一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，包括陶瓷廢料粉料、熔劑、發泡劑和無機粘結劑，該泡沫陶瓷材料含有相變蓄熱材料，所述的相變蓄熱材料包括：以質量百分數計，綠層硅鈰鈦礦粉料40%～60%、二氧化鈦粉料5%～10%、硫酸鈉10%～30%、鋁粉10%～30%。本發明與現有技術相比，具有的優點在于：1）本發明選用的綠層硅鈰鈦礦材料具有環保、耐高低溫和耐化學腐蝕等優點，能夠改善無機相變蓄熱材料的過冷和相分離問題；2）本發明的蓄熱材料蓄熱量大；3）本發明將陶瓷廢料變廢為寶，具有環保和節能的技術優勢。
【專利說明】一種建筑外墻保溫泡沬陶瓷材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種泡沫陶瓷材料，具體涉及一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，屬于建筑材料領域。
【背景技術】
[0002]目前，我國外墻外保溫材料的主流產品是聚苯乙烯泡沫板和聚苯乙烯擠塑板等有機保溫材料，這些有機保溫材料的優點是保溫性能優異、價格低，但也存在致命缺陷，就是它們都屬于可燃材料，具有引發火災的危險性。[0003]相變材料具有儲熱密度大、儲熱容器體積小、熱效率高等優點，在太陽能利用、工業余熱、廢熱回收、建筑節能等領域具有廣闊的應用前景。目前的相變蓄熱材料研究主要分為:有機相變蓄熱材料和無機相變蓄熱材料，有機相變蓄熱材料性能較穩定，幾乎無過冷和相分離問題，但其相變潛熱低、密度小，因而其單位體積蓄熱量較小。無機相變蓄熱材料具有較高的單位體積蓄熱量和良好的導熱性，具有十分明顯的優勢。
[0004]專利ZL201210034759.2公開了一種外墻保溫用輕質泡沫陶瓷及其制備方法，其先將質量份數60~90份的工業固體廢棄物和10~40份的助熔物料經濕法研磨制得料漿后，再經發泡工藝制備而成，其中工業固體廢棄物為煤矸石、金屬尾礦或赤泥中的一種或任意兩種或三種的任意比例的混合物。該專利制備的外墻保溫用輕質泡沫陶瓷，不但有利于廢物利用，保護環境，而且有效降低了產品成本，同時滿足人們對建筑外墻保溫材料的各種性能要求。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于針對現有技術中有機保溫材料易燃、潛熱低的問題而提供一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料。
[0006]本發明的原理是:在制備高溫發泡陶瓷的過程中，引入適量無機相變蓄熱材料，通過控制燒成溫度、時間，保證共熔化學反應生成的揮發氣體量在恒定范圍內，使共熔反應平緩進行。
[0007]實現本發明目的的技術方案為:一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，包括陶瓷廢料粉料和發泡劑，該泡沫陶瓷材料含有相變蓄熱材料，所述的相變蓄熱材料包括:以質量百分數計，綠層硅鈰鈦礦粉料40%~60%、二氧化鈦粉料5%~10%、硫酸鈉10%~30%、鋁粉10%~30%。
[0008]優選地，所述的相變蓄熱材料由以下組分組成:以質量百分數計，綠層硅鈰鈦礦粉料48%、二氧化鈦粉料8%、硫酸鈉19%、鋁粉17%和硬脂酸鈉8%。
[0009]進一步地，本發明建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，按質量百分比表示，由白云石32%~52%、碳酸鈣25%~35%、硫酸鈣5%~10%、碳粉10%~18%和硅粉5%~10%組成，所述的發泡劑為顆粒狀，粒徑為30~100 μ m。
[0010]更進一步地，本發明所述的發泡劑可由下述方法制得:(1)混料:對白云石、碳酸鈣、硫酸鈣進行配料，用振動球磨機混合0.5~3小時后得到粉料；
(2)砂磨:將上述粉料放入砂磨機中，同時加入碳粉、硅粉、去離子水和分散劑，砂磨
0.5~3小時得漿料；
(3)造粒:將上述砂磨后的漿料通過噴霧造粒機進行造粒。
[0011]在步驟(2)中，所述的碳粉、硅粉、去離子水和分散劑的加入量為:(1~3.6):1:(5 ~15):(0.I ~0.6)。
[0012]在步驟(2)中，所述的分散劑為聚乙烯醇。
[0013]本發明與現有技術相比，具有的優點在于:1)本發明選用的綠層硅鈰鈦礦材料具有環保、耐高低溫和耐化學腐蝕等優點，能夠改善無機相變蓄熱材料的過冷和相分離問題；
2)本發明的蓄熱材料蓄熱量大；3)本發明的發泡劑可解決TiH2作為發泡劑存在價格昂貴、操作條件苛刻的問題；4)采用本發明的發泡劑可在比普通發泡劑低350°C的溫度下進行泡沫陶瓷生產，降低了能耗；5)本發明中的白云石，可分解出大量氣體，選用的碳粉、硅粉作為調節劑，不但調節發泡劑的發泡性能，而且增強了泡沫陶瓷材料的耐溫性能；6)本發明將陶瓷廢料變廢為寶，具有環保和節能的技術優勢。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例對本發明做進一步地說明，但本發明不限于這些實施例。
[0015]本發明一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，包括陶瓷廢料粉料和發泡劑，該泡沫陶瓷材料含有相變蓄熱材料，該相變蓄熱材料包括:以質量百分數計，綠層硅鈰鈦礦粉料40%~60%、二氧化鈦粉料5%~10%、硫酸鈉10%~30%、鋁粉10%~30%。
[0016]本發明泡沫陶瓷材料的發泡劑，按質量百分比表示，由白云石32%~52%、碳酸鈣25%~35%、硫酸鈣5%~10%、碳粉10%~18%和硅粉5%~10%組成。所述的發泡劑為顆粒狀,粒徑為30~100 μ m。
[0017]本發明泡沫陶瓷材料的陶瓷廢料粉料儲量大、來源廣、價格非常低廉。
[0018]本發明通過干法研磨至粉料粒度小于10 μ m，將研磨物料裝填到重結晶碳化硅模具中，裝填量為模具容量的1/3~1/2，然后將裝填物料的模具送入窯爐，按5°C /min的升溫速度升至800°C，保溫時間lh，然后隨爐冷卻至室溫，經切割、檢驗后得到符合建筑外墻保溫要求的泡沫陶瓷材料。
[0019]實施例1
將綠層硅鈰鈦礦粉料40%、二氧化鈦粉料10%、硫酸鈉18%和鋁粉30%，經混合、研磨，研磨過程中加入硬脂酸鈉2%，研磨I小時制得混合粉料。
[0020]將白云石320克、碳酸鈣350、硫酸鈣80進行配料，用振動球磨機混合0.5小時后得到粉料；將粉料放入砂磨機中，同時加入碳粉150克、硅粉100克、去離子水1000克和分散劑聚乙烯醇10克，砂磨0.5小時得漿料；將上述砂磨后的漿料通過噴霧造粒機進行造粒，顆粒粒徑為30 μ m。
[0021]實施例2
將綠層硅鈰鈦礦粉料60%、二氧化鈦粉料5%、硫酸鈉10%和鋁粉13%，經混合、研磨，研磨過程中加入硬脂酸鈉12%，研磨3小時制得混合粉料。[0022]將白云石520克、碳酸鈣250、硫酸鈣50進行配料，用振動球磨機混合2小時后得到粉料；將粉料放入砂磨機中，同時加入碳粉100克、硅粉80克、去離子水1200克和分散劑聚乙烯醇48克，砂磨3小時得漿料；將上述砂磨后的漿料通過噴霧造粒機進行造粒，顆粒粒徑為100 μ m。
[0023]實施例3
將綠層硅鈰鈦礦粉料48%、二氧化鈦粉料8%、硫酸鈉19%和鋁粉17%，經混合、研磨，研磨過程中加入硬脂酸鈉8%，研磨2小時制得混合粉料。
[0024]將白云石370克、碳酸鈣300、硫酸鈣100進行配料，用振動球磨機混合2小時后得到粉料；將粉料放入砂磨機中，同時加入碳粉180克、硅粉50克、去離子水250克和分散劑聚乙烯醇20克，砂磨3小時得漿料；將上述砂磨后的漿料通過噴霧造粒機進行造粒，顆粒粒徑為60 μ m。
[0025]本發明選用的二氧化欽能夠提聞綠層娃鋪欽礦粉料的流動性，提聞綠層娃鋪欽礦粉料的分散性能。研磨過程中加入潤滑劑硬脂酸鈉，可有效提高加工性能，提高生產效率，提升產品品質。
[0026]本發明并不局限于以上實施例 ，實施例1~3僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的實質情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，包括陶瓷廢料粉料和發泡劑，其特征在于:該泡沫陶瓷材料含有相變蓄熱材料，所述的相變蓄熱材料包括:以質量百分數計，綠層硅鈰鈦礦粉料40%~60%、二氧化鈦粉料5%~10%、硫酸鈉10%~30%、鋁粉10%~30%。
2.根據權利要求1所述的一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，其特征在于:所述的相變蓄熱材料由以下組分組成:以質量百分數計，綠層硅鈰鈦礦粉料48%、二氧化鈦粉料8%、硫酸鈉19%、鋁粉17%和硬脂酸鈉8%。
3.根據權利要求1所述的一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，其特征在于:該泡沫陶瓷材料的發泡劑，按質量百分比表示，由白云石32%~52%、碳酸鈣25%~35%、硫酸鈣5%~10%、碳粉10%~18%和硅粉5%~10%組成，所述的發泡劑為顆粒狀，粒徑為30~100 μ m。
4.根據權利要求3所述的一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，其特征在于:所述的發泡劑由下述方法制得: (1)混料:對白云石、碳酸鈣、硫酸鈣進行配料，用振動球磨機混合0.5~3小時后得到粉料； (2)砂磨:將上述粉料放入砂磨機中，同時加入碳粉、硅粉、去離子水和分散劑，砂磨0.5~3小時得漿料； (3)造粒:將上述砂磨后的漿料通過噴霧造粒機進行造粒。
5.根據權利要求3所述的一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，其特征在于:步驟(2)中所述的碳粉、硅粉、去離子水和分散劑的加入量為:(1~3.6):1: (5~15): (0.1~0.6)。
6.根據權利要求4或5所述的一種建筑外墻保溫泡沫陶瓷材料，其特征在于:步驟(2)中所述的分散劑為聚乙烯醇。
【文檔編號】C09K5/06GK103922786SQ201410094349
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】張宇, 左士祥 申請人:張宇