【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发泡陶瓷生产，具体涉及一种固废基发泡陶瓷吸音隔声材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着城市及交通基础设施的发展，工业噪声、道路交通噪声、建筑施工噪声日趋严重，影响了人们的日常生活。噪声控制问题已引起了全社会的密切关注，对噪声污染进行有效防护，成为当前迫切需要被重视和解决的社会和环境问题。
2、设置吸音隔声屏是一种有效的吸音降噪方法。现有技术提供的隔声板，多是采用混凝土或金属空心板状结构，内部填充玻璃棉、岩棉等吸声材料，隔声板的外壳并不隔音，而且安装使用费时费力，只能将声音产生的振动传递给中部的吸声材料，通过吸声材料吸收，从而实现降噪的效果。同时，玻璃棉等吸声材料使用寿命有限，而且在使用过程中风化产生细微粒对环境污染严重。
3、与传统的吸声材料相比较，多孔吸声材料有其独特的优势，尤其是多孔陶瓷材料，它具有三维网状结构、防火、耐气候、抗腐蚀、耐热和抗震等特点。发泡陶瓷是一种具有三维空间网架结构的高气孔率陶瓷材料，具有轻质高强、防火防潮、良好的机械强度和化学稳定性等优良性能，在隔热隔音、吸波、催化剂载体等方面具有广阔的应用前景。同时能够实现气孔率、孔径大小和孔形貌等孔结构的可控设计，而且可以利用高硅铝富碱的固体废弃物获得，有利于降低生产成本。由此可见，发泡陶瓷可替代较为昂贵的金属多孔吸声材料和易断、防潮性差的纤维吸声材料。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种利用固体废弃物制备的发泡陶瓷吸音隔声材料及其制备方法，通过发泡剂和造孔
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
3、一种固废基发泡陶瓷吸音隔声材料的制备方法，包括以下步骤：
4、（1）将废石料粉碎、过筛，得到基料；
5、（2）将基料和发泡剂、造孔剂，球磨混合均匀，得到混合料；
6、（3）将混合料放入模具中，压制，得到坯体；
7、（4）将坯体进行烧结，得到发泡陶瓷吸音隔声材料。
8、所述发泡剂的质量占基料质量的0.5%-2%；所述造孔剂的质量占基料质量的2%-10%；
9、所述废石料选自花岗岩废料和大理石废料中的至少一种；
10、所述发泡剂为碳化硅、碳酸盐、氧化锰和氧化铁中的至少一种；
11、所述造孔剂为淀粉、稻壳、锯末和聚甲基丙烯酸酯中的至少一种。
12、优选的，所述废石料为质量比为10:0-7:3的花岗岩废料和大理石废料的混合。
13、步骤（1）中，过筛的细度为200目。
14、步骤（4）中，烧结的烧成制度为：以5℃/min-10℃/min的升温速率升温到在200℃-400℃下保温30-60min；然后继续升温至烧成温度并保温30-60min。优选的，烧成温度为1110℃-1150℃。
15、一种上述制备方法获得的发泡陶瓷吸音隔声材料，材料的孔隙率为82.25%-93.46%，显气孔率为13.48%-27.86%，降噪系数为0.55-0.75。
16、本专利技术还提供了上述的发泡陶瓷在声屏障场景中的应用。尤其适于作为道路如高速公路、城市道路的隔音屏使用。
17、本专利技术的机理/协同作用如下：
18、本专利技术所述发泡剂在高温下发生化学反应生成气体，气体的产生使烧结陶瓷样品留下丰富的闭孔形态气孔。
19、本专利技术所述造孔剂坯体中占据一定空间，在烧结过程中逐渐碳化、缩小，并形成气体排出，在高温下熔于玻璃相中形成气孔通道，从而在样品内部形成开孔形态气孔。
20、（1）发泡剂和造孔剂在高温下协同作用，形成兼具开孔形态和闭孔形态的气孔，从而在材料内部形成大量贯通的三维孔隙。
21、（2）声波在三维连通孔结构的材料内部传播，会发生漫反射和折射，消耗声能。声波产生的振动会引起材料内部孔隙内空气的运动，使得空气与孔壁发生相对运动，由于摩擦力和粘滞作用，声能转化为热能而耗散。此外，孔隙中空气与孔壁间热交换引起的热损失也有利于损耗声能。
22、本专利技术的发泡陶瓷的孔结构呈三维连通型，孔隙率高，吸音性能大幅提高。
23、本专利技术具有以下优点：
24、（1）本专利技术通过发泡剂和造孔剂的协同匹配作用，形成了三维连通孔结构，突破了常规发泡陶瓷以闭孔形态为主的局限，使得发泡陶瓷的吸声性能大幅提高。
25、（2）本专利技术以固体废弃物为主要原料，固废利用率达到90%以上，生产成本低、制备方法简单、实用性强，易于推广。
26、（3）本专利技术制备的固废基发泡陶瓷经高温烧结而成，防火阻燃且耐腐蚀，耐久性优异，同时具有良好的隔音和吸音效果，可用于高速公路隔音屏、地铁隧道吸音隔音墙、医院、学校、图书馆、影剧院等场所。
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1.一种固废基发泡陶瓷吸音隔声材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述废石料选自花岗岩废料和大理石废料中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，废石料为质量比为10:0-7:3的花岗岩废料和大理石废料的混合。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，过筛的细度为200目。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，烧结的烧成制度为：以5℃/min-10℃/min的升温速率升温到在200℃-400℃下保温30-60min；然后继续升温至烧成温度并保温30-60min。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，烧成温度为1110℃-1150℃。
7.一种如权利要求1-6任一所述的制备方法获得的发泡陶瓷吸音隔声材料。
8.根据权利要求7所述的发泡陶瓷吸音隔声材料，其特征在于，材料的孔隙率为82.25%-93.46%，显气孔率为13.48%-27.86%，降噪系数为0.55-0.75。p>
9.一种如权利要求6或7所述的发泡陶瓷吸音隔声材料在声屏障中的应用。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，应用于道路隔音屏。
...【技术特征摘要】
1.一种固废基发泡陶瓷吸音隔声材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述废石料选自花岗岩废料和大理石废料中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，废石料为质量比为10:0-7:3的花岗岩废料和大理石废料的混合。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，过筛的细度为200目。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，烧结的烧成制度为：以5℃/min-10℃/min的升温速率升温到在200℃-400℃下保温30-6...
【专利技术属性】
技术研发人员：穆明浩，王峥，刘新强，钱成多，黄世峰，姜葱葱，赵成琳，
申请(专利权)人：山东高速集团有限公司创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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