硅藻土制备多孔保温材料

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1、硅藻土制备多孔保温材料摘要随着我国工业化进程的不断深化，资源能源危机日益严重，作为能源匮乏国，特别要求我们对能源的合理利用及对新能源产品的发掘。硅藻土作为一种纯天然单细胞硅藻植物遗骸沉积而成的矿石，在中国的远景储量达到20亿之多，且分布广泛，是近几年备受关注的新型材料。对于硅藻土的关注开始于20世纪50年代，由于硅藻土具有多孔且质轻，无毒且易吸附等特性被广泛应用于制备新型环保建材，对开发建筑材料领域和推进现代建筑装饰产业节能环保的发展具有深远意义。而且近年来，随着人们环境保护意识的增强，固体废弃物的再利用也成为人们瞩目的焦点。于是近年来，国内外逐渐兴起

2、了一种新型原料—具有微孔结构的硅藻土制备的优良的环保型建筑材料。由于硅藻土特殊的理化特性，使得用硅藻土制备的这类产品除了具有质轻、隔热、隔音、防水、不燃的特点外，还不含有害的化学物质，甚至可以起到净化空气的作用。因此，本研究基于我国具有丰富的硅藻土资源，对以硅藻土为主要原料制备多孔保温材料进行了研究。本文参照CaO-Al2O3-SiO2CaO-MgO-SiO2三元相图，通过对原料的合理选择，引入能够在较低温度烧成，且烧成收缩率较小的白云石等原料，粉煤灰、处理过的熟污泥为添加剂，废玻璃为助熔剂制备多孔保温材料，再参照一些经验配方，利用正交、对比等实验设计

3、方法，经过XRD、扫描电镜等分析手段，初步确定了以硅藻土为基础原料的多孔保温材料坯体化学组成范围以及坯体烧成的最佳配方。烧结前对坯料配方进行差热曲线测试分析，用以确定坯料的烧结制度为分段升温、快慢升温相结合的烧结方式，才能保证坯料烧结过程中气体的排出及烧结完成后制品外观形貌的完好，避免出现针孔和开裂。另外，实验过程中还选择了合理的添加剂及适当的制备工艺过程，以在保证制品性能的同时，尽可能的降低能耗。最后对烧结制品进行扫描电镜、XRD进行微观分析，烧结制品的主要晶相为莫来石与钙长石及透辉石，坯料在烧成过程中有大量的液相形成，通过扫描电镜照片看到硅藻土本身

4、的孔隙结构大部分并没有在烧成过程中遭到破坏。通过阿基米德原理、万能试验仪等对保温砖的孔隙率、抗折强度等进行了表征。讨论了烧结温度、保温时间、成型压力及原料中硅藻土和白云石含量对保温砖性能的影响，对加入不同的固废物作为成孔剂时所设计的保温材料配方进行了研究。实验结果表明：硅藻土52%白云石26.5%粉煤灰为9.5%城市熟污泥6%玻璃粉6%时，外加20%蛋壳，成型压力为15MPa，烧结温度为1020℃，保温时间为30min，制得的保温材料的吸水率为28.6%孔隙率为56%密度为1.01g/cm3，抗折强度为10.03MPa，导热系数0.056•k。关键词：

5、多孔保温材料，硅藻土，烧结性能，导热系数第一章引言随着生态环境的进一步恶化，能源危机已经成为世界性问题，正因为这样，建筑保温节能工作越来越引起业内人士的热切关注，科学技术的发展以及人们生活水平提高的同时，人们对环境保护的意识也逐渐增加，对建筑材料的内在质量、品质、功能的要求也越来越高，同时对“绿色建材”的祈盼也更加强烈。因此，国内外对保温材料工业的环保问题都开始越来越重视，为了减少对环境的危害，并最大程度上减少资源浪费，要求从原材料的开采和、运输到产品生产、产出后的使用，以及使用后的如何处理的问题，都要遵循发展“绿色”环保保温材料制品的原则。也就是说，

6、我们必须要对保温材料的工艺可靠性、保温隔热性能、保温材料的稳定性、实用价值及使用寿命、是否具有生态环保性和可循环利用价值等方面进行重点研究。近几年，我国北京、沈阳等多地相继发生建筑物外墙起火的大型火灾事故，造成巨大的损失，这和建筑物外墙所使用的传统保温材料易燃的缺点不无关系。相关部门已经深刻意识到传统保温材料存在诸多的弊端，要采取措施从根本上解决这个问题，就要寻求性能稳定，不易燃的原料来制备新型保温材料来替代传统的保温材料。加上近两年来雾霾的出现，使得人们对城市环境保护日益关注，因此，如何生产节能环保绿色安全建材成为建筑材料发展的热门方向。保温隔热材料

7、与制品是否可靠是能否做到建筑节能中的重要环节。世界各国对建筑保温材料的研制与应用也越来越重视。保温材料的生产和在建筑中的应用，能大大减少能源的消耗量，从而达到减少环境污染和温室效应的作用。当今建筑要求具有既能保温隔热，又能防火的两大功能，无机保温材料作为A级保温材料很好的满足了保温隔热、防火的要求。第二章文献综述2.1建筑保温材料2.1.1建筑保温材料的分类及其性能建筑材料中将导热系数小于或等于0.2的材料定义为保温材料。我国建筑材料按燃烧性能等级划分为几个等级，见表2.1。建筑用保温材料可分为三大类：无机保温材料、有机保温材料、无机-有机复合保温材料

8、。1）无机保温材料1.矿物棉。矿物棉主要指岩棉和玻璃棉。岩棉是一种绿色产品，其本质来自天然矿物