一种泡沫陶瓷外墙保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种泡沫陶瓷外墙保温材料，涉及建筑材料技术领域。本发明专利技术提供的泡沫陶瓷外墙保温材料，按质量份数计，不含造孔剂，包括以下制备原料：铁尾矿60～70份、石英砂18～26份、助熔剂2～6份、烧结助剂4～6份和发泡剂3～5份。本发明专利技术提供的泡沫陶瓷外墙保温材料制备原料中不含有造孔剂，同时具有较低的干密度及较高的抗压强度。实施例结果表明，本发明专利技术提供的泡沫陶瓷外墙保温材料的气孔率为55～68％，干密度为180～278g/mm3，抗压强度为0.7～2.8MPa，导热系数为0.057～0.087，符合《外墙外保温泡沫陶瓷》的性能指标要求。保温泡沫陶瓷》的性能指标要求。保温泡沫陶瓷》的性能指标要求。

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫陶瓷外墙保温材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种泡沫陶瓷外墙保温材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]泡沫陶瓷作为一种新型防火材料，既能克服有机保温材料易燃、寿命短、保温性能衰竭速率快、施工工序复杂等缺点，又能克服目前部分无机保温材料难以同时满足较低的表观密度、吸水率和导热系数以及较高的抗压强度的痛点，是一种综合性能优越的保温材料。但由于泡沫陶瓷原材料要求高、发泡剂用量大，生产效率低、能耗高导致产品综合成本高，制约了泡沫陶瓷的发展。而尾矿主要化学成分与泡沫陶瓷坯料相似，可作为生产泡沫陶瓷的主要原料，这不仅可大量消耗尾矿、降低堆存、改善矿区环境，而且能够实现尾矿的高附加值利用，可为尾矿的综合利用开辟新的途径。
[0003]在现有利用尾矿制备泡沫陶瓷的研究中，专利CN104496536A中利用硅砂尾矿制备泡沫陶瓷，虽然实现了对尾矿的利用，但是其干密度及抗压强度无法满足GB/T 33500
‑
2017《外墙外保温泡沫陶瓷》的要求；专利CN107903033A中利用铁尾矿制备泡沫陶瓷，但其制备原料中造孔剂添加量较高，严重限制了泡沫陶瓷的大规模生产与应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种泡沫陶瓷外墙保温材料及其制备方法，本专利技术提供的泡沫陶瓷外墙保温材料制备原料中不含有造孔剂，同时具有较低的干密度及较高的抗压强度。
[0005]为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]一种泡沫陶瓷外墙保温材料，按质量份数计，不含造孔剂，包括以下制备原料：铁尾矿60～70份、石英砂18～26份、助熔剂2～6份、烧结助剂4～6份和发泡剂3～5份。
[0007]优选地，所述铁尾矿包括SiO260～64％、Fe2O36～8％、MgO 3～4％、Al2O316～18％、CaO 4～6％、P2O50～1％、K2O 0～1％、Na2O 0～1％、SO30～1％和TiO20～1％。
[0008]优选地，所述助熔剂为硼酸锌、硼砂和氟化钙中的一种；所述烧结助剂为氧化铝、氧化镁和氧化钙中的一种；所述发泡剂为碳化硅和氮化硅中的一种。
[0009]优选地，所述泡沫陶瓷外墙保温材料的干密度为180～278g/mm3。
[0010]优选地，所述泡沫陶瓷外墙保温材料的气孔率为55～68％。
[0011]本专利技术还提供了上述技术方案泡沫陶瓷外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012]将铁尾矿、石英砂、助熔剂、烧结助剂和发泡剂混合，进行研磨，得到混合料；
[0013]将所述混合料压制成型，得到泡沫陶瓷坯体；
[0014]将所述泡沫陶瓷坯体进行煅烧，得到泡沫陶瓷外墙保温材料。
[0015]优选地，所述混合料的平均粒度为48～75μm。
[0016]优选地，所述压制成型的压力为5～10MPa。
[0017]优选地，所述煅烧的温度为1100～1145℃；所述煅烧的保温时间为20～25min。
[0018]优选地，升温至所述煅烧的温度的升温速率为1～2℃/min。
[0019]本专利技术提供了一种泡沫陶瓷外墙保温材料，按质量份数计，不含造孔剂，包括以下制备原料：铁尾矿60～70份、石英砂18～26份、助熔剂2～6份、烧结助剂4～6份和发泡剂3～5份。在本专利技术中，所述石英砂可使泡沫陶瓷液相成分具有较小的表面张力和较高的液相粘度，并补充铁尾矿渣的化学成分的缺失；发泡剂能使泡沫陶瓷坯料高温熔融产生液相，与氧气发生反应产生CO2等气体，氧气通过扩散作用到达发泡剂表面速率较小，发泡剂发生氧化还原反应的速率减小，气体释放缓慢，促进形成独立气孔，有利于烧制闭孔型泡沫陶瓷，同时配合助熔剂可降低液相温度，与发泡速率相协调，使得泡沫陶瓷体系内能够产生均匀稳定的气泡，从而得到气孔率高、干密度和抗压强度符合要求的泡沫陶瓷外墙保温材料。实施例结果表明，本专利技术提供的泡沫陶瓷外墙保温材料的气孔率为55～68％，气孔率较高；干密度为180～278g/mm3，抗压强度为0.7～2.8MPa，导热系数为0.057～0.087，符合《外墙外保温泡沫陶瓷》的要求。此外，本专利技术提供的泡沫陶瓷外墙保温材料脱模简单，无空洞缺陷。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术中制备泡沫陶瓷外墙保温材料的流程图；
[0022]图2为实施例1制备的泡沫陶瓷外墙保温材料的实物图；
[0023]图3为实施例1制备的泡沫陶瓷外墙保温材料的XRD图；
[0024]图4为实施例1制备的泡沫陶瓷外墙保温材料的SEM图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种泡沫陶瓷外墙保温材料，按质量份数计，不含造孔剂，包括以下制备原料：铁尾矿60～70份、石英砂18～26份、助熔剂2～6份、烧结助剂4～6份和发泡剂3～5份。
[0026]在本专利技术中，若无特殊说明，所有的制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
[0027]在本专利技术中，按质量份数计，所述泡沫陶瓷外墙保温材料的制备原料包括铁尾矿60～70份，优选为65～68份。在本专利技术中，所述铁尾矿优选包括SiO260～64％、Fe2O36～8％、MgO 3～4％、Al2O316～18％、CaO 4～6％、P2O50～1％、K2O 0～1％、Na2O 0～1％、SO30～1％和TiO20～1％，更优选为SiO261.62％、Fe2O37.09％、MgO 3.42％、Al2O316.15％、CaO 4.65％、P2O50.623％、K2O 0.318％、Na2O 0.286％、SO30.275％和TiO20.172％。在本专利技术中，所述铁尾矿的松散堆积密度优选为1258.2～1345.6kg/m3，更优选为1308.9kg/m3；所述铁尾矿的表观密度优选为2428～2603kg/m3，更优选为2530kg/m3。在本专利技术中，铁尾矿含有石英、石灰石、长石及各类黏土等较有价值的非金属矿物资源，可代替部分天然原料作为生产建
筑材料的原料；本专利技术中优选通过选用该特定成分组成的铁尾矿进行生产，可以代替常规泡沫陶瓷生产原料，不仅有效解决了固废处理难的问题，还能够有效降低泡沫陶瓷的制造成本。
[0028]以所述铁尾矿的质量份数为基准，本专利技术所述泡沫陶瓷外墙保温材料的制备原料包括石英砂18～26份，优选为20～22份。在本专利技术中，所述石英砂可使泡沫陶瓷液相成分具有较小的表面张力和较高的液相粘度，具有补充铁尾矿渣的化学成分的缺失的作用。
[0029]以所述铁尾矿的质量份数为基准，本专利技术所述泡沫陶瓷外墙保温材料的制备原料包括助熔剂2～6份，优选为2～5份，更优选为3～4份。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泡沫陶瓷外墙保温材料，按质量份数计，不含造孔剂，包括以下制备原料：铁尾矿60～70份、石英砂18～26份、助熔剂2～6份、烧结助剂4～6份和发泡剂3～5份。2.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷外墙保温材料，其特征在于，按质量含量计，所述铁尾矿包括SiO260～64％、Fe2O36～8％、MgO3～4％、Al2O316～18％、CaO4～6％、P2O50～1％、K2O0～1％、Na2O0～1％、SO30～1％和TiO20～1％。3.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷外墙保温材料，其特征在于，所述助熔剂为硼酸锌、硼砂和氟化钙中的一种；所述烧结助剂为氧化铝、氧化镁和氧化钙中的一种；所述发泡剂为碳化硅和氮化硅中的一种。4.根据权利要求1～3任一项所述的泡沫陶瓷外墙保温材料，其特征在于，所述泡沫陶瓷外墙保温材料的干密度为180～278g/mm3。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈嗣勇，于峰，方圆，杨志欣，张世江，谢红磊，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：