一种多孔陶瓷具有均匀的细孔结构，其中半径在很窄范围３００～４０００ｎｍ之间的细孔占了总细孔容积的９０％或９０％以上。该多孔陶瓷的制造方法包括：第一步骤，将包含以废弃物作为主要成分、集料和粘合剂组成的初始组合物进行干燥。第二步骤，将在第一步骤经干燥的初始组合物成份进行混合。第三步骤，将水加到第二步骤得到的混合物中。第四步骤，将第三步骤得到的加水混合物进行挤压模制。第五步骤，烧制第四步骤得到的中间模制品。
Porous ceramic and process for producing the same
A porous ceramic having a uniform pore structure, wherein the radius is in a narrow range, and pores between 300 and 4000nm occupy 90% or more of the total pore volume of 90%. The manufacturing process of the porous ceramic includes: the first step is to dry the initial composition comprising waste as the main component, aggregate and binder. The second step mixes the dried initial composition ingredients in the first step. In the third step, the water is added to the mixture obtained in the second step. In the fourth step, the water mixture obtained by the third step is subjected to extrusion molding. In the fifth step, the intermediate mold product is obtained by firing the fourth step.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多孔陶瓷，使用废弃物作为主要成分制成，其可以用作例如铺设道路、砖块、外墙瓷砖和陶瓷集料的材料。本专利技术还涉及一种制造这种多孔陶瓷的方法。
技术介绍
如何处理快速增加的工业废弃物和废弃物焚化灰烬已经成了一个大的社会问题，因此迫切需要促进工业废弃物和废弃物的循环利用。已经进行了很多研究以通过开发再利用这种工业废弃物和废弃物焚化灰烬来生产多孔陶瓷。以下是公知的该种类型的多孔陶瓷(例如，请参考公开号为2004-217495的日本专利申请公开。)。在这个专利申请公开中描述的多孔陶瓷的制造方法包括第一步骤，将水加入到初始组合物中并与之混合，初始组合物由粉末(废弃物)，该粉末包含占质量50％或以上的硅(Si)、铝(Al)和钙(Ca)化合物，能抵抗1000℃或更高温度的防火集料以及粘合剂组成。在第二步骤中，由第一步骤获得的混合物模制成一个具有预定形状的中间模制品。在第三步骤中，第二步骤中获得的中间模制品在预定温度下烧制。在第一步骤中加入的水量占相对于混合物质量的20％到30％。粉末(废弃物)的具体实例包括河中或净水植物中沉积的淤泥的未烧粉末以及各种焚烧灰、陶瓷废粘土和火山灰的燃烧粉末。能抵抗1000℃或更高温度的防火集料的具体实例包括压碎陶器获得的耐火黏土，例如废瓦、磨石的碎片、高炉炉渣、熔渣和火成岩。粘合剂的具体实例包括各种粘土和硅酸钠。多孔陶瓷具有半径从几微米到1毫米的不规则连续的细孔。当作为铺设道路的材料使用时，多孔陶瓷需要具有多种功能，例如降雨时吸收水分，保持住内部的水分，并且利用所保持的水分蒸发带走热量来控制道路表面温度的上升。换句话说，多孔陶瓷必须具有优异的吸水性能和优异的保水性能。然而，上述的现有多孔陶瓷很难保证足够的吸水性能和保水性能。因为现有技术的多孔陶瓷的细孔半径在几微米到1毫米的特别大的范围内，并且据信很多细孔具有过大的半径(例如，大约1毫米)。这样会导致吸收的水分通过细孔流走。因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有改进的吸水和保水性能的多孔陶瓷，以及制造这种陶瓷的方法。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术一方面提供一种包含多个细孔的多孔陶瓷。所述细孔利用水银注入孔隙率测定法测得的孔径分布为半径在300～4000nm之间的细孔占总细孔容积的90％或90％以上。在上述多孔陶瓷中，半径为300nm到4000nm的细孔占了总细孔容积的90％或90％以上。孔半径的范围比现有技术的多孔陶瓷(几个毫米到大约1mm)明显地窄。半径在300到4000nm范围内的细孔确保了充分的吸水量和将所吸收的水分保持在其中的作用，不会使暂时吸收的水分流走。因此，以此种方式(占总细孔容积的90％或90％以上)表现的多个细孔所形成的本专利技术的多孔陶瓷确保了充分的吸收水分和保持水分的性能。本专利技术进一步提供一种制造多孔陶瓷的方法，包括干燥废弃物、集料和粘合剂组成的初始组合物；干燥之后对所述初始组合物进行不加水的混合；将水加入到混合得到的所述混合物中；挤压模制加水后得到的加水混合物得到中间模制产品；以及烧制所述挤压模制得到的中间模制品。在上述方法中，干燥由废弃物、集料和粘合剂这些组分组成的初始组合物。然后，对这些组分进行不加水的混合。也就是，所述组分被干混成均匀的混合物。因此，本专利技术避免了现有技术使用的所谓湿混的问题，湿混就是在这些组分中加入大量的水一起混合，导致各组分不能混合均匀，并降低了吸水和保水的性能。也就是，在本专利技术的生产方法中，混合时没有凝聚，各组分得以均匀地混合。这样减小了烧制时各组分之间热收缩率的差异。结果是，得到的多孔陶瓷具有多个有预定尺寸的细孔(占全部孔容积的90％或90％以上)，这些细孔能很好地保持住暂时吸收的水分。因此，通过本专利技术的制造方法得到的多孔陶瓷改进了吸水和保水性能。通过以下对本专利技术实施例的说明，并结合相应的附图，将可以清楚本专利技术的其它方面和优点。附图说明参考以下较佳实施例的说明和相应的附图，将可以更好地理解本专利技术及其目的和优点。图1是测试例1中砖块的细孔分布图；图2是对照例1中砖块的细孔分布图。具体实施例方式现在对本专利技术一个较佳实施例的多孔陶瓷进行描述。该较佳实施例的多孔陶瓷由废弃物、集料和粘合剂组成的初始组合物制成。所述多孔陶瓷用作铺设道路的材料以及建造外墙的砖块和瓷砖的材料。废弃物是多孔陶瓷初始组合物中的主要成分，并且在烧制过程中热收缩时在多孔陶瓷中形成很多细孔。这里使用的术语“主要成分”是指在初始组合物中的含量超过50％的组分。这种废弃物的具体实例包括造纸厂污泥、木头废弃物或类似物的焚化灰烬、河中和净水植物中沉积的污泥、陶器废片、以及火山灰。这些废弃物可以单独使用也可以互相组合使用。初始组合物中废弃物的含量占质量的50％到70％，最好为50％到60％。如果初始组合物中废弃物的含量低于质量的50％，多孔陶瓷就不能形成足够数量的细孔。这样将很难保证必需的吸水和保水的性能。如果初始组合物中废弃物的含量高于质量百分比的70％，多孔陶瓷会形成太多的细孔，这样会降低多孔陶瓷的强度。因含有集料，故多孔陶瓷具有必要的强度和耐火性。集料的具体实例包括耐火黏土、陶瓷碎片粉末、钢渣、焚化的炉渣、水成岩碎料、变质岩碎料和火成岩碎料。耐火黏土可以是，例如，通过压碎瓦片次品得到的瓦片耐火黏土。陶瓷碎片可以是，例如，粉碎的瓷砖、瓦片、玻璃和卫生陶器。钢渣可以是，例如，缓冷炉渣、水淬炉渣、转炉炉渣和电炉炉渣。焚化的炉渣可以是，例如，下水道污泥熔渣、各种废弃物的焚化渣和下水道污泥的焚化渣。水成岩包括碎砾岩、砂碎屑岩、细屑岩和凝灰岩。变质岩包括角页岩、千枚岩、片岩、片麻岩和大理石。火成岩包括玄武岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、微闪长岩、辉绿岩、辉石安山岩和英安岩。其它的集料还可包括飞尘、炼渣灰、下水道焚烧灰和粉碎的蒸压轻质加气混凝土(autoclaved lightweight concrete简称ALC)。这些集料可以单独使用也可以组合使用。集料的含量在初始组合物中占质量的20％到30％，最好为25％到30％。如果集料在初始组合物中的含量低于质量的20％，将很难保证多孔陶瓷足够的强度和耐火性能。如果初始组合物中集料的含量高于质量百分比的30％，初始组合物的模塑性能会降低。粘合剂用来粘合初始组合物的各组分。粘合剂的具体实例包括各种粘土，例如高岭石粘土、蒙脱石粘土、绢云母粘土、多水高岭石粘土、叶蜡石粘土、斑脱土粘土，树脂例如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、环氧树脂、丙烯酸(类)树脂、酚醛树脂、尿素树脂以及密胺树脂。其它实例是各种水泥、硅酸钠、淀粉和麸质。粘合剂的含量在初始组合物中占质量的5％到30％，最好为20％到30％。如果粘合剂的含量低于质量的5％，组成物不能充分粘合在一起。这样会降低材料的密度，并增加了多孔陶瓷强度不够的可能性。如果粘合剂的含量超过质量的30％，组合物的粘合效果不会再有改善。因此，粘合剂的过量使用不但浪费也不经济。较佳的，初始组合物进一步包含氧化钙。包含氧化钙是为了提高多孔陶瓷的碱性度(PH值)，从而更好地防止表面苔藓和真菌的繁殖。初始组合物中氧化钙的含量占质量的0.1％到1.0％，最好为0.4％到1.0％。如果氧化钙在初始组合物中的含量低于质量的0.1％，碱性度不能充分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多孔陶瓷包括多个细孔，其特征在于：利用水银注入孔隙率测定法测得的所述细孔的孔径分布为，半径在３００～４０００ｎｍ之间的细孔占总细孔容积的９０％或９０％以上。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：福田三智子，福田章子，
申请(专利权)人：环境技术公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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