[发明专利]一种轻质硅砖用纳米泡沫泥

说明书

本发明公开了一种轻质硅砖用纳米泡沫泥,本发明采用的技术方案是：添加纳米级的没食子酸丙酯泡沫泥与制作好的硅砖原料浆料进行混合，使其浆料均匀性更好，发泡更容易；进而在110℃条件下干燥24小时，最后在1400℃条件下烧结15小时，即得到性能优异的轻质硅砖。本发明制作工艺流程更加简单，泡沫骨架良好、气孔均匀、所制备的轻质硅砖保温材料具有显微结构均匀、体积密度小、隔热保温性能优异、荷重软化温度更高、高温体积稳定性更好、应用范围更广的特点。

技术领域

本发明属于耐火材料中的硅砖技术领域,尤其涉及一种轻质硅砖用纳米泡沫泥。

技术背景

随着能源的日益紧张，各国对高温工业用节能材料的研制、生产和使用日益重视。轻质耐火材料由于质轻、气孔率高、体积密度小和导热率低的特点，在节能上优势明显，因而在高温工业得到了广泛应用，起到了保温和节能降耗的作用。硅砖由于具有荷重软化温度点高、高温体积稳定性好、长期使用不收缩等特性，在轻质耐火材料体系中被大量应用和研究。目前国内外制造轻质硅砖的方法很多，其中广泛应用的是泡沫法和机压可燃法。

机压可燃法存在一个明显的不足，即原料在混合过程和机压过程中存在分布不均的问题，尤其是其中可燃物在干法混合中难以混合均匀，往往存在颗粒偏析，由此造成材料烧成后显微结构不均匀，比如：有的部分气孔率高，有的部位气孔率低；进而影响到轻质材料性能的稳定，如高温体积稳定性、荷重软化温度和导热性等。

泡沫法制备出的产品比重轻和隔热性能比较好，因此工业上用泡沫法制备硅砖的企业不在少数。泡沫法制备的轻质硅砖具有很高的孔隙率，且孔洞分布均匀，孔的连通性较好。但是泡沫法制备轻质硅砖保温材料有一个明显的不足之处，即发泡不容易，其次，泡沫骨架的稳定性不好，在制备泡沫浆料时泡沫不均匀，且泡沫骨架容易松散、坍塌，进而降低轻质保温硅砖的力学性能和热学性能，并且在制作过程中耗时费力，而且也浪费原料。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种轻质硅砖用纳米泡沫泥，使用这种泡沫泥制备的轻质保温硅砖操作简单，泡沫骨架良好、气孔均匀、隔热保温性能优异。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：添加纳米级的没食子酸丙酯泡沫泥与制作好的硅砖原料浆料进行混合，使其浆料均匀性更好，发泡更容易；进而在110℃条件下干燥24小时，最后在1400℃条件下烧结15小时，即得到性能优异的轻质硅砖。

这种轻质硅砖用纳米泡沫泥的制备方法为：

步骤一、纳米级没食子酸丙酯颗粒的制备，使用HZM涡轮离心纳米研磨设备，使用0.4-0.5 mm的研磨介质，调节分离筛网缝隙宽度为0.2-0.3mm，从而得到颗粒直径为100nm-1μm的没食子酸丙酯纳米级颗粒；

步骤二、松香：NaOH：水=10 ：1：10（质量比）；按配比称取后混合配置得到混合松香溶液；骨胶：水=18：82（质量比），边加热水边加骨胶，混合松香溶液：骨胶溶液=1:5(质量比)，同时搅拌至骨胶溶解均匀为止，得到骨胶溶液，混合松香溶液倒入骨胶溶液中，边搅拌边添加步骤一得到的没食子酸丙酯纳米级颗粒；没食子酸丙酯：混合松香溶液：骨胶溶液=1：5：5（质量比），得到混合溶液A；

步骤三、陶瓷浆料的制备：废硅砖粉与水和结合剂搅拌混合均匀，得到陶瓷浆料；废硅砖粉的粒度分布在0.074－1mm、 1－3mm、3－5mm中的两个或两个以上的粒度区间；

步骤四、在步骤三得到的陶瓷浆料中加入步骤二的混合溶液A，边搅拌边添加步骤一得到的没食子酸丙酯纳米级颗粒，其比例为陶瓷浆料: 混合溶液A: 没食子酸丙酯纳米级颗粒=79wt%:14wt%:7wt% ，搅拌时间为15min使其充分混合，从而得到这种轻质硅砖用纳米泡沫泥；