一種泡沫陶瓷材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種泡沫陶瓷材料的制備方法，屬于陶瓷材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 泡沫陶瓷是一種造型上像泡沫狀的多孔陶瓷。它具有三維連通孔道，同時其形狀、 孔尺寸、滲透性、表面積及化學(xué)性能均可進(jìn)行適度調(diào)整變化。泡沫陶瓷因具有特殊的性能： 如高比表面積、高滲透性、低容重、低熱導(dǎo)率等而日益引起各方面的重視。這些優(yōu)異的性能 使其在催化劑載體、熔融金屬過濾、高溫氣體過濾、耐火材料、生物材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng) 用。
[0003] 泡沫陶瓷材質(zhì)由最初的普通粘土質(zhì)發(fā)展到耐高溫、耐腐蝕、耐熱沖擊性材質(zhì)（如碳 化硅、氧化鋁、鈦酸鋁、莫來石等)。在這些材料中氧化鋁或高鋁質(zhì)陶瓷材料因具有原料來源 廣泛、價格低廉、優(yōu)良的耐酸堿腐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，使其在有色金屬高溫熔體過濾、 高溫氣體過濾、催化及耐火材料等應(yīng)用領(lǐng)域有較明顯的優(yōu)勢。
[0004] 自保溫材料發(fā)展以來，有機(jī)保溫材料一直是主流材料，在整個行業(yè)中處于重要位 置，有機(jī)類保溫材料主要來源于石油副產(chǎn)品，有機(jī)保溫材料最大的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕、保溫、隔熱 性好，造價也低，最大缺陷是安全性差，易老化、易燃燒、防火性能低，并且燃燒的煙霧大、毒 性大。
[0005] 無機(jī)保溫材料中，巖棉和玻璃棉在國際市場被廣泛采用，巖棉的最高使用溫度能 達(dá)到650°C，玻璃棉也可以達(dá)到300°C。但是巖棉也存在著吸濕性大、保溫效果差的缺點(diǎn)，而 且?guī)r棉是天然礦物，屬于不可再生資源?？傮w而言，無機(jī)保溫材料防火性能好，但也存在著 密度較大，導(dǎo)熱系數(shù)較高，與有機(jī)材料相比，其保溫節(jié)能效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種泡沫陶瓷材料的制備方法，具有輕質(zhì)、隔熱、保溫、耐腐 蝕、機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)，滿足人們對建筑外墻保溫材料的各種性能要求。
[0007] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種泡沫陶瓷材料的制備方法，制備步驟為： 一種泡沫陶瓷材料的制備方法，制備步驟如下： 步驟1 :將陶瓷廢料、粉煤灰、粘土粉碎后，加入含有硅烷偶聯(lián)劑的水溶液中，攪拌均 勻，得粘性液體； 步驟2 :所制得的粘性液體中加入無機(jī)保溫砂漿材料，高速攪拌分散，制得混合漿液； 步驟3 :將所得的混合漿液進(jìn)行球磨和造粒，制得混合顆粒； 步驟4 :將制得的混合顆粒，發(fā)泡陶瓷坯料和發(fā)泡劑加入球磨機(jī)中球磨，然后進(jìn)行高溫 燒結(jié)，制得泡沫陶瓷材料。. 進(jìn)一步地，在步驟1)中，所述的陶瓷廢料、粉煤灰和粘土的質(zhì)量比為I : (1?3): (1? 2)，所述的陶瓷廢料和硅烷偶聯(lián)劑水溶液的質(zhì)量體積比為Ig : (5?10)mL，所述的硅烷偶聯(lián) 劑水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%?5% ; 步驟2)中，所述的無機(jī)保溫砂漿與陶瓷廢料的質(zhì)量比為（2?4) :1 ; 步驟4)中，所述的發(fā)泡陶瓷坯料與陶瓷廢料的質(zhì)量比為（8?15) :1，所述的發(fā)泡劑與 發(fā)泡陶瓷坯料的質(zhì)量比為1 : (30?50)，球磨時間為4?6小時，高溫?zé)Y(jié)條件為：先升溫 至300°C?400°C，保溫1?2小時，繼續(xù)升溫至800?KKKTC，保溫1?3小時。
[0008] 更進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的無機(jī)保溫砂漿材料，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括水泥40%? 60%、膨脹?；⒅?0%?30%、硫酸鈉5%?15%、羥甲基纖維素5%?15%和鋁粉5%?15%。
[0009] 特別地，所述的無機(jī)保溫砂漿材料，其制備方法為： 1) 按重量百分比，稱取水泥、膨脹?；⒅?、硫酸鈉和鋁粉，經(jīng)混合、研磨，制得混合粉 料； 2) 將羥甲基纖維素溶于水中，用質(zhì)量濃度為5%?15%的堿性溶液調(diào)節(jié)體系pH值為 8?10,再將體系升溫至60°C?80°C，加入所制得的混合粉料，保溫?cái)嚢??3小時，抽濾、 脫水，制得無機(jī)保溫砂漿材料，其中羥甲基纖維素與水的質(zhì)量比為0.01?0.05 : 1，混合粉 料與羥甲基纖維素的質(zhì)量比為（5?15) : 1。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明步驟4)所述的發(fā)泡劑，按質(zhì)量百分比表示，由白云石35%? 50%、碳酸鈣26%?34%、水玻璃5?15%和碳粉12%?16%組成，所述的發(fā)泡劑為顆粒狀，粒 徑為40?80 μ m。
[0011] 所述的發(fā)泡劑由下述方法制得： (1) 混料：對白云石和碳酸鈣進(jìn)行配料，用振動球磨機(jī)混合0. 5?2小時后得到粉料，； (2) 砂磨：將上述粉料放入砂磨機(jī)中，同時加入碳粉和水玻璃，砂磨0. 5?2小時得漿 料； (3) 造粒：將上述砂磨后的漿料通過噴霧造粒機(jī)進(jìn)行造粒。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點(diǎn)在于：1)本發(fā)明通過在陶瓷配料中加入無機(jī) 保溫砂漿材料以及發(fā)泡劑中添加的水玻璃，高溫下材料基體與發(fā)泡劑相互共熔，材料內(nèi)部 呈現(xiàn)密集的閉孔氣孔，可獲得多孔性、輕質(zhì)的保溫材料結(jié)構(gòu)；2)本發(fā)明選用的粉煤灰具有反 應(yīng)活性，能夠激發(fā)水泥活性，提高泡沫陶瓷材料的粘結(jié)強(qiáng)度，并降低產(chǎn)品密度。3)發(fā)泡劑中 的白云石，可分解出大量氣體，選用的碳粉作為調(diào)節(jié)劑，不但調(diào)節(jié)發(fā)泡劑的發(fā)泡性能，而且 增強(qiáng)了泡沫陶瓷的耐溫性能。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0014] 實(shí)施例1 1) 將陶瓷廢料100克、粉煤灰100克、粘土 100克混合粉碎后，分散于500克硅烷偶聯(lián) 劑KH-550的水溶液中，該硅烷偶聯(lián)劑KH-550水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，攪拌均勻，得粘性液 體； 2) 在步驟1)所制得的粘性液體中加入200克無機(jī)保溫砂漿材料，高速攪拌分散10分 鐘，制得無機(jī)保溫砂漿分散液； 3) 將步驟2)所制得的無機(jī)保溫砂漿分散液進(jìn)行球磨和造粒，得混合顆粒； 4) 將步驟3)制得的混合顆粒，800克發(fā)泡陶瓷坯料和16克發(fā)泡劑加入球磨機(jī)中球磨 4小時，然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)爐先升溫至300°C，保溫1小時，繼續(xù)升溫至800°C，保溫1 小時，制得泡沫陶瓷保溫材料。
[0015] 實(shí)施例2 1) 將陶瓷廢料100克、粉煤灰300克、粘土 200克混合粉碎后，分散于1000克硅烷偶 聯(lián)劑A-151的水溶液中，該硅烷偶聯(lián)劑A-151水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，攪拌均勻，得粘