高活性的材料。微矽粉的細度小於1000奈米，平均粒徑可為100至300奈米，比表面積為20-28m2/g。其細度和比表面積約為水泥的80-100倍，粉煤灰的50-70倍。因此，十分適合用以黏結其它基材。
在一優選實施例中，微矽粉大部分為二氧化矽粉末，其粒徑介於7奈米至40奈米之間，例如10奈米至20奈米，以利形成緻密的結構。在其他實施例中，二氧化矽粉末亦可具有其他粒徑，例如小於300奈米。另外，在一優選實施例中，以重量百分比計，微矽粉可由二氧化矽75%～98%、氧化鋁1.0±0.2%、三氧化二鐵0.9±0.3%、氧化鎂0.7±0.1%、氧化鈣0.3±0.1%、Na2O 1.3±0.2%中的一種或多種所組成。另外，其堆積密度約為320-700 kg/m3。
在一實施例中，當微矽粉與矽酸鹽反應後，會發生水化反應，產生水化矽酸鈣及氫氧化鈣。水化矽酸鈣可具有粘合其他物質的功效。微矽粉、氫氧化鈣及水可反應再生成更多的矽酸鈣凝膠聚合物，此時氫氧化鈣含量下降，可如下化學反應所示：
氫氧化鈣+微矽粉+水-＞矽酸鈣水合物Ca(OH)2+SiO2+H2O-＞CSH
矽酸鈣凝膠聚合物可增加鑄件內部各基質的黏合，且有助於降低滲透性，同時由於在此反應中氫氧化鈣會減少，因此也可以提高了整體結構的耐久性。
綜上所述，由於微矽粉的顆粒很小，因此可充當填料和膠凝材料。微矽粉可填充在各基材的顆粒之間，特別是骨材之間的空隙，且微矽粉還可與氫氧化鈣結合，因而使得鑄件的結構更緻密、更堅固且具有低滲透性。
在一實施例中，黏結劑11之成分還包含氧化鈣。氧化鈣中的細化氧化鈣之粒徑可介於0.7至100微米之間，較佳地可介於20至80微米之間。細化氧化鈣之重量百分比占氧化鈣的90%至99%。
在一實施例中，黏結劑11包含水泥、二氧化矽及氧化鈣。水泥包含一般水泥及超細水泥。超細水泥之粒徑為2至20微米，且一般水泥與超細水泥之重量百分比為3:1至5:1。
在一實施例中，二氧化矽可具有兩種態樣，分別為氣相二氧化矽及沉澱二氧化矽，兩者的重量百分比的比值可介於1:1至1:50。
在一實施例中，水泥可包含高爐礦渣、粉煤灰、矽粉、火山灰、碳酸鈣、二氧化矽、鋁氧化物(例如三氧化二鋁)、鐵氧化物(例如三氧化二鐵)、石膏中的一種或多種。進一步說明，本申請之低碳礦石鑄件材料具有良好的抗滲性和吸水性能，其吸水性能取決於骨料配合比、水膠比和材料成分等因素。本申請的低碳礦石鑄件材料來說吸水率非常低，約低於0.1%。這是由於上述細化的骨材及粉料使得鑄件之微觀結構更加緻密。另外，本申請之低碳礦石鑄件材料通常含有高效減水劑及其他添加劑以改善流動性和工作性能，因而有助於降低最終鑄件的吸水性。本申請之低碳礦石鑄件材料所形成之鑄件，也具有優異的抗滲性能，可以在水壓下保持高防滲能力。
進一步說明，包含了上述材料，或是以上述材料所組成之本申請之低碳礦石鑄件材料所形成的鑄件具有一熱傳導係數，介於1至8 W•m
-1K
-1；一比熱容，介於0.7至1.5 Kj•kg
-1K
-1；一線性熱膨脹係數，介於1至15 10
-6/K；一抗壓強度，大於125MPa；一抗彎強度，大於15 MPa；一楊氏模數大於40000 MPa；及一密度，介於2至3 g•cm
-3。
另外，低碳礦石鑄件材料所形成的鑄件還具有耐高溫，至少可承受450℃的高溫還可保有優異的機械及物理性質。與含樹酯材料的鑄件相比，例如與含環氧樹脂的材料相比，本案所能承受的溫度至少高出200℃(一般環氧樹脂的最高溫度適用範圍約為150℃)。
現請參閱圖3，在一實施例中，低碳礦石鑄件材料之第一實施例所形成的鑄件之熱傳導係數為2-5 W•m
-1K
-1，例如可為3.0 W•m
-1K
-1；鑄件之比熱容為0.8-2.0 Kj•kg
-1K
-1，例如可為1.2 Kj•kg
-1K
-1；鑄件之線性熱膨脹係數為8-15 10
-6/K，例如可為 12 10
-6/K；鑄件之抗壓強度大於125MPa；鑄件之抗彎強度大於15 MPa；鑄件之楊氏模數為45000 MPa；鑄件之密度介於1.8-3.3 g•cm
-3，例如可為2.5 g•cm
-3；阻尼對數衰減率為0.02-0.04，例如可為0.03；以及阻尼比為0.4-0.6，例如可為0.5。
在另一實施例中，低碳礦石鑄件材料之第二實施例所形成的鑄件之熱傳導係數為3-9 W•m
-1K
-1，例如可為6.0W•m
-1K
-1；鑄件之比熱容為0.5-1.6 Kj•kg
-1K
-1，例如可為0.85 Kj•kg
-1K
-1；鑄件之線性熱膨脹係數為5-15 10
-6/K，例如可為7 10
-6/K；鑄件之抗壓強度大於150MPa；鑄件之抗彎強度大於20 MPa；鑄件之楊氏模數為80000 MPa；鑄件之密度介於1.8-3.3 g•cm
-3，例如可為2.8 g•cm
-3；阻尼對數衰減率為0.01-0.03，例如可為0.021；以及阻尼比為0.2-0.5，例如可為0.33。
進一步說明，環氧樹脂礦石鑄件之熱傳導係數為2.9-3.0W•m
-1K
-1；環氧樹脂礦石鑄件之比熱容為0.7-0.9 Kj•kg
-1K
-1；環氧樹脂礦石鑄件之線性熱膨脹係數為15 10
-6/K；環氧樹脂礦石鑄件之抗壓強度為110-150MPa；環氧樹脂礦石鑄件之抗彎強度介於30-35MPa；環氧樹脂礦石鑄件之楊氏模數為38-45000MPa；環氧樹脂礦石鑄件之密度為2.3-2.4 g•cm
-3。
進一步說明，普通混凝土之熱傳導係數為2 W•m
-1K
-1；普通混凝土之比熱容為1 Kj•kg
-1K
-1；普通混凝土之線性熱膨脹係數為10-11 10
-6/K；普通混凝土之抗壓強度為5-55MPa；普通混凝土之抗彎強度介於0-5MPa；普通混凝土之楊氏模數為22000-35000MPa；普通混凝土之密度為2.3g•cm
-3。
進一步說明，天然硬石之熱傳導係數為1.7 W•m
-1K
-1；天然硬石之比熱容為0.85 Kj•kg
-1K
-1；天然硬石之線性熱膨脹係數為5.5-7.5 10
-6/K；天然硬石之抗壓強度介於280-360MPa；天然硬石之抗彎強度介於13-35 MPa；天然硬石之楊氏模數介於90000-120000 MPa；天然硬石之密度為2.9-3.0 g•cm
-3。
進一步說明，鑄鐵之熱傳導係數為29-54 W•m
-1K
-1；鑄鐵之比熱容為0.46-0.63 Kj•kg
-1K
-1；鑄鐵之線性熱膨脹係數為9.5-10.5 10
-6/K；鑄鐵之抗彎強度為100-800 MPa；鑄鐵之楊氏模數為80-185000MPa；鑄鐵之密度為7.2-7.4 g•cm
-3；阻尼對數衰減率為0.003；以及阻尼比為0.05。
進一步說明，S235 鋼材之熱傳導係數為50W•m
-1K
-1；S235 鋼材之比熱容為0.45Kj•kg
-1K
-1；S235 鋼材之線性熱膨脹係數為12 10
-6/K；S235 鋼材之抗彎強度為340-470 MPa；S235 鋼材之楊氏模數介於210000MPa；S235 鋼材之密度為7.8 g•cm
-3；阻尼對數衰減率為0.001；以及阻尼比為0.02。
進一步說明，鋁之熱傳導係數為130-220W•m
-1K
-1；鋁之比熱容為0.9Kj•kg
-1K
-1；鋁之線性熱膨脹係數為23-24 10
-6/K；鋁之抗彎強度為120-500 MPa；鋁之楊氏模數介於70000MPa；鋁之密度為2.7 g•cm
-3。
進一步說明，不鏽鋼之熱傳導係數為15W•m
-1K
-1；不鏽鋼之比熱容為0.5Kj•kg
-1K
-1；不鏽鋼之線性熱膨脹係數為10-16 10
-6/K。
進一步說明，鋁合金之阻尼對數衰減率為0.01 - 0.15以及阻尼比為0.01 - 0.05。
從上述的內容可知，本申請之低碳礦石鑄件材料所形成的鑄件的制震性能大約是鑄鐵(灰鑄鐵)的10倍，且相對於鑄鐵有較低的熱傳導係數，相對於環氧樹脂礦石鑄件有較佳的耐熱性及楊氏模數，並且有較低的熱膨脹係數。換言之，本申請的低碳礦石鑄件材料所形成的鑄件具有耐熱、低熱傳導、低膨脹係數、高制震性能等功效。
另外，在一實施例中，本申請之低碳礦石鑄件材料所形成的鑄件可具有約為3公尺的寬度、 約為2至4公尺的高度， 約為4公尺的長度，因此，至少在此實施例的鑄件可具有上述各實施例的各種功效。
如圖4所示，本申請再提供一種包含低碳礦石鑄件的設備10，包含低碳礦石鑄件100以及工作裝置200。低碳礦石鑄件100可以上述任一實施例中的低碳礦石鑄件材料所製成，工作裝置200與低碳礦石鑄件相連接。
進一步說明，在一實施例中，低碳礦石鑄件100可為工具機或其他器械之底座、床身、橫樑、機柱、軸頭、機身、工作台等。工作裝置200可為加工平台或工作平台，例如三軸加工平台、五軸加工平台、刀具、馬達等。
本申請的低碳礦石鑄件材料所形成的鑄件，相較於其他材料，特別是習用之鑄鐵、混凝土等材料，具有較低的熱傳導係數，足夠的抗壓強度、抗彎強度及楊氏模數，因此適合用於例如工具機等需要優良熱隔絕性、抗震動性的設備上。
除了上述的優勢之外，本申請的低碳礦石鑄件材料所形成的鑄件由於密度相較於鑄鐵及大部分的金屬材料都要低，因而可以使得成品的整體重量大幅減輕。也就是說，本申請低碳礦石鑄件材料所形成的鑄件不但具有優異的機械特性，還具有輕量化的效果。
綜上所述，本申請提供了低碳礦石鑄件材料及其製造方法。由於礦石的加工相較金屬材料的製造明顯可以降低碳排放量，因此更為經濟且環保。另外，本申請的低碳礦石鑄件材料在形成鑄件的過程中，不需要將低碳礦石鑄件材料加熱形成熔融狀態，因而可以更進一步的節約能約，有效降低終端產品的碳足跡。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本申請之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
11:黏結劑
12:第一骨材
13:第二骨材
14:添加劑
15:強化纖維
10:包含低碳礦石鑄件的設備
100:低碳礦石鑄件
200:工作裝置
圖1為根據本申請之實施例之低碳礦石鑄件材料之第一示意圖。
圖2為根據本申請之實施例之低碳礦石鑄件材料之第二示意圖。
圖3為根據本申請之實施例之低碳礦石鑄件材料與其他材料之材料特性比較圖。
圖4為根據本申請之實施例之包含低碳礦石鑄件的設備之示意圖。
11:黏結劑
12:第一骨材
13:第二骨材
14:添加劑
Claims (9)
- 一種低碳礦石鑄件材料，包含：一黏結劑，包含一矽酸鹽、一鋁酸鹽或一鐵鋁酸鹽中的一種或多種；一第一骨材，為一硬質石材；一第二骨材，為一砂質材料；以及一添加劑，其中該低碳礦石鑄件材料係於一室溫下澆鑄及凝固形成一低碳礦石鑄件；其中以重量百分比計，該第一骨材及該第二骨材之重量百分比小於80%，該黏結劑之重量百分比為35%至45%，該添加劑之重量百分比為2%至8%；其中該低碳礦石鑄件材料形成之一鑄件之一熱傳導係數介於2至7W‧m-1K-1，一比熱容介於0.7至1.5Kj‧kg-1K-1、一線性熱膨脹係數介於5至15 10-6/K，一抗壓強度大於125MPa、一抗彎強度大於15MPa、一楊氏模數大於40000MPa及一密度介於2至3g‧cm-3。
- 如請求項1所述之低碳礦石鑄件材料，其中，該第一骨材之一第一粒徑小於或等於15mm。
- 如請求項2所述之低碳礦石鑄件材料，其中，該第一骨材為輝長岩、花崗岩、玄武岩、安山岩、礫岩、砂岩、頁岩、輝綠岩、輝石岩、石英中的一種或多種。
- 如請求項1所述之低碳礦石鑄件材料，其中該第二骨材之 一第二粒徑小於3mm。
- 如請求項1所述之低碳礦石鑄件材料，其中，該硬質石材呈氣乾狀態且無塵具稜角。
- 如請求項1所述之低碳礦石鑄件材料，其中，該矽酸鹽為矽酸三鈣、矽酸二鈣中的一種或多種；該鋁酸鹽為鋁酸三鈣；該鐵鋁酸鹽為鐵鋁酸四鈣。
- 如請求項1所述之低碳礦石鑄件材料，更包含一添加劑，該添加劑包含一水泥改質劑及一混凝土收縮改良劑。
- 一種低碳礦石鑄件材料的製造方法，包含：將一礦石原料碎裂，形成複數個碎裂礦石原料；依據一第一粒徑，篩選該複數個碎裂礦石原料，得到一第一骨材，其中該第一骨材為一硬質石材；提供一第二骨材，其中該第二骨材為一砂質材料；以及將該第一骨材、該第二骨材、一黏結劑、一添加劑及水混合，形成該低碳礦石鑄件材料；其中，該黏結劑包含矽酸三鈣、矽酸二鈣、鋁酸三鈣及鐵鋁酸四鈣；該低碳礦石鑄件材料係於一室溫下澆鑄後，在自然流動下填充一模具後，凝固形成一低碳礦石鑄件；其中，以重量百分比計，該第一骨材及該第二骨材之重量百分比小於80%，該黏結劑之重量百分比為35%至45%，該添加劑之重量百分比為2%至8%，水之重量百分比為5%至12%；其中該低碳礦石鑄件材料形成之一鑄件之一熱傳導係數介於2至7 W‧m-1K-1，一比熱容介於0.7至1.5Kj‧kg-1K-1、一線性熱膨脹係數介於5至15 10-6/K，一抗壓強度大於125MPa、一抗彎強度大於15MPa、一楊氏模數大於40000MPa及一密度介於2至3g‧cm-3。
- 一種包含低碳礦石鑄件的設備，包含：一低碳礦石鑄件，該低碳礦石鑄件係以如請求項1之該低碳礦石鑄件材料所製成；以及一工作裝置，與該低碳礦石鑄件相連接。
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