镁质多孔保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于隔热材料制备技术领域，具体涉及镁质多孔保温材料及其制备方法。镁质多孔保温材料，菱镁矿浮选尾矿、电熔镁砂、发泡剂、稳泡剂、分散剂、减水剂、结合剂、添加剂、蒸馏水为原料，混练发泡，再经过快速浇注成型、干燥、烧成。本发明专利技术提供的镁质多孔保温材料及其制备方法，所需原料廉价，工艺过程简单，预制泡沫悬浮液时选用发泡剂和稳泡剂复配使用能使料浆中的气泡均匀分布且稳定存在，使得气孔尺寸和大小可控，且达到微米甚至纳米级别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隔热材料制备
，具体涉及。
技术介绍
多孔保温材料指一类气孔率高、体积密度低、热导率低且对热流有明显阻抗的多孔固体材料，广泛应用于建筑材料领域、电磁传感器、催化剂载体和热绝缘等方面。目前多孔保温材料主要有硅质、刚玉质、莫来石质和碳化硅质等，对镁质多孔材料研宄甚少。然而镁质多孔保温材料不仅热导率低，而且耐火度高、热震稳定性好、耐碱侵蚀能力强、化学稳定性好，适应于高温窑具碱侵蚀部位及内衬，是重要的隔热保温材料。目前多孔保温材料的制备方式有:空心球体粘结成型法、预埋填充物燃尽法、发泡法、溶胶-凝胶法以及凝胶注模成型工艺，其中用发泡法制备的多孔材料不仅生产工艺过程简单，而且气孔尺寸和大小可控，多为封闭气孔广泛的应用于各类保温材料的制备和生产。但是由于泡沫处于一种多分散的亚稳定状态，在料浆中会出现上浮、长大甚至破裂等不稳定现象。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种具有热导率低泡沫稳定的镁质多孔保温材料。具体技术方案为: 镁质多孔保温材料，由以下方法制得: (1)原料按照重量份数，菱镁矿浮选尾矿40~60份、电熔镁砂20~30份、发泡剂1~10份、稳泡剂2~8份、分散剂0.1-0.3份、减水剂1~3份、结合剂2~4份、添加剂1_5份、蒸馏水7~20份； 混练发泡，混练过程中以1200r/min速度搅拌30min，得到预制料浆； (2)预制料楽快速饶注到150mmX150mmX 150mm模具中固化成型； (3)成型试样在60°C条件下养护24h，脱模后坯体在110°C条件下干燥24h，干燥后的坯体在1300°C条件下保温3h烧成，制得镁质多孔保温材料。菱镁矿浮选尾矿的比表面积为1.25m2/g，平均粒径为16.75 μ mD电熔镁砂粒径为200目。发泡剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、偶氮二甲酰胺或者非离子表面活性剂中的一种或两种以上混合物。其中，稳泡剂为糊精。分散剂为梓檬酸钠。减水剂为六偏磷酸钠或木钙粉。结合剂为六水合氯化镁。添加剂为a -Al2O3粉，平均粒径为200目。发泡剂与稳泡剂复配使用，稳泡剂为胶类物质，其分子在水溶液流动时会产生比较大的内部摩擦，导致溶液粘度升高，进而增加了液膜表面强度，使得液膜临近的液体不易排出，液膜厚度变小的速度较慢，延缓了液膜破裂的时间，增加了泡沫的稳定性。本专利技术提供的，所需原料廉价，工艺过程简单，以辽南地区富集的菱镁矿资源为优势，选用菱镁矿浮选的尾矿为主要原料，回收废弃资源并通过合理的方式加以利用，制备出既符合了能源发展战略的需要，又使资源合理利用的制品，实现能源的可持续发展。预制泡沫悬浮液时选用发泡剂和稳泡剂复配使用能使料浆中的气泡均匀分布且稳定存在，使得气孔尺寸和大小可控，且达到微米甚至纳米级别。【具体实施方式】下面结合实施实例对本专利技术加以说明，但所给出的实施实例对本专利技术不构成任何限制。以下实施例中，电熔镁砂和a -Al2O3粉的平均粒径为200目。实施例1 将50份菱镁矿浮选尾矿和25份电熔镁砂倒入到搅拌罐中，加入3份十二烷基磺酸钠、6份糊精、0.1份柠檬酸钠、2份六偏磷酸钠、2.4份MgCl2.6Η20，4.5份a -Al2O3和7份蒸馏水，混练发泡，混练制度按1200r/min搅拌30min。完成浆料制备工序后快速浇注到大小为150mmX 150mmX 150mm模具中固化成型。成型后试样在60°C条件下养护24h，脱模后还体在110°C条件下干燥24h，干燥后的坯体在1300°C保温3h烧成，制得镁质多孔保温材料。本实施实例所制备的镁质多孔保温制品经检测:体积密度0.98g/cm3，气孔率70.21%，热导率 0.23ff/mKo实施例2 将50份菱镁矿浮选尾矿和20份电熔镁砂倒入到搅拌罐中，加入5份十二烷基磺酸钠、8份糊精、0.2份柠檬酸钠、2.5份六偏磷酸钠、3.3份MgCl2.6Η20，3份a -Al2O3和外加8份蒸馏水，混练发泡，混练制度按1200r/min搅拌30min。完成浆料制备工序后快速浇注到大小为150mmX 150mmX 150mm模具中固化成型。成型后试样在60°C条件下养护24h，脱模后坯体在110°C条件下干燥24h，干燥后的坯体在1300°C保温3h烧成，制得镁质多孔保温材料。本实施实例所制备的镁质多孔保温制品经检测:体积密度0.90g/cm3，气孔率74.60%，热导率 0.18W/mK。实施例3 将40份菱镁矿浮选尾矿和30份电熔镁砂倒入到搅拌罐中，加入2份十二烷基磺酸钠和3份偶氮二甲酰胺两种发泡剂、8份糊精、0.2份柠檬酸钠、2份六偏磷酸钠、2.8份MgCl2.6H20，2份a -Al2O3和10份蒸馏水，混练发泡，混练制度按1200r/min搅拌30min。完成浆料制备工序后快速浇注到大小为150_X150_X150mm模具中固化成型。成型后试样在60°C条件下养护24h，脱模后坯体在110°C条件下干燥24h，干燥后的坯体在1300°C保温3h烧成，制得镁质多孔保温材料。本实施实例所制备的镁质多孔保温制品经检测:体积密度0.91g/cm3，气孔率72.13%，热导率 0.19ff/mKo实施例4 将60份菱镁矿浮选尾矿和20份电熔镁砂倒入到搅拌罐中，加入I份十二烷基苯磺酸钠和2份偶氮二甲酰胺两种发泡剂、4份糊精、0.3份柠檬酸钠、I份六偏磷酸钠、2.7份MgCl2.6Η20，I份a -Al2O3和8份蒸馏水，混练发泡，混练制度按1200r/min搅拌30min。完成浆料制备工序后快速浇注到大小为150_X150_X150mm模具中固化成型。成型后试样在60°C条件下养护24h，脱模后坯体在110°C条件下干燥24h，干燥后的坯体在1300°C保温3h烧成，制得镁质多孔保温材料。本实施实例所制备的镁质多孔保温制品经检测:体积密度0.87g/cm3，气孔率75.32%，热导率 0.16ff/mKo实施例5 将55份菱镁矿浮选尾矿和25份电熔镁砂倒入到搅拌罐中，加入5份偶氮二甲酰胺和5份非离子聚丙烯酰胺、2份糊精、0.3份柠檬酸钠、3份木钙粉、4份MgCl2.6Η20，5份a -Al2O3和20份蒸馏水，混练发泡，混练制度按1200r/min搅拌30min。完成浆料制备工序后快速浇注到大小为150mmX 150mmX 150mm模具中固化成型。成型后试样在60°C条件下养护24h，脱模后坯体在110°C条件下干燥24h，干燥后的坯体在1300°C保温3h烧成，制得镁质多孔保温材料。本实施实例所制备的镁质多孔保温制品经检测:体积密度0.89g/cm3，气孔率74.65%，热导率 0.21ff/mKo【主权项】1.镁质多孔保温材料，其特征在于，由以下方法制得: (1)原料按照重量份数，菱镁矿浮选尾矿40~60份、电熔镁砂20~30份、发泡剂1~10份、稳泡剂2~8份、分散剂0.1-0.3份、减水剂1~3份、结合剂2~4份、添加剂1_5份、蒸馏水7~20份； 混练发泡，混练过程中以1200r/min速度搅拌30min，得到预制料浆； (2)预制料楽快速饶注到150mmX150mmX 150mm模具中固化成型； (3)成型试样在60°C条件下养护24h，脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
镁质多孔保温材料，其特征在于，由以下方法制得：（1）原料按照重量份数，菱镁矿浮选尾矿40~60份、电熔镁砂20~30份、发泡剂1~10份、稳泡剂2~8份、分散剂0.1~0.3份、减水剂1~3份、结合剂2~4份、添加剂1‑5份、蒸馏水7~20份；混练发泡，混练过程中以1200r/min速度搅拌30min，得到预制料浆；（2）预制料浆快速浇注到150mm×150mm×150mm模具中固化成型；（3）成型试样在60℃条件下养护24h，脱模后坯体在110℃条件下干燥24h，干燥后的坯体在1300℃条件下保温3h烧成，制得镁质多孔保温材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪金，罗旭东，李美葶，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，鞍山盛晨耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21