[发明专利]一种轻质导电发热保温材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质导电发热保温材料及其制备方法，属于材料技术领域。本发明的轻质导电发热保温材料由包括以下重量份的原料制成：工业废渣60～65份，石墨15～25份，硅灰5～10份，激发剂15～24份，减水剂0.2～0.5份。本发明的轻质导电发热保温材料的制备方法包括以下步骤：按比例称取各原料，将各原料与水混合均匀后，倒入模具中，养护，脱模，即得所述轻质导电发热保温材料。本发明以工业废渣为原料，电发热效果好，导电稳定性优异，不仅成本低，且绿色环保，实现了对工业废渣的有效利用。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种轻质导电发热保温材料及其制备方法。

背景技术

随着工业技术的高速发展，随之产生的工业废渣不断增加，成为了目前产出量最大的固体废弃物之一。然而由于工业废渣在建材行业应用中显露出很多的缺点，导致其难以得到大幅度利用而造成大量的堆积存放，最终导致了土壤、水质、空气的污染以及资源的浪费。

导电水泥基材料是一种新型功能材料，以水泥基材料中掺入导电性能优异的导电相材料复合而成，具有一定强度，且导电、保温、电热效应等特点，能有效替代部分高污染、高能耗的设施设备，可以大幅度降低环境污染，推进可持续发展。

目前，导电水泥基材料主要采用碳纤维、石墨粉、金属以及炭黑为导电相材料，水泥作为胶凝材料，而利用工业废渣替代水泥制备导电固废胶凝材料的研究较少，工业废渣的综合利用率低。其中碳纤维价格昂贵，且容易存在分散困难而导致基体局部过热现象；石墨粉化学性能稳定，需水量大，掺量高才能达到良好的导电效果，极易造成水泥基材料强度大幅降低现象；其他导电材料存在导电性因加工方法而异、导电性能不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种轻质导电发热保温材料，该材料以工业废渣为原料，电发热效果好，导电稳定性优异，不仅成本低，且绿色环保，实现了对工业废渣的有效利用。

本发明的目的之二在于，提供该轻质导电发热保温材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的轻质导电发热保温材料，由包括以下重量份的原料制成：工业废渣60～65份，石墨15～25份，硅灰5～10份，激发剂15～24份，减水剂0.2～0.5 份。

本发明的部分实施方案中，所述工业废渣为粒化高炉矿渣和钢渣的混合物，工业废渣中粒化高炉矿渣的质量含量≥50％。

本发明的部分实施方案中，所述粒化高炉矿渣包括以下质量百分比的物质： CaO35～45％，SiO₂ 30～40％，Al₂O₃ 10～15％，MgO 5～10％，Fe₂O₃ 2～3％，SO₃ 1～2％，其比表面积为400～700m²/kg。

本发明的部分实施方案中，所述钢渣包括CaO 25～35％，SiO₂ 20～30％，Al₂O₃ 15～20％，MgO 7～10％，Fe₂O₃ 8～12％，SO₃ 0～1％，比表面积为300～500m²/kg。

本发明的部分实施方案中，所述石墨的粒径为500～3000目，碳含量≥95wt.％。

本发明的部分实施方案中，所述硅灰的比表面积为15～20m²/g，二氧化硅含量为＞85wt.％。

本发明的部分实施方案中，所述激发剂包括模数为1的水玻璃、石膏、Na₂SO₄、Na₂CO₃中的至少一种；优选地，所述石膏为天然硬石膏和二水石膏的混合石膏。