一種用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的方法，涉及固體廢棄物綜合利用、隔熱保溫材料領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)以廢電瓷、鋁礬土、粘土為原料，將其加水形成漿料，采用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為發(fā)泡劑，加入穩(wěn)泡劑，利用澆注成型工藝，將以上混合漿料注入模具成形，然后脫模后進(jìn)行烘干，干燥后高溫?zé)Y(jié)得到該材料。本發(fā)明專利技術(shù)方法具有成本低廉、工藝簡單、廢電瓷利用率高等優(yōu)點(diǎn)，所制備的耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料具有較好的抗折強(qiáng)度、孔隙率高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等性能。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的方法


[0001]本專利技術(shù)涉及隔熱保溫材料
，具體涉及一種用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的方法。

技術(shù)介紹

[0002]隨著陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，因陶瓷行業(yè)產(chǎn)生的廢料日益增多，如此一來，不僅對(duì)陶瓷產(chǎn)區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境造成影響，還限制周圍陶瓷工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，造成資源浪費(fèi)。據(jù)了解，每年的固廢堆存量達(dá)到300億噸，因此造成的河道、農(nóng)田、植被生態(tài)損失問題亟待解決。電瓷是應(yīng)用于電力系統(tǒng)中主要起支持和絕緣作用的部件的一類陶瓷，因其優(yōu)越的性能，使電瓷的制備工藝過程中需要的制備工藝更加嚴(yán)格精確。廢電瓷具備耐酸堿腐蝕、耐熱耐高溫等很多優(yōu)點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)廢電瓷的優(yōu)越性能的再利用尤為重要，目前國內(nèi)針對(duì)廢電瓷材料的研究主要是填埋、鋪路等，這些條件下的使用無法體現(xiàn)廢電瓷本身的優(yōu)越性能。如何利用這一特性實(shí)現(xiàn)高值化利用則成為陶瓷生產(chǎn)廠家和環(huán)保部門共同關(guān)注的問題。
[0003]輕質(zhì)隔熱保溫材料具有氣孔率高、力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)，將其應(yīng)用于高溫工業(yè)窯爐可以顯著降低其散熱損耗和蓄熱損耗，在高效節(jié)能方面發(fā)揮著重要的作用。我國每年需要大量的輕質(zhì)隔熱保溫材料，而生產(chǎn)這些保溫材料所用的原料主要為純度較高的氧化鋁、高嶺土、粘土等，每年消耗的原料資源量非常大，且生產(chǎn)成本也很高，不利于保溫材料行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
[0004]因此，基于廢電瓷耐酸堿腐蝕、耐熱耐高溫、耐磨的特性，充分挖掘廢電瓷高值化利用潛力，本專利技術(shù)以廢電瓷為主要原料，利用發(fā)泡法制備得到力學(xué)性能強(qiáng)和孔隙率高的輕質(zhì)隔熱保溫材料，這對(duì)于解決廢電瓷污染環(huán)境、提高整體利用率低及降低耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的生產(chǎn)成本具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]本專利技術(shù)目的在于提供一種用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的方法。本專利技術(shù)利用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料，使廢電瓷得到高效化利用，且制備方法簡單，生產(chǎn)成本低，制備得到的耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料力學(xué)性能強(qiáng)、孔隙率好。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
[0007]本專利技術(shù)提出一種用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的制備方法，其特征在于：廢電瓷、鋁礬土、粘土對(duì)應(yīng)的質(zhì)量比和粒徑分別為80％(200目)，15％(100目)和5％(100目)，發(fā)泡劑(外加)添加量為1％，穩(wěn)泡劑(外加)添加量為10％。
[0008]本專利技術(shù)提出的一種用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的制備方法，其特征在于：所述方法首先是將發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑和水加入燒杯中，利用水浴加熱將其溶解獲得溶液；其次將廢電瓷粉、鋁礬土、粘土按其比例倒入容器中混勻制備得到粉料；然后將粉料和溶液倒入大容器中，在高速攪拌的條件下制備成泡沫漿料；制備得到的泡沫漿料倒入模具中，先在室溫下干燥24h，后再在120℃的烘箱里干燥6小時(shí)；最后在馬弗爐中高溫?zé)Y(jié)得到耐高溫
輕質(zhì)隔熱保溫材料。升溫機(jī)制為：分別以5℃/min的升溫速率從室溫升溫至1250℃、1250℃、1300℃和1350℃，然后保溫3h，冷卻后即得到本專利技術(shù)的耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料。相關(guān)性能達(dá)到：體積密度介于0.65～0.99g/cm3，顯氣孔率介于0.59～0.69％，抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)11.52MPa，抗折強(qiáng)度最高可達(dá)1.84MPa。
附圖說明具體實(shí)施方式
[0009]以下實(shí)施例用于說明本專利技術(shù)，但不用來限制本專利技術(shù)的范圍。
[0010]實(shí)施例1
[0011]先將CTAB、PVA和水按質(zhì)量比為1:10:100的比例加入燒杯中；其次將燒杯放入水浴鍋中，加熱至100℃，直至PVA和CTAB全部溶解；然后按質(zhì)量比為80:15:5的比例分別稱取廢電瓷粉、鋁礬土以及粘土，并將其混合均勻制備成粉料；再將粉料和溶液倒入大容器中，在高速攪拌的條件下制備成泡沫漿料，并將漿料倒入模具中，在自然條件下晾干24h，之后將晾干樣品放入干燥箱中120℃干燥6小時(shí)；最后將干燥后的試樣放入馬弗爐中在1200℃下燒結(jié)，升溫速率5℃/min，保溫3h；待馬弗爐降溫至100℃左右時(shí)，取出試樣，自然降溫，最終得到耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料。所得制品的主要性能指標(biāo)如下：試樣體積密度為0.65g/cm3，顯氣孔率為69％，抗折強(qiáng)度為5.3MPa，抗壓強(qiáng)度為0.95Mpa。
[0012]實(shí)施例2
[0013]先將CTAB、PVA和水按質(zhì)量比為1:10:100的比例加入燒杯中；其次將燒杯放入水浴鍋中，加熱至100℃，直至PVA和CTAB全部溶解；然后按質(zhì)量比為80:15:5的比例分別稱取廢電瓷粉、鋁礬土以及粘土，并將其混合均勻制備成粉料；再將粉料和溶液倒入大容器中，在高速攪拌的條件下制備成泡沫漿料，并將漿料倒入模具中，在自然條件下晾干24h，之后將晾干樣品放入干燥箱中120℃干燥6小時(shí)；最后將干燥后的試樣放入馬弗爐中在1250℃下燒結(jié)，升溫速率5℃/min，保溫3h；待馬弗爐降溫至100℃左右時(shí)，取出試樣，自然降溫，最終得到耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料。所得制品的主要性能指標(biāo)如下：試樣體積密度為0.78g/cm3，顯氣孔率為66％，抗折強(qiáng)度為7.14MPa，抗壓強(qiáng)度為1.14Mpa。
[0014]實(shí)施例3
[0015]先將CTAB、PVA和水按質(zhì)量比為1:10:100的比例加入燒杯中；其次將燒杯放入水浴鍋中，加熱至100℃，直至PVA和CTAB全部溶解；然后按質(zhì)量比為80:15:5的比例分別稱取廢電瓷粉、鋁礬土以及粘土，并將其混合均勻制備成粉料；再將粉料和溶液倒入大容器中，在高速攪拌的條件下制備成泡沫漿料，并將漿料倒入模具中，在自然條件下晾干24h，之后將晾干樣品放入干燥箱中120℃干燥6小時(shí)；最后將干燥后的試樣放入馬弗爐中在1300℃下燒結(jié)，升溫速率5℃/min，保溫3h；待馬弗爐降溫至100℃左右時(shí)，取出試樣，自然降溫，最終得到耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料。所得制品的主要性能指標(biāo)如下：試樣體積密度為0.81g/cm3，顯氣孔率為61％，抗折強(qiáng)度為11.52MPa，抗壓強(qiáng)度為1.84Mpa。
[0016]實(shí)施例4
[0017]先將CTAB、PVA和水按質(zhì)量比為1:10:100的比例加入燒杯中；其次將燒杯放入水浴鍋中，加熱至100℃，直至PVA和CTAB全部溶解；然后按質(zhì)量比為80:15:5的比例分別稱取廢
電瓷粉、鋁礬土以及粘土，并將其混合均勻制備成粉料；再將粉料和溶液倒入大容器中，在高速攪拌的條件下制備成泡沫漿料，并將漿料倒入模具中，在自然條件下晾干24h，之后將晾干樣品放入干燥箱中120℃干燥6小時(shí)；最后將干燥后的試樣放入馬弗爐中在1350℃下燒結(jié)，升溫速率5℃/min，保溫3h；待馬弗爐降溫至100℃左右時(shí)，取出試樣，自然降溫，最終得到耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料。所得制品的主要性能指標(biāo)如下：試樣體積密度為0.99g/cm3，顯氣孔率為59％，抗折強(qiáng)度為6.16MPa，抗壓強(qiáng)度為1.33Mpa。
[0018]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作了詳盡的描述，但在本專利技術(shù)基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用廢電瓷制備耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料的方法，其特征在于：以廢電瓷、鋁礬土、粘土為原料，采用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為發(fā)泡劑，聚乙烯醇(PVA)為穩(wěn)泡劑，利用澆注成型工藝，得到耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢電瓷制備的耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料，其特征在于：廢電瓷、鋁礬土、粘土對(duì)應(yīng)的質(zhì)量比和粒徑分別為80％(200目)，15％(100目)和5％(100目)，發(fā)泡劑(外加)添加量為1％，穩(wěn)泡劑(外加)添加量為10％。3.根據(jù)權(quán)利要求1～2所述的利用廢電瓷制備的耐高溫輕質(zhì)隔熱保溫材料，其特征在于：其生產(chǎn)方法是：先將發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑和水加入燒杯中，利用水浴加熱將其溶解獲得溶液；其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃朝暉，許云飛，劉明勇，徐艷恒，劉亦菲，米瑞宇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國地質(zhì)大學(xué)北京，
類型：發(fā)明
國別省市：