[发明专利]一种高强度泡沫陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度泡沫陶瓷及制备方法，所述高强度泡沫陶瓷由以下质量百分比的原料制成：a％建筑垃圾、b％炉渣、c％粉煤灰、d％铝矾土、e％白云石矿渣、f％抛光砖废渣、g％氧化钼或氧化钨等、h％氟化铝，其中，0≥a≤90，0≥b≤80，0≥c≤80，0≥d≤50，0≥e≤50，0≥f≤50，0＞g≤40，0＞h≤40。本发明以建筑垃圾等为原料，解决目前建筑垃圾难处理的问题，并且变废为宝，节约了成本。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种高强度泡沫陶瓷及其制备方法。

背景技术

泡沫陶瓷是一种具有三维网状结构的新型多孔陶瓷材料，具有隔音和隔热性能优良，耐高温和耐酸碱腐蚀能力强，热传导率低，抗热震性能优良，化学性能稳定等特点，已经被广泛应用于诸多领域，例如，工业中的废水处理与重金属回收、工厂烟囱等高热量释放区域的保温隔热层、建筑物外墙的保温砖等。近年来，国家对环境保护极其重视，相关环保法律、法规日趋严格，泡沫陶瓷在该领域的应用再次得到关注。

随着我国城镇化建设的快速推进，建筑面积和建筑能耗持续增加。与此同时，工业化水平的提升也造成工业固体废弃物的产出日益增多，给社会、经济和环境带来了巨大压力。为深入推进资源节约型、环境友好型社会建设，支撑建筑节能、绿色建筑以及装配式建筑的发展，大掺量利用固体废弃物开发轻质高强的保温墙体材料，已成为新型建筑材料发展的主要方向。目前，已有利用抛光砖渣、粉煤灰、花岗岩碎屑、阴极射线管以及多种金属尾矿制备发泡陶瓷的相关研究。但现有的泡沫陶瓷的机械强度较低，通常为了增加其机械强度，需要以牺牲孔隙率为代价，这将直接造成性能的衰减。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种高强度泡沫陶瓷及其制备方法，本发明以建筑垃圾和/或工业固废等为主要原料，以氧化钨、氧化钼、氟化铝等为助剂，以白云石矿渣、抛光砖废渣等为发泡剂，原位合成针状莫来石强化的泡沫陶瓷，在不牺牲孔隙率的前提下，可有效提高机械强度10％以上。

本发明采取的具体技术方案是：

一种高强度泡沫陶瓷，由以下质量百分比的原料制成：a％建筑垃圾、b％炉渣、c％粉煤灰、d％铝矾土、e％白云石矿渣、f％抛光砖废渣、g％氧化钼或氧化钨等、h％氟化铝，其中，0≥a≤90，0≥b≤80，0≥c≤80，0≥d≤50，0≥e≤50，0≥f≤50，0＞g≤40，0＞h≤40。

进一步地，一种高强度泡沫陶瓷，由以下质量百分比的原料制成：a％建筑垃圾、c％粉煤灰、d％铝矾土、e％白云石矿渣、f％抛光砖废渣、g％氧化钼或氧化钨等、h％氟化铝，其中，0≥a≤90，0≥c≤80，0≥d≤30，0≥e≤50，0≥f≤50，0＞g≤40，0＞h≤40。

本发明还提供了上述高强度泡沫陶瓷作为建筑保温材料的应用。

本发明还提供了制备上述高强度泡沫陶瓷的方法，包括如下步骤：

①原料预处理：将建筑垃圾、粉煤灰、铝矾土、白云石矿渣、抛光砖废渣分别经粉碎机破碎，过筛得到50目的粉体，烘干备用；

②混合：将建筑垃圾、粉煤灰、铝矾土、白云石矿渣、抛光砖废渣、氧化钼或氧化钨、氟化铝按照配比混合均匀，然后按照粉体：水为1:0-0.5的比例混合均匀，经具成型后，烘干得陶瓷胚体备用；

③烧制：将陶瓷胚体放入马弗炉中，经0.1-30℃/min的速率上升至900-1700℃，保温0-48h，即可得到所制备的泡沫陶瓷；

④切割打磨成型：将烧制的泡沫陶瓷经切割打磨成特定形貌，以备使用。

本发明还提供了上述方法制备的高强度泡沫陶瓷作为建筑保温材料的应用。