[发明专利]具有多种吸声结构的低成本生态陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开的一种具有多种吸声结构的低成本生态陶瓷材料，包括如下组分：粉煤灰22％～27％，煤矸石13％～18％，赤泥8％～12％，页岩40％～45％，长石5％～10％，发泡剂0.2％～2％，粘结剂0.5％～3％，造孔剂7％～12％，表面活性剂0％～1％；具有多种孔结构，吸收环境中的水汽进调节空气湿度的效果。本发明还公开了该陶瓷材料的制备方法，通过机械打孔，造孔剂和发泡剂三种成孔方式，分别形成了穿孔板吸声结构、微穿孔共振吸声结构和薄板共振吸声结构，增加了材料开口气孔率，提高高频吸声效果，而且多种吸声结构提高了中低频的吸声效果，制备原料成本低，符合绿色环保和化。

技术领域

本发明属于市政建筑生态陶瓷材料技术领域，具体涉及一种具有多种吸声结构的低成本生态陶瓷材料，还涉及一种具有多种吸声结构的低成本生态陶瓷材料的制备方法

背景技术

随着我国工业化的发展和对自然开发强度的增加，我国的环境问题也日益凸显。工业固体废弃物的大量堆积，污染了土地与水体。噪声污染、光污染，以及气候变化引起的水资源分布不均造成的我国北方空气过分干燥和南方潮湿带来的困境。要减少和消除环境噪声，最常用的是多孔性吸声材料。其中，有机吸声材料因易燃而限制使用，无机纤维吸声材料如岩棉虽吸声性能好，但其易粉化产生粉尘而损害人体健康。

目前，多孔陶瓷吸声材料是近年来发展起来的一种吸声材料。其具有性能稳定，耐候性好，耐腐蚀，强度大，环境友好和良好的吸声性能，完全可以适应户外的使用要求。然而，现有的多孔陶瓷吸声材料，存在原料成本高开孔率低和功能单一的问题；如刚玉作为主要原料，不但使得原料成本高，也使得烧结温度过高导致燃料成本过高；采用某些不可再生的特有原料如珍珠岩作主要原料，不利于产品推广使用；采用单一发泡方法：搅拌发泡方法或气体发泡方法造成气孔的开孔率低，产品的吸声效果差，气孔直径单一，产品吸声频率范围窄，对其它声频吸声作用小，影响了产品的吸声性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有多种吸声结构的低成本生态陶瓷材料，解决了现有吸声材料功能单一，原料成本高以及吸声结构单一的问题。

本发明的另一目的是提供一种具有多种吸声结构的低成本生态陶瓷材料的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种具有多种吸声结构的低成本生态陶瓷材料，制备原料按照质量百分比包括如下组分：粉煤灰22%～27%，煤矸石13%～18%，赤泥8%～12%，页岩40%～45%，长石5%～10%，发泡剂0.2%～2%，粘结剂0.5%～3%，造孔剂7%～12%，表面活性剂0%~1%；

生态陶瓷材料具有管状气孔、多点开口的球形气孔和闭口球形气孔三种孔结构，分别依次形成了穿孔板吸声结构、微穿孔共振吸声结构和薄板共振吸声结构。

本发明的其他特点还在于，

优选的，粉煤灰中各组分的质量百分比如下：SiO₂为45%～50%、Al₂O₃为25%～30%、Fe₂O₃为5%～10%、TiO₂为0.5%～1.5%、CaO为5%～10%、MgO为0.5%～1.5%、K₂O为0.5%～1.5%、Na₂O为0.1%～0.5%。

优选的，煤矸石中各组分的质量百分比如下：SiO₂为40%～45%、Al₂O₃为25%～30%、Fe₂O₃为3%～8%、TiO₂为0.5%～1.5%、CaO为0.5%～1.5%、MgO为0.5%～1.5%、K₂O为0.5%～1.5%、Na₂O为 0.1%～0.5%。