[发明专利]一种高导热系数的水泥基耐磨材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥基不定型耐磨材料，更具体地，涉及一种可用于工业领域的筒仓、料斗、溜槽、渣沟等构筑物内壁耐磨保护层的水泥基耐磨材料。

背景技术

在冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域，筒仓、料斗、溜槽、渣沟等构筑物多用于仓储物料以及处理渣水，其内壁表层长期受到物料的冲击及磨损，使得构筑物表面受到严重的破坏。因此必须在表层设置耐磨保护层，起到保护基层混凝土或钢板的作用。目前用于耐磨保护层的材料主要包括定型板材和不定型材料两种，其中定型板材主要包括铸石板、压延微晶板、耐磨钢板、尼龙衬板等，不定型材料主要是指铁屑砂浆、水泥基高强耐磨料等。其中不定型材料中的铁屑砂浆因为耐磨性能较差，已经逐步被淘汰，而水泥基高强耐磨料是目前主要应用的一种不定型耐磨材料，它的执行标准为JG/T270-2010《工业构筑物水泥基耐磨材料》。

发明内容

本发明的具有高导热系数(导热系数大于5.0W/m·K)的水泥基耐磨材料用于包括筒仓、料斗、溜槽和渣沟在内的构筑物内壁，由水泥、耐磨骨料、添加剂、导热纤维等组成，其中水泥由硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种复合构成；耐磨骨料由石英砂、河砂、硅砂、陶瓷、玻璃、玄武岩、花岗岩、刚玉、碳化硅、焦宝石等这些硬度较高的颗粒状物质中的一种或几种复合构成；添加剂是减水剂、触变剂、可再分散乳胶粉、纤维素醚、聚丙烯纤维等中的一种或几种的复合；导热纤维是镀铜钢纤维、铜纤维、铝纤维、碳纤维、石墨烯纤维等纤维中的一种或几种的复合，且导热系数大于40W/m·K。

本发明各组份的具体比例(按质量份数计量)如下：

水泥：100份

耐磨骨料：50-300份

添加剂：0.2-6份

导热纤维：1-50份

本发明的有益效果如下：本发明的水泥基耐磨材料，通过添加高导热率的纤维，在水泥基耐磨材料内部形成互相搭接的“热桥”，从而加快了热量从耐磨材料表面传导到内部的速度，提高了耐磨材料的导热系数，并通过原材料的优选和配方的优化，使得本发明的水泥基耐磨材料再具有高导热系数的同时，其它技术指标可以满足标准JG/T270-2010《工业构筑物水泥基耐磨材料》的要求。

具体实施方式

以下结合优选的具体实施例来对本发明做进一步的说明。下述各实施例仅用于说明本发明而非对本发明的限制。其中，各组分比例按质量份数计量。

实施例1：

水泥：普通硅酸盐水泥100份

耐磨骨料：陶瓷颗粒(粒径1-3mm)150份

添加剂：聚羧酸减水剂0.2份，可再分散乳胶粉0.5份，纤维素醚(黏度5000mPa.s)0.05份

导热纤维：镀铜钢纤维20份

将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量10-13％的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。一方面，其力学性能、耐磨性能等指标符合标准JG/T270-2010《工业构筑物水泥基耐磨材料》中规定的WR-I型产品的技术要求。另一方面，由于镀铜钢纤维的导热系数(50W/m·K左右)远远大于普通的水泥基耐磨材料(1.2W/m·K左右)，因此镀铜钢纤维的加入，可以提高水泥基耐磨材料的导热性能。导热系数的提高，使得耐磨材料可以更快的将物料摩擦产生的热量传导到基层，防止热量聚集。

实施例2：

水泥：普通硅酸盐水泥100份

耐磨骨料：石英砂(粒径1-5mm)150份

添加剂：聚羧酸减水剂0.2份，可再分散乳胶粉2份，纤维素醚(黏度50000mPa.s)0.01份

导热纤维：铜纤维20份

将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量10-13％的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。

与实施例1相比，由于可再分散乳胶粉的含量由0.5份增加到了2份，该实施例所制备的水泥基耐磨材料的韧性以及与基层的粘接力会更好一些；同时，由于导热纤维由镀铜钢纤维变为铜纤维，而铜纤维的导热系数为401W/m·K，远远大于镀铜钢纤维的导热系数，因此该实施例所制备的水泥基耐磨材料的导热系数比实施例1的更高。

实施例3：

水泥：快硬硫铝酸盐水泥100份

耐磨骨料：玄武岩(粒径0.5-3mm)200份