[发明专利]一种用于热力管道的纳米多级孔硅基保温材料及其制备方法

权利要求书

1.一种毫米-微米-纳米多级孔硅基材料的制备方法，其特征在于，所述毫米-微米-纳米多级孔硅基材料的原料组成包括：超细胶凝材料5～55wt%；微米级填料10～42wt%、发泡剂1～5wt%、固泡剂0.1～5wt%、外加剂1～8wt%、水25～50wt%，各组分含量之和为100wt%；

所述超细胶凝材料选自纯硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的至少一种，所述超细胶凝材料的平均粒径≤5微米；

所述微米级填料为惰性填料或/和活性填料，平均粒径为5～100微米；

所述外加剂为固相外加剂或/和液相外加剂；所述外加剂包括表面活性剂、增稠剂和红外遮蔽剂；

所述毫米-微米-纳米多级孔硅基材料的孔结构包括毫米孔、微米孔和纳米孔；所述毫米孔的孔径范围为0.5～5毫米；所述微米孔的孔径范围为1～100微米；所述纳米孔的孔径范围为10～1000 纳米；

所述毫米-微米-纳米多级孔硅基材料的密度为0.1～0.5g/cm³，抗压强度为0.1～3.0MPa，室温导热系数为0.046～0.11W/m·K；所述毫米-微米-纳米多级孔硅基材料经400℃灼烧8小时后的剩余抗压强度不低于原始强度的75%；

所述毫米-微米-纳米多级孔硅基材料的制备方法包括：

（1）将超细胶凝材料、微米级填料、固泡剂和固相外加剂混合后，再加入水和液相外加剂并混合，得到料浆；

（2）将所得料浆加热至30～50℃，在搅拌状态下加入发泡剂并继续搅拌2～60秒后倒入模具，待自行发泡结束，得到素坯；

（3）将所得素坯先在50～90℃下静置养护2～72小时，再在室温、相对湿度不低于75%的条件下养护至规定龄期，得到成坯；

（4）将所得成坯在100～150℃下烘干2～48小时，得到所述毫米-微米-纳米多级孔硅基材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超细胶凝材料的平均粒径≤2微米。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微米级填料选自石英粉、硅钙石、石灰石、矿渣、硅藻土、混凝土废渣粉磨料中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发泡剂选自双氧水、铝粉、镁粉中的至少一种；所述固泡剂选用硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、中性表面活性剂、阳离子表面活性剂或者聚合物表面活性剂中的至少一种；所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠和醇酰羧酸盐中的至少一种；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、硬酯胺盐酸盐、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种；所述中性表面活性剂为吐温-20、OP-10、Span-80、平平加中的至少一种；所述聚合物表面活性剂为聚羧酸及其盐、三聚氰胺、木钙、聚乙烯醇中的至少一种；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、黄原胶、瓜尔胶、淀粉和膨润土中的至少一种；所述红外遮蔽剂为炭黑、氧化钛、碳化硅、硅酸锆中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述规定龄期的时间为3～28天。

7.一种由权利要求1所述的毫米-微米-纳米多级孔硅基材料制备的热力管道保温管壳。