[发明专利]陶瓷质保温材料及其生产方法

说明书

技术领域：

本发明属于配料组合物技术领域，具体的说是陶瓷质保温材料及其生产方法，用于建筑外墙、热工管道等领域。

背景技术：

目前国内铁矿尾矿总量达5亿多吨，没有得到资源化利用，占用了大量土地，污染了环境。同时，利用高温发泡技术生产的微晶玻璃等保温材料，存在强度低、规格小、不承重、原料成本高等缺陷，主要用于装饰材料，限制了它的推广应用，适用范围比较狭窄。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术中存在的缺点，提供一种高强度、轻质、节能、隔音的保温材料及其生产方法。

本发明是这样实现的：一种陶瓷质保温材料，其特征是：它由硅质页岩(主要成分SiO₂)、铁矿尾矿(主要成分是SiO₂、CaCO₃、CaO，另有少量Fe₂O₃)、云母(主要成分是SiO₂)、石英砂、工业炉渣、发泡剂、MgO、K₂O、ZnO组分组成，其重量配比为：硅质页岩占50～55％、铁矿尾矿占30～35％、云母占2～4％、石英砂占7～10％、工业炉渣占5～8％、发泡剂占0.05～0.2％，MgO、K₂O、ZnO各占0.01％。所述发泡剂为NaHCO₃。

其生产步骤是：(1)原料按配方比例进行混合，然后球磨加工成粉，细度为160-200目；(2)加入重量比为7～9％水，搅拌均匀；(3)在烘干室内烘干，烘干室温度为480-520℃，使含水率小于6％；(4)将烘干原料布置到模具中，入窑烧结，由室温～1190℃共330分钟，1190℃保温30分钟，1190～257℃共43小时，257～50℃共53小时，至室温后成陶瓷质保温材料。

原料进入窑炉内，在一定温度下NaHCO₃与Ca(h₂PO₄)₂会发生化学反应，材料内部产生气体；当温度不断升高，原料达到熔化状态时，原料中的CaCO₃将会分解，产生CO₂气体，成型中的材料内部形成无数密闭的气孔，材料因此而发泡膨胀。

窑内材料在预热、烧成过程中，经过高温熔制会形成粘性流体，致使相邻的颗粒逐渐互相融合，不断增加接触面积，在气泡张力作用下形成封闭气孔。当炉温达到1100℃以上时，颗粒熔体在液态相的表面张力作用下，通过恒温保持一定时间，会使表面摊平并晶化，使材料内部的微观结构更加致密，经过冷却而逐渐固结。

由于原料中铁矿尾矿成分复杂，本发明获得的保温材料，其晶相系统以CaO-Al₂O₃-SiO₂为主，同时还伴有少量MgO-Al₂O₃-SiO₂等其它晶相，它是以SiO₂为主形成的多晶相固体，由于在流体的相互融合中多种成分达到最佳结合方式，形成了稳固结构，因此材料强度高，用该技术可以生产大规格、承重型保温材料。

本发明的优点是：应用该技术，可实现铁矿尾矿、工业炉渣和废玻璃的减量化与资源化利用，特别是解决了铁矿尾矿露天堆存的占地问题，保护了生态环境，比微晶玻璃的强度提高30～40％以上，原料成本低，保温材料耐候性更好，不仅能作承重材料，而且规格大，在应用中施工效率高，无毒无辐射，推广应用前景好，可实现环境效益、社会效益与经济效益的统一。

具体实施方式：

实施例1：