一种耐高温硅酸钙保温材料及其制备方法技术

技术编号:12313409 阅读:133 留言:0更新日期:2015-11-11 22:44
本发明专利技术公开了一种耐高温硅酸钙保温材料及其制备方法,该硅酸钙保温材料主要由5CaO﹒6SiO2﹒5H2O和6CaO﹒6SiO2﹒5H2O组成,其中5CaO﹒6SiO2﹒5H2O占硅酸钙保温材料总重量的30-45wt%,5CaO﹒6SiO2﹒5H2O的最高使用温度为650℃;6CaO﹒6SiO2﹒5H2O占硅酸钙保温材料总重量的55-70wt%,6CaO﹒6SiO2﹒5H2O的最高使用温度为1000℃。通过两种物质均匀混合形成适用于650-800℃的硅酸钙保温材料。通过动态法与静态法相结合的反应工艺制备该类硅酸钙保温材料,填补了650-800℃之间硅酸钙保温材料存在的空缺,具有独特的优越性,保温效果良好。在制备过程优化了原料的细度,加快反应速率,提高产物生成率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种保温材料,尤其是涉及一种耐高温硅酸钙保温材料及其制备方 法。
技术介绍
全球保温隔热材料正朝着高效、节能、薄层、隔热、防水外护一体化方向发展,在发 展新型保温隔热材料及符合结构保温节能技术同时,更强调有针对性使用保温绝热材料, 按标准规范设计及施工,努力提高保温效率及降低成本。这种新型耐高温硅酸钙保温材料 可用于建筑物、车船、石化油罐设备、粮库、冷库、集装箱、管道等不同场所。 硅酸钙保温材料是以二氧化硅(硅质原料)和氧化钙(钙质原料)为主要原料经 高温高压合成,以水化硅酸钙为主要矿物成分的一类保温材料。这类材料具有容量小、孔 隙度高、单个气孔小lym)、导热系数低、抗压和抗折强度较高,使用温度高,不腐烂不 老化,无污染,不燃烧,抗氧化,化学稳定性高,耐真空,施工方便,损耗率低和可重复再利用 等优良性能。但传统硅酸钙最高使用温度有650°C和1000°C两种型号,而在这之间的保温 材料存在空缺,无疑使其使用范围受限,不利于其推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,通过动态法与 静态法相结合的反应工艺,填补了 650-800°C之间硅酸钙保温材料存在的空缺,具有独特的 优越性,保温效果良好。在制备过程优化了原料的细度,加快反应速率,提高产物生成率。 为了解决上述技术问题,采用如下技术方案: -种耐高温硅酸钙保温材料,其特征在于:硅酸钙保温材料主要由5Ca0 . 6Si02 .5H20和6Ca0 . 6Si02. 5H20组成,其中5Ca0 . 6Si02. 5H20占硅酸钙保温材料总重量 的30-45wt%,6Ca0 . 6Si02. 5H20占硅酸钙保温材料总重量的55-70wt%。 -种耐高温硅酸钙保温材料的制备方法,其特征在于包括如下制备步骤: (1)采集建筑施工中剩余石灰,向该石灰中加入水形成石灰乳液; (2)以白炭黑作为硅质原料,将白炭黑倒入研磨机中,研磨l_2h后获得白炭黑颗 粒,白炭黑颗粒细度小于15ym; (3)取10-12质量份的石灰乳液,取9-11质量份的白炭黑颗粒;将石灰乳液和白 炭黑颗粒混合后加入350-450质量份的水,获得反应液,搅拌反应液10-30min至反应液混 合均匀; (4)将反应液置于真空黑暗的环境下常压凝胶,凝胶24h;然后将反应液倒入高 压反应釜内并开启搅拌装置,加热升温,升温至500°C;然后使得高压反应釜内的温度在 500-600°C的区间内来回调节,温度变化速率维持在1_2°C/min之间,反应80min,自然冷却 得到硬硅钙石料浆; (5)在硬硅钙石料浆中加入增强纤维、稳泡剂及分散剂,获得浆料;其中,增强纤 维、稳泡剂与分散剂的总重量为硬硅钙石料浆的10wt%; (6)然后向浆料中加入发泡剂,发泡剂的重量为硬硅钙石料浆的0. 5wt% ;待发泡 剂完全溶解后,在搅拌器的搅拌下产生泡沫,搅拌速率大于550r/min,搅拌时间大于5min, 搅拌后获得均匀的泡沫浆料; (7)将泡沫浆料倒入带滤板的模具中,加压成型,再将模具放入65°C的烘箱内保 温2h,得到湿坯,然后对湿坯进行干燥,干燥后获得坯体,烧结坯体后,最终获得硅酸钙保温 材料。 优选后,步骤(1)中,人工处理石灰乳液表面漂浮杂质;然后将石灰乳液通入离心 分离筛内,去除石灰乳液中的粗颗粒。提高石灰乳液的精度,确保反应中无杂质掺入。 优选后,步骤(2)中,将研磨后的白炭黑颗粒投入到离心分离筛中,筛选出细度大 于15ym白炭黑颗粒,将细度大于15ym白炭黑颗粒再次投入研磨机中研磨,直至白炭黑颗 粒的细度小于15ym。保证白炭黑的细度符合要求,加快反应速率,提高产物生成率。 优选后,步骤(4)中,加热升温阶段搅拌速率为100-150r/min,来回调节阶段搅拌 速率为300-400r/min,自然冷却阶段停止搅拌。合理控制搅拌速率,有助于提高反应速率效 果。 优选后,步骤(4)中来回调节具体过程为:首先加热升温,温度从500°C升温至 600 °C,升温速率为1. 5-2°C/min;升温至600 °C后开始降温,降温至500 °C,其中降温速率为 1. 5-2°C/min;循环往复上述操作至反应结束。通过来回调节反应温度,使得生成物中混合 有5CaO. 6Si02. 5H20和6CaO. 6Si02. 5H20,从而实现该保温材料的温度需求,该方法 设计巧妙。 优选后,步骤(5)中,混合完成后,将浆料导入球磨机中,球磨30min,球磨温度 50°C,球磨压力为1. 5atm。球磨有助于添加剂附着于产物表面,提升硅酸钙保温材料的各方 面性能。 优选后,步骤(7)中干燥过程具体为:首先将湿坯在室温下自然风干1天,再移入 温度60°C的烘箱中干燥12h,最后在120°C的烘箱中干燥12h,得到坯体。该烘干方法适合 于本专利技术,使得硅酸钙保温材料的分子连接更牢固。 优选后,步骤(7)中烧结过程具体为:首先将坯体在高温烧结炉中烧结,保 持2°C/min升温至600°C,并在600°C保温lh;600°C之后升温速率为5°C/min,升温至 1200-160(TC,保温2h,得到硅酸钙保温材料。烧结后,硅酸钙保温材料的分子连接更加紧 密,故其保温效果更佳。 由于采用上述技术方案,具有以下有益效果: 本专利技术,通过动态法与静态法相结合的 反应工艺,填补了 650-800°C之间硅酸钙保温材料存在的空缺,具有独特的优越性,保温效 果良好。在制备过程优化了原料的细度,加快反应速率,提高产物生成率。其有益效果具体 表现为: 1、获得了 650_800°C的硅酸钙保温材料,填补了硅酸钙保温材料在该温度范围内 的空缺,扩大了硅酸钙保温材料的产业链,提高了硅酸钙保温材料的竞争力,从而可获得巨 大的经济效益。2、通过研磨机研磨原料,并严格控制原料的细度,增加原料的比表面积,在反应过 程中,原料之间相互接触的概率更高,故反应速度更快,产物生成率更高。 3、通过来回调节反应温度,即反应温度在500-600°C之间均匀浮动,使得反应过程 中既能够生成5Ca0.6Si02. 5H20,又能够生成6Ca0.6Si02. 5H20,从而满足650-800°C 的保温要求,该方法设计巧妙且合理。 4、通过添加添加剂包括增强纤维、稳泡剂及分散剂,增加了硅酸钙保温材料的抗 压强度,抗折强度。降低了导热系数,保温效果更佳。 5、发泡过程进一步降低了硅酸钙保温材料的导热系数,优化保温性能。【具体实施方式】 本专利技术包括一种耐高温硅酸钙保温材料,该硅酸钙保温材料主要由5Ca0 . 6Si02 .5H20和6Ca0 . 6Si02. 5H20组成,其中5Ca0 . 6Si02. 5H20占硅酸钙保温材料总重量 的 30-45wt%,5Ca0 . 6Si02. 5H20 的最高使用温度为 650°C;6Ca0 . 6Si02. 5H20 占硅 酸钙保温材料总重量的55-70wt%,6Ca0.6Si02. 5H20的最高使用温度为1000°C。通过 两种物质均匀混合形成适用于650-800°C的硅酸钙保温材料。 本专利技术包括上述耐高温硅酸钙保温材料的制备方法,结合具体实施例进行说明: 实施例1 (1)采集建筑施工中剩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温硅酸钙保温材料,其特征在于:硅酸钙保温材料主要由5CaO﹒6SiO2﹒5H2O和6CaO﹒6SiO2﹒5H2O组成,其中5CaO﹒6SiO2﹒5H2O占硅酸钙保温材料总重量的30‑45wt%,6CaO﹒6SiO2﹒5H2O占硅酸钙保温材料总重量的55‑70wt%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:裘益奇裘茂法雷泉兴
申请(专利权)人:浙江阿斯克建材科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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