[发明专利]一种轻质多孔吸音陶瓷材料、制备工艺及其应用

说明书

本发明涉及吸音材料技术领域，尤其涉及一种轻质多孔吸音陶瓷材料、制备工艺及其应用，轻质多孔吸音陶瓷材料包括气孔和将气孔间隔开的孔壁，至少相邻的部分气孔间具有贯通孔壁的连通通道，连通通道的直径d：气孔的孔径D=1：3‑13。通过造孔剂和发泡剂的添加，发泡剂分解后使粉料内部产生气孔，造孔剂在氧化分解后使气孔连通，使制得的轻质多孔吸音陶瓷材料中至少相邻的部分气孔为连通孔。其制备工艺无需经过压制成型，采用传统的陶瓷烧结步骤即可成型，工艺简单，操作方便快捷，无需对现有生产设备做较大规模改动，经过上述原料和制备工艺的调整获得的轻质多孔吸音陶瓷材料，在强度相对较高的同时吸音降噪效果较高，且具有较好的吸水效果。

技术领域

本发明涉及吸音材料技术领域，尤其涉及一种轻质多孔吸音陶瓷材料、制备工艺及其应用。

背景技术

闭气孔发泡陶瓷目前往往以高硅质固体废弃物作为主要材料，由一定粒径范围的碳化硅微粉作为发泡剂，经高温发泡制备而成，其具有较好的保温效果，目前多应用于雕刻艺术构件和建筑内隔墙等领域。

目前的闭气孔发泡陶瓷密度在380-560kg/m³左右，空气隔声量在35-46dB之间，具有一定的隔音性能，如图1和图2所示，闭气孔发泡陶瓷的蜂窝状闭气孔结构决定了产品本身具有较差的吸音降噪功能，吸音降噪系数在0.09以内，尤其是作为建筑内隔墙时，由于降噪功能较差，用户的体验感将会降低。此外，现有技术中多通过增加发泡陶瓷中发泡剂的添加量，使发泡时由发泡剂产生的气孔冲破，从而使气泡之间相互连通，但采用上述方式得到的发泡陶瓷，气孔冲破时形成的孔洞大小无法保证，往往会形成较大的孔洞，导致发泡陶瓷内部空洞过大，强度过低无法正常使用，产品的合格品率较低，且生产工艺无法控制。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种轻质多孔吸音陶瓷材料、制备工艺及其应用，旨在改善现有的闭气孔发泡陶瓷隔音降噪功能较差，具有连通气孔发泡陶瓷的强度较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种轻质多孔吸音陶瓷材料，其包括气孔和将所述气孔间隔开的孔壁，至少相邻的部分所述气孔间具有贯通所述孔壁的连通通道，所述连通通道的直径d：所述气孔的孔径D=1：（3-13）。

连通通道的直径d与气孔的孔径D在1：3-13的范围时，可以保证轻质多孔吸音材料在吸音效果较好的同时，强度也在较好的范围内，产品的质量较佳，在本方案中，d与D的比值在1:5-7的范围时，轻质多孔吸音陶瓷材料的各项性能将会得到进一步的提升。

优选地，所述轻质多孔吸音陶瓷材料的密度为380-620kg/m³，吸水率为100-180%。

优选地，所述轻质多孔吸音陶瓷材料的开孔率为10-35%。开孔率指陶瓷材料断面中连通的气孔占总气孔的比例，开孔率在该范围内，吸音效果较好且陶瓷材料的质量能控制在较佳范围内。

优选地，所述连通通道的直径d为0.1-0.5mm，所述气孔的孔径D为0.7-1.5mm。

优选地，以氧化物质量百分比为计，其中0≤K₂O+Na₂O≤1.5%。

优选地，其制备原料中包括在烧结过程中可产生气体的发泡剂和在烧结过程中可燃尽的造孔剂，至少部分所述气孔由所述发泡剂在烧结过程中产生的气体获得，至少部分所述连通通道由所述可燃尽的造孔剂在烧结燃尽后形成的空位获得。