專利名稱：結(jié)晶陶瓷防火吸音制品及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種防火隔音的建筑制品及其制備方法。
背景技術(shù)：
防火隔音建筑制品是建筑領(lǐng)域的一類重要制品，它關(guān)系著建筑物的安全、節(jié)能與 環(huán)保，其性能和質(zhì)量越來越受到關(guān)注。公告號為CN2180702Y的專利公開了一種防火吸音隔熱板，該防火吸音隔熱板由 防水層、聚苯乙烯泡沫塑料保溫層、加強(qiáng)筋層、粉煤灰發(fā)泡隔熱層組成，加強(qiáng)筋層設(shè)在聚苯 乙烯泡沫塑料保溫層和粉煤灰發(fā)泡隔熱層之間，防水層設(shè)在表層。所述加強(qiáng)筋層為纖維布 或鐵絲網(wǎng)，所述粉煤灰發(fā)泡隔熱層額成分為氧化鎂、氯化鎂、煤灰粉和發(fā)泡劑。公開號為 CN1199715A的專利申請公開了一種輕質(zhì)防火吸音裝飾板及制造方法，所述輕質(zhì)防火吸音裝 飾板由氯化鎂、氧化鎂、發(fā)泡劑、改性劑、防水劑、填充材料制成；所述制備方法包括以下步 驟(1)將組成改性劑的各組分混合、溶解，使其反應(yīng)后靜置18 36小時；(2)將氯化鎂溶 液、氧化鎂溶液、發(fā)泡劑、改性劑、防水劑、填充材料混合攪拌均勻形成主料；(3)將中堿玻 璃纖維布按板材規(guī)格確定后通過浸布槽浸液平鋪于模具底面；(4)將主料傾倒于已鋪好玻 璃纖維的模具中，并用刮板將料刮平；(5)將第二層同樣規(guī)格的玻璃纖維布平整鋪于主料 之上；(6)送入制板機(jī)中進(jìn)行冷壓成型；(7)將已初成型的產(chǎn)品再次送入壓光機(jī)二次擠壓， 整光；(8)送入溫度60 90°C的烘房中進(jìn)行10 24小時烘干；(9)脫模、裁邊。上述防 火吸音隔熱板和輕質(zhì)防火吸音裝飾板由于含有氧化鎂、氯化鎂，因而在使用中均會出現(xiàn)返 鹵現(xiàn)象，即受潮或使用環(huán)境濕度較大時，板的表面將出現(xiàn)水珠或黏性的潮漬，造成其強(qiáng)度下 降，表面的粉刷層脫落，有的建筑物甚至無法居住，此外，材料中所含的發(fā)泡劑、改性劑、防 水劑等會造成環(huán)境污染，對居住者的健康造成不良影響。上述輕質(zhì)防火吸音裝飾板的制造 方法不僅原料多，工藝步驟較復(fù)雜，而且生產(chǎn)周期較長。公開號為CN101428999A的專利申請公開了一種硅藻土裝飾吸聲板材及其制備方 法，由于此種板材中含有石膏、纖維材料，且制備方法是將固體物料攪拌均勻后加水制成漿 體，然后將漿體澆注至模具中，養(yǎng)護(hù)24h脫模，干燥而成，因而耐火度低，火災(zāi)中會釋放有毒 有害氣體，不符合環(huán)保要求，且吸濕回潮嚴(yán)重，使用中存在掉粉掉渣現(xiàn)象。公開號為CN101234873A的專利申請公開了一種?；⒅楸馗粢舭寮捌渲谱鞣?法，由于此種保溫隔音板含有水泥、混合纖維和可再分散乳膠粉等，且制備方法是將含水混 合物料輥壓均勻后靜置5-8小時，然后在25°C 40°C烘干而成，因而耐火度低，火災(zāi)中會釋 放有毒有害氣體，且存在吸濕回潮現(xiàn)象，不符合環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)晶陶瓷防火吸音制品及其制 備方法，此種結(jié)晶陶瓷防火吸音制品不僅防火隔音效果好，輕質(zhì)高強(qiáng)，耐火度高，在高溫下 不會產(chǎn)生有毒有害氣體，不吸水，不出現(xiàn)返鹵現(xiàn)象，而且制備方法簡單。
本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品，其內(nèi)部分布有微孔，組分包括Al203、Fe203、 SiO2，各組分的重量百分?jǐn)?shù)為 Al20320%~ 25%, Fe2032%~ 3%, Si027 2%~ 78%。實(shí)驗(yàn)和檢測數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的耐火度至少為 1580°C，抗壓強(qiáng)度至少為3. OMpa，抗折強(qiáng)度至少為1. 5Mpa，體積密度為350kg/m3 420kg/ m3，吸音系數(shù)為0. 09HZ 0. 15HZ。本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品可根據(jù)用戶需要開設(shè)不同的模具制備成各種 形狀，但通常為板狀體或條狀體或塊狀體或管狀體。本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，包括以下工藝步驟(1)配料以中空?；⒅?、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化鋁粉末和協(xié)效粘接劑為原料，所述 各原料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為中空?；⒅?0 % 60 %，陶瓷粉末20 % 25 %，硅藻土粉末 15 18 %，氧化鋁粉末3 % 5 %，協(xié)效粘接劑粉末1 % 2 %，按所述質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計算和稱 量各原料；(2)混料將中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化鋁粉末和協(xié)效粘接劑在攪拌下加水 混合均勻，所述水為自來水或井水或堰塘水，水的加入量為中空?；⒅椤⑻沾煞勰?、硅藻 土粉末、氧化鋁粉末和協(xié)效粘接劑總質(zhì)量的20% 25% ；(3)成型將步驟(2)制備的混合物料裝入模具并加壓成型，制成壓坯；(4)干燥與煅燒將步驟(3)制備的壓坯干燥后放入窯中進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為850°C 900°C，煅 燒時間至少為3小時，煅燒時間屆滿后，將其從窯中取出冷卻至自然溫度，即成為結(jié)晶陶瓷 防火吸音材料。上述方法中，原料中空玻化微珠的粒度為18目 20目，原料陶瓷粉末、氧化鋁粉 末和硅藻土粉末的粒度為400目 600目；所述中空玻化微珠中，SiO2的含量為70% 75%, Al2O3的含量為12% 13% ,Fe2O3的含量為2 0Z0 3%，所述陶瓷粉末中，SiO2的含量 為42 % 46 %，Al2O3的含量為28 % 30 %，F(xiàn)e2O3的含量為0. 5 % 0. 8 %，所述硅藻土粉 末中，SiO2的含量為60% 62%，Al2O3的含量為7% 9%，F(xiàn)e2O3的含量為0. 7% 1. 2%， 有機(jī)物的含量為26% 28%。上述方法中，原料協(xié)效粘接劑可以是淀粉，也可以是甲基纖維素，還可以是淀粉和 甲基纖維素。本發(fā)明所述方法中，各原料的作用中空?；⒅闉椴Ａз|(zhì)熔巖石，具有防火、保 溫、吸音等性能；陶瓷微粉能均勻分散在?；⒅楸砻妫纬梢粚颖Ｗo(hù)層，具有耐火、粘結(jié)性 能，可在高溫結(jié)晶，使材料形成結(jié)晶材料；硅藻土均勻分散在陶瓷微粉中，該粉體輕，屬于有 機(jī)和無機(jī)成分混合的礦物粉，具有保溫、吸音、防火性能，高溫時其有機(jī)成分燒失，在材料中 形成大量微孔，與中空?；⒅檎w氣孔連貫，增強(qiáng)制品的防火隔熱吸音功能氧化鋁粉可 提高材料的耐火性能和高溫穩(wěn)定性能；協(xié)效粘接劑為有機(jī)高分子材料，主要用以分散各種 微粉材料，增強(qiáng)整體配料的流動性。本發(fā)明所述方法中，壓坯的干燥可采用自然干燥法，為縮短干燥時間，也可在110°C烘干至少24小時。煅燒壓坯時，采用先慢、后快的變速升溫方式，升溫曲線如圖1所 示，近似于雙曲線，壓坯放入煅燒窯內(nèi)后，升至煅燒溫度的時間至少為8. 5小時。為了進(jìn)一步提高本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音材料的性能，可在配料步驟之后、 混料步驟之前增加研磨步驟，所述研磨步驟是對原料陶瓷粉末、硅藻土粉末和氧化鋁粉末 進(jìn)行混合研磨，操作如下將陶瓷粉末、硅藻土粉末和氧化鋁粉末加入研磨裝置，研磨時間 以所述三種粉末的混合物粒度達(dá)到600目 700目為限。本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品主要由A1203、Fe2O3^3SiO2組成，因而使用過 程中對人體無毒無害，在高溫下(如發(fā)生火災(zāi))不會產(chǎn)生有毒有害氣體，是一種環(huán)保型制
P
ΡΠ O2、實(shí)驗(yàn)和檢測數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品密度小、質(zhì)量輕，具有 優(yōu)良的耐火隔熱吸音性能和抗折抗壓強(qiáng)度。3、本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品不吸水、不回潮，不返鹵，使用中無掉粉掉渣 現(xiàn)象，耐候性、耐老化性好，使用壽命長。4、本發(fā)明所述方法工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法中煅燒步驟的升溫曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品及其制備方法作進(jìn)一步說 明。各實(shí)施例所用設(shè)備主要有磨盤型力化學(xué)反應(yīng)器(結(jié)構(gòu)見ZL95111258.9)、350型砂漿 攪拌機(jī)，100噸液壓機(jī)，30m3隧道窯(或20m3 40m3倒焰窯)，冷卻風(fēng)機(jī)。原料中空玻化微 珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化鋁粉末、淀粉和甲基纖維素均為市售商品。實(shí)施例1本實(shí)施例制備厚度為50mm的板狀結(jié)晶陶瓷防火吸音制品，工藝步驟依次如下(1)配料原料為中空?；⒅椤⑻沾煞勰?、硅藻土粉末、氧化鋁粉末和淀粉，中空?；⒅椤?陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化鋁粉末的理化指標(biāo)見表1。表1原料的理化指標(biāo)
權(quán)利要求
一種結(jié)晶陶瓷防火吸音制品，其特征在于所述制品內(nèi)部分布有微孔；組分包括Al2O3、Fe2O3、SiO2，各組分的重量百分?jǐn)?shù)為Al2O3 20％～25％，F(xiàn)e2O3 2％～3％，SiO2 72％～78％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶陶瓷防火吸音制品，其特征在于所述制品的耐火度至 少為1580°C，抗壓強(qiáng)度至少為3. OMpa，抗折強(qiáng)度至少為1. 5Mpa，體積密度為350kg/m3 420kg/m3,吸音系數(shù)為 0. 09HZ 0. 15HZ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的結(jié)晶陶瓷防火吸音制品，其特征在于所述制品為板狀體、 條狀體、塊狀體或管狀體。
4.一種結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟(1)配料以中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化鋁粉末和協(xié)效粘接劑為原料，所述各原 料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為中空玻化微珠50% 60%，陶瓷粉末20% 25%，硅藻土粉末15 18 %，氧化鋁粉末3 % 5 %，協(xié)效粘接劑1 % 2 %，按所述質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計算和稱量各原 料；(2)混料將中空?；⒅?、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化鋁粉末和協(xié)效粘接劑在攪拌下加水混合 均勻，水的加入量為中空?；⒅椤⑻沾煞勰?、硅藻土粉末、氧化鋁粉末和協(xié)效粘接劑總質(zhì) 量的20% 25% ；(3)成型將步驟(2)制備的混合物料裝入模具并加壓成型，制成壓坯；(4)干燥與煅燒將步驟(3)制備的壓坯干燥后放入窯中進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為850°C 900°C，煅燒時 間至少為3小時，煅燒時間屆滿后，將其從窯中取出冷卻至自然溫度，即成為結(jié)晶陶瓷防火 吸音制品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，其特征在于所述中空玻 化微珠的粒度為18目 20目，所述陶瓷粉末、硅藻土粉末和氧化鋁粉末的粒度為400目 600 目；所述中空?；⒅橹?，SiO2的含量為70% 75%，Al2O3的含量為12% 13%，F(xiàn)e2O3 的含量為20Z0 3%，所述陶瓷粉末中，SiO2的含量為42% 46%，Al2O3的含量為28% 30 %，F(xiàn)e2O3的含量為0. 5 % 0. 8 %，所述硅藻土粉末中，SiO2的含量為60 % 62 %，Al2O3 的含量為7% 9%，F(xiàn)e2O3的含量為0. 7% 1. 2%，有機(jī)物的含量為26% 28%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，其特征在于協(xié)效粘 接劑為淀粉，或甲基纖維素，或淀粉和甲基纖維素。
7.根據(jù)權(quán)利要4或5所述的結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，其特征在于還包括研 磨步驟，該步驟設(shè)置在配料步驟之后、混料步驟之前，操作如下將陶瓷粉末、硅藻土粉末和 氧化鋁粉末加入研磨裝置，研磨時間以所述三種粉末的混合物粒度達(dá)到600目 700目為 限。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，其特征在于還包括研磨 步驟，該步驟設(shè)置在配料步驟之后、混料步驟之前，操作如下將陶瓷粉末、硅藻土粉末和氧化鋁粉末加入研磨裝置，研磨時間以所述三種粉末的混合物粒度達(dá)到600目 700目為限。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，其特征在于壓坯的 干燥采用自然干燥法或在110°C烘干至少24小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，其特征在于所述壓坯 的干燥采用自然干燥法或在110°C烘干至少24小時。
全文摘要
一種結(jié)晶陶瓷防火吸音制品，其內(nèi)部分布有微孔，組分包括Al2O3、Fe2O3、SiO2，各組分的重量百分?jǐn)?shù)為Al2O3 20％～25％，F(xiàn)e2O3 2％～3％，SiO2 72％～78％。一種結(jié)晶陶瓷防火吸音制品的制備方法，以中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化鋁粉末和協(xié)效粘接劑為原料，各原料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為中空?；⒅?0％～60％，陶瓷粉末20％～25％，硅藻土粉末15～18％，氧化鋁粉末3％～5％，協(xié)效粘接劑1％～2％。工藝步驟包括配料、混料、成型、干燥與煅燒。本發(fā)明所述結(jié)晶陶瓷防火吸音制品具有高強(qiáng)質(zhì)輕、不吸水、不返鹵等性能，耐火度至少為1580℃，且在高溫下不會產(chǎn)生有毒有害氣體，綠色環(huán)保。
文檔編號C04B38/00GK101948328SQ20101025022
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者劉淵, 王琪, 陳學(xué) 申請人:四川大學(xué)