本發(fā)明屬于建筑保溫材料技術領域，具體涉及一種泡沫保溫板材及其制備方法。
背景技術：
煤矸石是煤炭開采、選煤后被淘汰的一種廢料，這種廢料開采后堆積在礦山周邊，經過常年的風吹雨淋日曬，產生很多廢氣和污水，破壞了周邊的自然環(huán)境。拋光石粉是石材加工產生的粉塵，顆粒細小，利用率較低。廢棄玻璃是生活垃圾和工業(yè)廢料。目前，很多科研工作者都在積極研究工業(yè)廢棄物的開發(fā)與利用。但是利用這些廢料生產制備無機保溫板材的較少。無機保溫材料強度較高，耐候性好，吸水率和保水率低，保溫性能較高。本發(fā)明就是利用煤矸石、拋光石粉、廢玻璃等廢料，制備出強度較高，吸水率較低，保溫性能好的輕質高強的無機保溫板材。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的是提供一種泡沫保溫板材及其制備方法。該泡沫保溫板材利用煤矸石、拋光石粉、廢棄玻璃等工業(yè)廢料，通過備料、混料、制坯、烘干、焙燒等過程，制備的泡沫保溫板材，具有質量輕、強度較高、吸水率較低和保溫性能好的優(yōu)點。
本發(fā)明的一種泡沫保溫板材，由煤矸石粉、玻璃粉、拋光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各個組分的質量百分比為：
煤矸石粉：15～20％；
玻璃粉：30～50％；
拋光石粉：30～50％；
碳粉：1～2％；
水玻璃：1～3％；
硼砂：0.5～1％；
其中，
所述的煤矸石粉為煤矸石經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀煤矸石；所述的玻璃粉為廢棄玻璃經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀玻璃；
所述的水玻璃的模數為2.6～3.0，濃度為50％～70％；
本發(fā)明制備的泡沫保溫板材的體積密度470～590kg/m3，導熱系數0.3～0.5w/(m·k)，抗壓強度3～7mpa，吸水率為3～7％。
本發(fā)明的一種泡沫保溫板材的制備方法，包括以下步驟：
(1)備料
將煤矸石、廢棄玻璃破碎，粉磨，過篩，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，將原料混合，制得混合物料，然后燜料，用練泥機，將物料混練成泥，制得泥狀混合物；
(3)制坯
將泥狀混合物裝入模具中，在10～20mpa的壓力下，壓制成型，自然干燥，制成板材坯體；
(4)烘干
將板材坯體，在400～500℃，保溫10～30min，得到烘干的板材坯體；其中，升溫速率為2～10℃/min；
(5)焙燒
將烘干的板材坯體，繼續(xù)升溫至1000～1100℃，升溫速率為2～5℃/min，保溫30～60min，隨爐冷卻至400～600℃后，取出，自然冷卻至室溫，制得泡沫保溫板材。
所述步驟(1)中，所述的粉磨，采用球磨機，所述的過篩，采用0.16mm的篩子；
所述步驟(2)中，所述的燜料為塑料薄膜覆蓋混合物料，常溫靜止放置，放置時間根據混合物料的量決定，優(yōu)選10～30min，燜料的目的在于，使得混合物料達到均勻潤濕的狀態(tài)；
所述步驟(3)中，壓制成型采用的設備的成型機；
所述步驟(4)中，烘干采用的設備為馬弗爐；
所述步驟(5)中，焙燒采用的設備為馬弗爐；
本發(fā)明的一種泡沫保溫板材及其制備方法，相比于現有技術，具有如下優(yōu)點：
1.本方法無需使用粘土和膠黏劑，利用煤矸石、拋光石粉、廢棄玻璃等工業(yè)廢料，既節(jié)省大量土地，也可以降低成本。
2.本發(fā)明制備的泡沫保溫板材，具有質量輕、強度較高、吸水率較低和保溫性能好的優(yōu)點。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
實施例1
一種泡沫保溫板材，由煤矸石粉、玻璃粉、拋光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各個組分的質量百分比為：
煤矸石粉：15％；
玻璃粉：40％；
拋光石粉：41％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉為煤矸石經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀煤矸石；
玻璃粉為廢棄玻璃經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀玻璃；
水玻璃的模數為2.6～3.0，濃度為50％；
一種泡沫保溫板材的制備方法，包括以下步驟：
(1)備料
將煤矸石、廢棄玻璃破碎，用球磨機進行粉磨，用0.16mm的篩子過篩，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，將原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆蓋混合物料，常溫靜止放置10min，燜料，用練泥機，將物料混練成泥，制得泥狀混合物；
(3)制坯
將泥狀混合物裝入模具中，用成型機，在10mpa的壓力下，壓制成型，自然干燥，制成板材坯體；
(4)烘干
將板材坯體，放入馬弗爐中，以升溫速率為5℃/min升溫至450℃，保溫20min，得到烘干的板材坯體；其中，
(5)焙燒
將烘干的板材坯體，繼續(xù)升溫至1100℃，升溫速率為5℃/min，保溫30min，隨爐冷卻至600℃后，取出，自然冷卻至室溫，制得泡沫保溫板材。
本實施例制備的泡沫保溫板材的性能指標見表1。
實施例2
一種泡沫保溫板材，由煤矸石粉、玻璃粉、拋光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各個組分的質量百分比為：
煤矸石粉：19.2％；
玻璃粉：38.4％；
拋光石粉：38.4％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉為煤矸石經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀煤矸石；
玻璃粉為廢棄玻璃經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀玻璃；
水玻璃的模數為2.6～3.0，濃度為60％；
一種泡沫保溫板材的制備方法，包括以下步驟：
(1)備料
將煤矸石、廢棄玻璃破碎，用球磨機進行粉磨，用0.16mm的篩子過篩，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，將原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆蓋混合物料，常溫靜止放置30min，燜料，用練泥機，將物料混練成泥，制得泥狀混合物；
(3)制坯
將泥狀混合物裝入模具中，用成型機，在20mpa的壓力下，壓制成型，自然干燥，制成板材坯體；
(4)烘干
將板材坯體，放入馬弗爐中，以升溫速率為5℃/min升溫至450℃，保溫20min，得到烘干的板材坯體；
(5)焙燒
將烘干的板材坯體，繼續(xù)升溫至1100℃，升溫速率為5℃/min，保溫30min，隨爐冷卻至500℃后，取出，自然冷卻至室溫，制得泡沫保溫板材。
本實施例制備的泡沫保溫板材的性能指標見表1。
實施例3
一種泡沫保溫板材，由煤矸石粉、玻璃粉、拋光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各個組分的質量百分比為：
煤矸石粉：20％；
玻璃粉：46％；
拋光石粉：30％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉為煤矸石經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀煤矸石；
玻璃粉為廢棄玻璃經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀玻璃；
水玻璃的模數為2.6～3.0，濃度為70％；
一種泡沫保溫板材的制備方法，包括以下步驟：
(1)備料
將煤矸石、廢棄玻璃破碎，用球磨機進行粉磨，用0.16mm的篩子過篩，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，將原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆蓋混合物料，常溫靜止放置20min，燜料，用練泥機，將物料混練成泥，制得泥狀混合物；
(3)制坯
將泥狀混合物裝入模具中，用成型機，在20mpa的壓力下，壓制成型，自然干燥，制成板材坯體；
(4)烘干
將板材坯體，放入馬弗爐中，以升溫速率為5℃/min升溫至450℃，保溫20min，得到烘干的板材坯體；
(5)焙燒
將烘干的板材坯體，繼續(xù)升溫至1100℃，升溫速率為2℃/min，保溫30min，隨爐冷卻至400℃后，取出，自然冷卻至室溫，制得泡沫保溫板材。
本實施例制備的泡沫保溫板材的性能指標見表1。
實施例4
一種泡沫保溫板材，由煤矸石粉、玻璃粉、拋光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各個組分的質量百分比為：
煤矸石粉：16％；
玻璃粉：32％；
拋光石粉：32％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉為煤矸石經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀煤矸石；
玻璃粉為廢棄玻璃經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀玻璃；
水玻璃的模數為2.6～3.0，濃度為70％；
一種泡沫保溫板材的制備方法，包括以下步驟：
(1)備料
將煤矸石、廢棄玻璃破碎，用球磨機進行粉磨，用0.16mm的篩子過篩，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，將原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆蓋混合物料，常溫靜止放置10min，燜料，用練泥機，將物料混練成泥，制得泥狀混合物；
(3)制坯
將泥狀混合物裝入模具中，用成型機，在10mpa的壓力下，壓制成型，自然干燥，制成板材坯體；
(4)烘干
將板材坯體，放入馬弗爐中，以升溫速率為5℃/min升溫至450℃，保溫20min，得到烘干的板材坯體；
(5)焙燒
將烘干的板材坯體，繼續(xù)升溫至1100℃，升溫速率為3℃/min，保溫30min，隨爐冷卻至600℃后，取出，自然冷卻至室溫，制得泡沫保溫板材。
本實施例制備的泡沫保溫板材的性能指標見表1。
實施例5
一種泡沫保溫板材，由煤矸石粉、玻璃粉、拋光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各個組分的質量百分比為：
煤矸石粉：16％；
玻璃粉：32％；
拋光石粉：48％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉為煤矸石經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀煤矸石；
玻璃粉為廢棄玻璃經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀玻璃；
水玻璃的模數為2.6～3.0，濃度為70％；
一種泡沫保溫板材的制備方法，包括以下步驟：
(1)備料
將煤矸石、廢棄玻璃破碎，用球磨機進行粉磨，用0.16mm的篩子過篩，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，將原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆蓋混合物料，常溫靜止放置20min，燜料，用練泥機，將物料混練成泥，制得泥狀混合物；
(3)制坯
將泥狀混合物裝入模具中，用成型機，在20mpa的壓力下，壓制成型，自然干燥，制成板材坯體；
(4)烘干
將板材坯體，放入馬弗爐中，以升溫速率為10℃/min升溫至450℃，保溫20min，得到烘干的板材坯體；
(5)焙燒
將烘干的板材坯體，繼續(xù)升溫至1100℃，升溫速率為5℃/min，保溫30min，隨爐冷卻至500℃后，取出，自然冷卻至室溫，制得泡沫保溫板材。
本實施例制備的泡沫保溫板材的性能指標見表1。
實施例6
一種泡沫保溫板材，由煤矸石粉、玻璃粉、拋光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各個組分的質量百分比為：
煤矸石粉：15％；
玻璃粉：50％；
拋光石粉：30.5％；
碳粉：1％；
水玻璃：3％；
硼砂：0.5％；
煤矸石粉為煤矸石經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀煤矸石；
玻璃粉為廢棄玻璃經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀玻璃；
水玻璃的模數為2.6～3.0，濃度為70％；
一種泡沫保溫板材的制備方法，包括以下步驟：
(1)備料
將煤矸石、廢棄玻璃破碎，用球磨機進行粉磨，用0.16mm的篩子過篩，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，將原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆蓋混合物料，常溫靜止放置20min，燜料，用練泥機，將物料混練成泥，制得泥狀混合物；
(3)制坯
將泥狀混合物裝入模具中，用成型機，在15mpa的壓力下，壓制成型，自然干燥，制成板材坯體；
(4)烘干
將板材坯體，放入馬弗爐中，以升溫速率為10℃/min升溫至500℃，保溫10min，得到烘干的板材坯體；
(5)焙燒
將烘干的板材坯體，繼續(xù)升溫至1000℃，升溫速率為5℃/min，保溫60min，隨爐冷卻至500℃后，取出，自然冷卻至室溫，制得泡沫保溫板材。
本實施例制備的泡沫保溫板材的性能指標見表1。
實施例7
一種泡沫保溫板材，由煤矸石粉、玻璃粉、拋光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各個組分的質量百分比為：
煤矸石粉：17％；
玻璃粉：30％；
拋光石粉：50％；
碳粉：1％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，煤矸石粉為煤矸石經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀煤矸石；
玻璃粉為廢棄玻璃經過破碎粉磨，過篩，制成粒徑≤0.16mm的粉狀玻璃；
水玻璃的模數為2.6～3.0，濃度為70％；
一種泡沫保溫板材的制備方法，包括以下步驟：
(1)備料
將煤矸石、廢棄玻璃破碎，用球磨機進行粉磨，用0.16mm的篩子過篩，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，將原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆蓋混合物料，常溫靜止放置10min，燜料，用練泥機，將物料混練成泥，制得泥狀混合物；
(3)制坯
將泥狀混合物裝入模具中，用成型機，在15mpa的壓力下，壓制成型，自然干燥，制成板材坯體；
(4)烘干
將板材坯體，放入馬弗爐中，以升溫速率為2℃/min升溫至400℃，保溫30min，得到烘干的板材坯體；
(5)焙燒
將烘干的板材坯體，繼續(xù)升溫至1000℃，升溫速率為5℃/min，保溫60min，隨爐冷卻至400℃后，取出，自然冷卻至室溫，制得泡沫保溫板材。
本實施例制備的泡沫保溫板材的性能指標見表1。
表1