[发明专利]一种应用硅酸钙球状晶体制备的硅酸钙板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种应用硅酸钙球状晶体制备的硅酸钙板及其制备方法，属于无机板材技术领域。所述应用硅酸钙球状晶体制备的硅酸钙板，以硅酸钙球状晶体为晶种，与硅源、钙源、辅料制成浆料，经预养护、蒸压养护及表面处理后制得硅酸钙板。将钙源和硅源通过水热反应制备一种硅酸钙球状晶体，该晶体具有片状多层且中空的球状结构，为托贝莫来石晶体相，具有比表面积大、反应活性位点多等优点；将硅酸钙球状晶体作为原料之一，加入硅酸钙板的制备过程中，制备出轻质高强的硅酸钙板。本发明在传统硅酸钙板相同的蒸养能耗下，制备出的硅酸钙板产品性能更高，而从推动硅酸钙板厂家的降本增效和硅酸钙板产品的提升。

技术领域

本发明属于无机板材技术领域，具体涉及一种应用硅酸钙球状晶体制备的硅酸钙板及其制备方法。

背景技术

随着GB50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》的实施，建筑材料的防火要求日益严格，市场竞争愈发激烈，对板材性能也提出了更高的要求。

硅酸钙板是一种由钙源、硅源、增强纤维及功能助剂按照一定比例混合，采用抄取法或流浆法、经预养护、蒸压养护等工艺制成的新型节能板材，可应用于墙体、吊顶、地板等多个领域。在蒸压养护过程中，钙源和硅源反应形成水化硅酸钙，随着蒸养时间的延长和蒸养温度的提高，水化硅酸钙会从无定型结构转变为托贝莫来石晶体或硬硅钙石晶体。实际生产中，考虑到生产能耗，采用蒸压养护温度条件为180℃～200℃，反应10～30h。在此条件下，钙源和硅源反应形成的无定型水化硅酸钙晶体和托贝莫来石晶体是硅酸钙板力学强度的主要来源，其中结晶度高的托贝莫来石晶体对硅酸钙板力学强度的影响更显著，所以提高硅酸钙板中托贝莫来石晶体的含量对硅酸钙板的强度提升具有显著作用。但如何在合适的能耗条件下提高硅酸钙板中的托贝莫来石晶体含量是硅酸钙板厂家共同面临的问题。

专利CN 108069694 A公开了一种硅酸钙板的方法：由水化硅酸钙纤维经压制成型而得。水化硅酸钙纤维由硅质原料、钙质原料、碱和水配置的浆料在120～260℃的水热条件下制备得到。该水化硅酸钙纤维主要矿物成分为托贝莫来石，其形貌为纤维状团聚体，具有孔隙发达、导热系数和容重低等特点。但该方法制备硅酸钙板的工艺有别于常规的硅酸钙板生产工艺，对水热设备的要求更高，需要硅酸钙板厂家大规模更改生产设备以适配其生产工艺，难以满足实际生产需求，且会产生较多含碱废水，造成环境污染。

发明内容

为了提高硅酸钙板中强度相晶体托贝莫来石的含量，实现轻质高强的硅酸钙板生产，本发明提供一种应用硅酸钙球状晶体制备的硅酸钙板及其制备方法。将钙源和硅源通过水热反应制备一种硅酸钙球状晶体，该晶体具有片状多层且中空的球状结构，为托贝莫来石晶体相(5CaO·6SiO₂·5H₂O)，具有比表面积大、反应活性位点多等优点；将硅酸钙球状晶体作为原料之一，加入硅酸钙板的制备过程中，制备出轻质高强的硅酸钙板。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种应用硅酸钙球状晶体制备的硅酸钙板的制备方法，以硅酸钙球状晶体为晶种，与硅源、钙源、辅料制成浆料，经预养护、蒸压养护及表面处理后制得硅酸钙板；

所述硅酸钙球状晶体为片状托贝莫来石组成的中空球状晶体，其晶体粒径不大于50微米。

所述硅酸钙球状晶体片状多层且中空的结构为硅源提供附着位点，后续蒸压养护时，硅源和钙源在该晶体表面反应。该硅酸钙球状晶体发挥晶种诱导作用，促使普通硅源和普通钙源，以及二者反应形成的无定型水化硅酸钙加速转变成结晶度更高的托贝莫来石晶相。同时，后续形成的托贝莫来石晶体以该球状晶体为核心，形成交错搭接的片层结构，产生较多孔隙，从而有效降低硅酸钙板的密度，实现轻质高强的硅酸钙板制备。

所述硅酸钙球状晶体的制备方法，具体包括如下步骤：