[发明专利]一种孔结构复杂的高开口孔隙率吸音板及其制备方法

说明书

本发明属于多孔材料领域，具体涉及一种孔结构复杂的高开口孔隙率吸音板及其制备方法；所述吸音板由以下重量份的原料制备而成：尾矿0～40份、建筑垃圾0～30份、水泥10～70份、粉煤灰0～30份、石膏0～5份、发泡剂0.2～5份、水10～30份。本发明利用不同发泡剂的热分解温度不同的特点，使得不同发泡剂的造孔过程逐级实现，提升孔结构的复杂性和连通性，有效提升吸音板的吸声降噪性能。

技术领域

本发明属于多孔材料领域，具体涉及一种孔结构复杂的高开口孔隙率吸音板及其制备方法。

背景技术

吸音板是指板(块)状的、具有吸音减噪性能的材料，主要应用于影剧院、音乐厅、报告厅、琴房、演播室、录音室、KTV包房、工业厂房、机房、城市交通(地铁轨道交通以及快速路)、电梯井等对声学环境要求较高的场所。吸音板的类型有多种，有聚酯纤维类、木质类、玻璃棉类、岩棉类、水泥基材料类、珍珠岩类、有机-无机复合材料类等。

水泥基吸音板是一种刚性骨架吸音材料，具有安全无毒、透水、耐火、耐候、抗震、防腐、轻质高强、保温隔热、吸声降噪、制造工艺简单等优点，是一种非常适合用于噪声防控的全天候吸声材料。目前，水泥基吸音板主要是以陶粒为骨料、以水泥为胶凝材料制备而成的水泥基陶粒吸音板，主要通过以下几种方式提高吸声性能：(1)提高陶粒的开口孔隙率；(2) 提高陶粒内部孔结构的复杂性；(3)在水泥基吸音板中掺入纤维。而由水泥基浆料经多阶段发泡制备吸音板尚未见相关报道。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种孔结构复杂的高开口孔隙率吸音板及其制备方法；所述方法通过控制不同发泡剂的受热分解过程，使吸音板内的孔结构逐级形成、长大与连通，旨在显著提升吸音板的孔结构的复杂性和开口孔隙率，拓展吸音板的吸声频带和吸声效率。

本发明采取的技术方案为：

一种孔结构复杂的高开口孔隙率吸音板，由以下重量份的原料制备而成：尾矿0～40份、建筑垃圾0～30份、水泥10～70份、粉煤灰0～30份、石膏0～5份、发泡剂0.2～5份。进一步地，所述发泡剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、乙酸铵中的两种或两种以上的混合物。

优选地，所述发泡剂由质量比为1:1的碳酸氢铵和碳酸氢钠组成。

优选地，所述发泡剂由质量比为2:1:1的碳酸氢铵、碳酸氢钠、乙酸铵组成。

上述的一种孔结构复杂的高开口孔隙率吸音板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将尾矿、建筑垃圾、水泥、粉煤灰及石膏分别破碎、磨细；称取磨细后的原料，按重量份比例混合均匀，得到混合物料；

(2)称取发泡剂，溶于水中，得到发泡剂溶液；

(3)将步骤(1)的混合物料与步骤(2)的发泡剂溶液混合、搅拌均匀，制得浆料并注模成型；

(4)将成型后的板状物置于蒸汽养护设施内进行养护，使发泡剂逐级分解，实现逐级造孔；

(5)将造孔过程完成后的板状物从蒸汽养护设施内移出，继续自然养护25～30天，得到所述吸音板。

进一步地，步骤(1)中，所述磨细后的原料粉体细度为-100目。

进一步地，步骤(4)中，所述养护为设置升温速率为15℃/分钟，使温度从室温升至70℃，并在70℃下保温20分钟；设置升温速率为10℃/分钟，使温度升至120℃，并在120℃下保温10分钟；然后，自然冷却至室温。

优选地，步骤(4)中，所述养护为设置升温速率为15℃/分钟，使温度从室温升至70℃，并在70℃下保温20分钟；设置升温速率为10℃/分钟，使温度升至120℃，并在120℃下保温10分钟；设置升温速率为20℃/分钟，使温度升至160℃，并在160℃下保温10分钟；然后，自然冷却至室温。