【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐火复合板材制造，f16l57/04，尤其涉及一种轻质耐火复合板材及其制备方法、应用。
技术介绍
1、传统耐火板材在行业内的市场占有率越来越低，主要是因为传统的耐火板材存在制作繁琐、重量大、成本高等缺点。随着国家和消费者对于建造要求的不断提高，如2018年8月实施的国家标准gb 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》对防排烟管道提出了具体耐火时间要求，此措施对排烟管道所使用的复合板材耐火性有了明显的提高；结合现有市场情况，制作出安装简单、成本低、整体稳定性高、满足耐火极限、抗压强度高、轻质的耐火复合板材对于建筑行业具有实际意义。
2、中国专利cn110566726a公开了一种防火保温一体复合风管，包括钢制的主体框架、其外表面的保温隔热层及耐火层，通过对材料进行整合，所制备的风管满足保温性能、防火性能，也大大缩小了施工周期。中国专利cn212338448u公开了一种外覆耐火隔热板材的风管，所述风管包括金属外风管框架和其外面的耐火板，金属风管上设置用于卡接耐火板的卡槽体，耐火板卡接在卡槽体内，并经螺钉穿接卡槽体固定卡槽体、穿接耐火板固定耐火板在金属风管的方管体管壁外周，提高了结构牢靠性和加工便捷性。但是以上技术中的复合板材所组成的风管结构稳定性、耐火性和抗压强度仍然不够，存在很大的提升空间。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种轻质耐火复合板材；所述轻质耐火复合板材从上到下依次包括以下结构：外层金属板、外层增强板、耐火板、
2、进一步地，所述外层金属板选自钢板、镀锌钢板、镀锌铁皮中的至少一种，优选为钢板或镀锌钢板。
3、进一步地，所述外层金属板的厚度为0.15-1.2mm，优选为0.15-0.2mm，更优选为0.2-0.35mm。
4、进一步地，所述外层增强板和内层增强板分别选自气凝胶耐火板、硅酸钙板、氧化镁水泥板、聚合物砂浆板、石膏板中的至少一种。
5、优选地，所述外层增强板和内层增强板分别为气凝胶耐火板和/或硅酸钙板。
6、进一步优选地，所述外层增强板和内层增强板为硅酸钙板。
7、进一步优选地，所述硅酸钙板内置至少一层玻纤网格。
8、在一种优选的实施方式中，所述硅酸钙板内置一层玻纤网格，所述玻纤网格的规格为(0.1-3)*(0.1-3)mm，优选为(0.2-1.0)*(0.2-1.0)mm。
9、进一步地，所述外层增强板和内层增强板的厚度分别为2-15mm，优选为3-10mm。
10、在一种优选的实施方式中，所述外层增强板和内层增强板的厚度分别为5-9mm。
11、进一步优选地，所述内层增强板的单面经磨光处理。
12、进一步地，所述耐火板选自纤维棉板、聚苯乙烯塑料板、蛭石板、矿棉板中的至少一种；所述耐火板的厚度为20-150mm。
13、优选地，所述耐火板为纤维棉板。
14、进一步地，所述纤维棉板选自岩棉板、玻璃棉板、硅酸铝纤维棉板中的至少一种；所述纤维棉板的厚度为30-100mm。
15、优选地，所述纤维棉板为岩棉板；所述岩棉板的厚度为30-80mm，密度为80-350kg/m3。
16、进一步优选地，所述岩棉板的厚度为40-70mm，密度为80-200kg/m3。本申请规定岩棉板的厚度和密度，还能提高复合板材的力学强度和隔热性能。优选使用密度为80-200kg/m3的岩棉，即通过对玄武岩纤维的密度进行调控，使其具有合适的纤维排列状态，配合其竖向的纤维分布方向，使岩棉板的导热系数达到最低，不仅提高了玄武岩纤维岩棉板的热振稳定性，还能提升其隔热性能。
17、在一种优选的实施方式中，所述纤维棉板为岩棉板，所述岩棉板的厚度为50mm，密度为100kg/m3。
18、进一步地，所述岩棉板为玄武岩纤维岩棉板和/或辉长岩纤维岩棉板。
19、优选地，所述岩棉板为玄武岩纤维岩棉板。玄武岩纤维为圆柱体，横截面为完整的圆形结构，具有较好的结构性能；其非晶态物质在700℃时仍然具有良好的稳定性。
20、进一步地，所述纤维棉板内的纤维沿竖向分布，所述竖向是指垂直于耐火板板面方向。本申请设计复合板材依次包括外层金属板、外层增强板、耐火板、内层增强板；其中，外层金属板可提高板材的表面光滑度，通过调节复合板材整体受到的风压大小调节风阻，初步降低外力给复合板材结构稳定性带来的影响；外层增强板和内层增强板赋予复合板材基本的力学强度，但是为了提高抗折强度，市面上常见的增强板一般都具有较大的厚度，导致复合板材的整体重量显著增加，限制了复合板材的应用范围，特别是在排烟风管、高层建筑等方面的应用；耐火板使该复合板材较好的阻燃、耐火性，为了实现材料轻质的要求，本申请的耐火板优选为纤维棉板，值得注意的是，当规定纤维棉板中的纤维呈竖向(即垂直于耐火板板面方向)分布时，该结构可提供较强的支撑强度和抗撕裂强度，可以在一定程度上降低外层增强板和内层增强板的厚度，进一步降低整体重量。
21、进一步地，所述纤维棉板内设置有冲孔，冲孔内填充耐火水泥。
22、进一步地，所述耐火水泥的成分包括二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钙、气凝胶粉、硅酸钠。本专利技术不对此做严格限定，耐火水泥的成分用量可进行适应性调整。
23、进一步地，所述冲孔的横截面形状包括但不限于圆形、正方向、菱形、六边形、星形中的任意一种；优选为圆形或菱形。
24、进一步地，所述纤维棉板内相邻冲孔中心的间距为50-300mm，优选为80-200mm，更优选为120-180mm。
25、本申请在纤维板内部设置冲孔，并向其中浇筑耐火水泥，提高了复合板材的整体力学性能和抗折强度稳定性。虽然冲孔内填充耐火水泥会增强整体的抗压能力，但是也不能忽视其填充给整体重量带来的影响，本申请严格规定冲孔的大小和冲孔的分布状态时，使耐火水泥填充量、外层增强板和内层增强板的厚度均降到最低，但使复合板材的整体力学强度和耐火极限达到最优。只有当冲孔横截面为圆形或菱形，冲孔直径或边长为5-10mm，冲孔间距为140-160mm时，才能达到所述的最佳状态，可能是因为此规格和分布的冲孔与纤维板在力学上产生了最佳的协同作用，此时材料在受到1吨的压力时基本不发生形变，纤维板和冲孔内耐火水泥的共同作用也使复合板材达到1050℃、30min的耐火极限。
26、进一步地，当所述冲孔的横截面形状为圆形时，冲孔直径为5-10mm，冲孔间距为140-160mm。
27、在一种优选的实施方式中，当所述冲孔的横截面形状为圆形时，冲孔直径为8mm，冲孔间距为150mm。
28、进一步地，当所述冲孔的横截面形状为菱形时，菱形边长为5-10mm，冲孔间距为140-160mm。
29、在一种优选的实施方式中，当所述冲孔的横截面形状为菱形时，菱形边长为8mm，冲孔间距为150mm。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轻质耐火复合板材，其特征在于，所述轻质耐火复合板材从上到下依次包括以下结构：外层金属板、外层增强板、耐火板、内层增强板。
2.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述外层增强板和内层增强板分别选自气凝胶耐火板、硅酸钙板、氧化镁水泥板、聚合物砂浆板、石膏板中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述外层增强板和内层增强板的厚度分别为2-15mm。
4.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述耐火板选自纤维棉板、聚苯乙烯塑料板、蛭石板、矿棉板中的至少一种；所述耐火板的厚度为20-150mm。
5.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述耐火板为纤维棉板；所述纤维棉板选自岩棉板、玻璃棉板、硅酸铝纤维棉板中的至少一种；所述纤维棉板的厚度为30-100mm。
6.根据权利要求4或5所述的复合板材，其特征在于，所述纤维棉板内的纤维沿竖向分布。
7.根据权利要求4或5所述的复合板材，其特征在于，所述纤维棉板内设置有冲孔，冲孔内填充耐火水泥；所述冲孔的横截面形状包括圆形、正方向
8.根据权利要求7所述的复合板材，其特征在于，所述冲孔的横截面形状为圆形或菱形。
9.根据权利要求7-8任一项所述的复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求1-8任一项所述的复合板材的应用，其特征在于，用于制作防排烟风管。
...【技术特征摘要】
1.一种轻质耐火复合板材，其特征在于，所述轻质耐火复合板材从上到下依次包括以下结构：外层金属板、外层增强板、耐火板、内层增强板。
2.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述外层增强板和内层增强板分别选自气凝胶耐火板、硅酸钙板、氧化镁水泥板、聚合物砂浆板、石膏板中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述外层增强板和内层增强板的厚度分别为2-15mm。
4.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述耐火板选自纤维棉板、聚苯乙烯塑料板、蛭石板、矿棉板中的至少一种；所述耐火板的厚度为20-150mm。
5.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述耐火板为纤维棉板；所述纤维棉板选自岩棉板、玻璃棉板...
【专利技术属性】
技术研发人员：石飞，俞伟刚，吴冬冬，支晓东，
申请(专利权)人：拉米尼特建筑系统苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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