CN111908850A - 一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,包括如下重量份原料:40‑50份粉煤灰,25‑35份复合柔性陶瓷纤维,5‑8份改性镁铝水滑石,2‑5份碳酸钙,4‑6份炉渣,20‑30份风积沙;将粉煤灰、改性镁铝水滑、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;将粘附后的混合料送入消解罐中,在30‑35℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;复合柔性陶瓷纤维能够赋予其优异的防火性能,而且复合柔性陶瓷纤维自身柔软,能够与基材进行紧密的复合,不易分离。

Description

一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖
技术领域
本发明属于粉煤砖制备技术领域,具体为一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
背景技术
随着建筑技术的发展,粉煤灰砌块使用的越来越广泛,粉煤灰利用粉煤灰废料做原料,具有节约能源,轻质等优点。但是其缺点也是明显的,就是强度不高,耐火性差,在高温环境下很快就松散。通过研究发现,粉煤灰砖的耐火性和粉煤灰砖的密度具有一定关联性,粉煤灰砖的密度越大,其在高温环境下保持不松散的时间越久,即耐火性越好。现有技术中的粉煤灰砖的密度多集中在2-2.5g/cm3,耐火性较差,在200℃以上的高温环境下很快就崩散。
中国发明专利CN102603244A公开了一种蒸压皂化粉煤灰砖的生产方法,其特征在于:采用环氧丙烷皂化后的废料破碎、粉磨后与石屑/粉煤灰、粘结剂混合、加水搅拌、消化、碾压后,经建材机械压制成型,再用高压蒸汽加热,在200℃左右的温度及1.5-1.6MPa左右的压力下,粘结剂与环氧丙烷皂化后的废料中的有效成分反应,反应完成后自然冷却形成蒸压皂化粉煤灰砖。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明提供一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
正硅酸乙酯作为硅源,甲基三甲氧基硅烷作为硅源和碳源,之后加入混合溶剂,让正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷进行水解,水解过程中控制去离子水的用量防止水解过程中缩聚产物变成线状,无法形成有效的三维网状结构溶胶。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,包括如下重量份原料:40-50份粉煤灰,25-35份复合柔性陶瓷纤维,5-8份改性镁铝水滑石,2-5份碳酸钙,4-6份炉渣,20-30份风积沙;
该基于陶瓷纤维的粉煤灰砖由如下方法制成:
第一步、将粉煤灰、改性镁铝水滑石、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;
第二步、将粘附后的混合料送入消解罐中,在30-35℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;
第三步、将制得的半成品砖放入蒸氧小车上,之后送入蒸压釜中,控制蒸氧时间为8-9h,蒸氧压力为1.0-1.2MPa,蒸氧结束后打包堆放,制得基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
进一步地,所述复合柔性陶瓷纤维由如下方法制成:
步骤S1、将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷混合均匀后加入一半无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合液A,将另一半无水乙醇加入去离子水中混合均匀,制得混合溶剂,将混合溶剂加入混合液A中,55-60℃水浴加热,加入质量分数10%的稀盐酸调节pH,直至pH=3-4,以120r/min的转速搅拌1h,之后滴加质量分数10%的氨水,直至体系呈中性,制得溶胶,控制正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、无水乙醇和去离子水的重量比2∶1∶10∶50;
步骤S2、将步骤S1制得的溶胶静置,直至其粘度为6-8cp,之后将溶胶喷涂在石英纤维上,控制每56cm3喷涂28-30mL溶胶,喷涂结束后转移至密封瓶中,加入无水乙醇老化20-24h,之后进行分段干燥,之后在1000-1100℃下进行裂解,控制裂解时间为8h。
步骤S1中、将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷混合均匀后加入一半无水乙醇中,正硅酸乙酯作为硅源,甲基三甲氧基硅烷作为硅源和碳源,之后加入混合溶剂,让正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷进行水解,水解过程中控制去离子水的用量防止水解过程中缩聚产物变成线状,无法形成有效的三维网状结构溶胶,之后步骤S2中将溶胶喷涂在石英纤维上,分段进行干燥,使得溶胶的体积收缩,之后在1000-1100℃下裂解,升温过程中硅氧键和碳硅键之间发生重排反应,制得一种复合柔性陶瓷纤维。
进一步地,步骤S2中分段干燥的过程为在60℃下干燥4h,80℃下干燥4h,100℃下干燥4h,140℃下干燥4h,200℃下干燥4h。
进一步地,所述改性镁铝水滑石由如下方法制成:
(1)将硝酸镁和硝酸铝加入装有去离子水的烧杯中,搅拌均匀后加入氢氧化钠,35-40℃水浴加热并磁力搅拌,之后转移至三口烧瓶中,加入过程中通入氮气并以400r/min的转速搅拌,完全加入后制得混合液B,将混合液B在70℃下晶化22h,抽滤,用45℃去离子水洗涤三次,100℃真空干燥4h,制得物料C;
(2)将对苯乙烯磺酸钠加入去离子水中,匀速搅拌10min后加入物料C,通入氮气并在35-40℃下搅拌2h,控制搅拌速度为350-400r/min,过滤,用去离子水洗涤三次,在70℃下干燥40h,制得所述改性镁铝水滑石,控制对苯乙烯磺酸钠和物料C的重量比为1∶18-20。
步骤(1)通过硝酸镁和硝酸铝等原料制备出一种镁铝水滑石,该镁铝水滑石具有羟基等活性基团,表面能较大,所以其表面结构不稳定,易产生氢键形成团聚,而且该镁铝水滑石作为一种无机材料,与基质材料混合时相容性差,在基质中无法均匀分散,所以步骤(2)通过对苯乙烯磺酸钠对其进行修饰改性,使其表面有机化,进而钝化表面,能够防止产生团聚现象,修饰过程中,对苯乙烯磺酸根离子能够进入填料层间,进而使其层间距增大,解决了制备出的镁铝水滑石表面具有羟基等活性基团,表面能较大,所以其表面结构不稳定,易产生氢键形成团聚,与基质材料混合时相容性差,在基体中无法均匀分散的技术问题。
进一步地,步骤(1)中控制硝酸镁、硝酸铝和氢氧化钠的重量比为2∶1∶1。
本发明的有益效果:
(1)本发明一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖由粉煤灰、复合柔性陶瓷纤维和改性镁铝水滑石等原料制成,复合柔性陶瓷纤维能够赋予其优异的防火性能,而且复合柔性陶瓷纤维自身柔软,能够与基材进行紧密的复合,不易分离,在制备过程中步骤S1中、将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷混合均匀后加入一半无水乙醇中,正硅酸乙酯作为硅源,甲基三甲氧基硅烷作为硅源和碳源,之后加入混合溶剂,让正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷进行水解,水解过程中控制去离子水的用量防止水解过程中缩聚产物变成线状,无法形成有效的三维网状结构溶胶,之后步骤S2中将溶胶喷涂在石英纤维上,分段进行干燥,使得溶胶的体积收缩,之后在1000-1100℃下裂解,升温过程中硅氧键和碳硅键之间发生重排反应,制得一种复合柔性陶瓷纤维。
(2)本发明制备出一种改性镁铝水滑石,制备过程中步骤(1)通过硝酸镁和硝酸铝等原料制备出一种镁铝水滑石,该镁铝水滑石具有羟基等活性基团,表面能较大,所以其表面结构不稳定,易产生氢键形成团聚,而且该镁铝水滑石作为一种无机材料,与基质材料混合时相容性差,在基质中无法均匀分散,所以步骤(1)通过对苯乙烯磺酸钠对其进行修饰改性,使其表面有机化,进而钝化表面,能够防止产生团聚现象,修饰过程中,对苯乙烯磺酸根离子能够进入填料层间,进而使其层间距增大,解决了制备出的镁铝水滑石表面具有羟基等活性基团,表面能较大,所以其表面结构不稳定,易产生氢键形成团聚,与基质材料混合时相容性差,在基体中无法均匀分散的技术问题,加入改性镁铝水滑石能够与基材稳定结合,提高了制得的粉煤灰砖的力学性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,包括如下重量份原料:40份粉煤灰,25份复合柔性陶瓷纤维,5份改性镁铝水滑石,2份碳酸钙,4份炉渣,20份风积沙;
该基于陶瓷纤维的粉煤灰砖由如下方法制成:
第一步、将粉煤灰、改性镁铝水滑石、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;
第二步、将粘附后的混合料送入消解罐中,在30℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;
第三步、将制得的半成品砖放入蒸氧小车上,之后送入蒸压釜中,控制蒸氧时间为8h,蒸氧压力为1.0MPa,蒸氧结束后打包堆放,制得基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
复合柔性陶瓷纤维由如下方法制成:
步骤S1、将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷混合均匀后加入一半无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合液A,将另一半无水乙醇加入去离子水中混合均匀,制得混合溶剂,将混合溶剂加入混合液A中,55℃水浴加热,加入质量分数10%的稀盐酸调节pH,直至pH=3,以120r/min的转速搅拌1h,之后滴加质量分数10%的氨水,直至体系呈中性,制得溶胶,控制正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、无水乙醇和去离子水的重量比2∶1∶10∶50;
步骤S2、将步骤S1制得的溶胶静置,直至其粘度为6cp,之后将溶胶喷涂在石英纤维上,控制每56cm3喷涂28mL溶胶,喷涂结束后转移至密封瓶中,加入无水乙醇老化20h,之后进行分段干燥,在60℃下干燥4h,80℃下干燥4h,100℃下干燥4h,140℃下干燥4h,200℃下干燥4h,之后在1000℃下进行裂解,控制裂解时间为8h,控制硝酸镁、硝酸铝和氢氧化钠的重量比为2∶1∶1。
改性镁铝水滑石由如下方法制成:
(1)将硝酸镁和硝酸铝加入装有去离子水的烧杯中,搅拌均匀后加入氢氧化钠,35℃水浴加热并磁力搅拌,之后转移至三口烧瓶中,加入过程中通入氮气并以400r/min的转速搅拌,完全加入后制得混合液B,将混合液B在70℃下晶化22h,抽滤,用45℃去离子水洗涤三次,100℃真空干燥4h,制得物料C;
(2)将对苯乙烯磺酸钠加入去离子水中,匀速搅拌10min后加入物料C,通入氮气并在35℃下搅拌2h,控制搅拌速度为350r/min,过滤,用去离子水洗涤三次,在70℃下干燥40h,制得所述改性镁铝水滑石,控制对苯乙烯磺酸钠和物料C的重量比为1∶20。
实施例2
一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,包括如下重量份原料:42份粉煤灰,28份复合柔性陶瓷纤维,6份改性镁铝水滑石,3份碳酸钙,5份炉渣,22份风积沙;
该基于陶瓷纤维的粉煤灰砖由如下方法制成:
第一步、将粉煤灰、改性镁铝水滑石、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;
第二步、将粘附后的混合料送入消解罐中,在30℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;
第三步、将制得的半成品砖放入蒸氧小车上,之后送入蒸压釜中,控制蒸氧时间为8h,蒸氧压力为1.0MPa,蒸氧结束后打包堆放,制得基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
复合柔性陶瓷纤维由如下方法制成:
步骤S1、将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷混合均匀后加入一半无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合液A,将另一半无水乙醇加入去离子水中混合均匀,制得混合溶剂,将混合溶剂加入混合液A中,55℃水浴加热,加入质量分数10%的稀盐酸调节pH,直至pH=3,以120r/min的转速搅拌1h,之后滴加质量分数10%的氨水,直至体系呈中性,制得溶胶,控制正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、无水乙醇和去离子水的重量比2∶1∶10∶50;
步骤S2、将步骤S1制得的溶胶静置,直至其粘度为6cp,之后将溶胶喷涂在石英纤维上,控制每56cm3喷涂28mL溶胶,喷涂结束后转移至密封瓶中,加入无水乙醇老化20h,之后进行分段干燥,在60℃下干燥4h,80℃下干燥4h,100℃下干燥4h,140℃下干燥4h,200℃下干燥4h,之后在1000℃下进行裂解,控制裂解时间为8h,控制硝酸镁、硝酸铝和氢氧化钠的重量比为2∶1∶1。
改性镁铝水滑石由如下方法制成:
(1)将硝酸镁和硝酸铝加入装有去离子水的烧杯中,搅拌均匀后加入氢氧化钠,35℃水浴加热并磁力搅拌,之后转移至三口烧瓶中,加入过程中通入氮气并以400r/mi n的转速搅拌,完全加入后制得混合液B,将混合液B在70℃下晶化22h,抽滤,用45℃去离子水洗涤三次,100℃真空干燥4h,制得物料C;
(2)将对苯乙烯磺酸钠加入去离子水中,匀速搅拌10min后加入物料C,通入氮气并在35℃下搅拌2h,控制搅拌速度为350r/min,过滤,用去离子水洗涤三次,在70℃下干燥40h,制得所述改性镁铝水滑石,控制对苯乙烯磺酸钠和物料C的重量比为1∶20。
实施例3
一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,包括如下重量份原料:46份粉煤灰,32份复合柔性陶瓷纤维,6份改性镁铝水滑石,4份碳酸钙,5份炉渣,26份风积沙;
该基于陶瓷纤维的粉煤灰砖由如下方法制成:
第一步、将粉煤灰、改性镁铝水滑石、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;
第二步、将粘附后的混合料送入消解罐中,在30℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;
第三步、将制得的半成品砖放入蒸氧小车上,之后送入蒸压釜中,控制蒸氧时间为8h,蒸氧压力为1.0MPa,蒸氧结束后打包堆放,制得基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
复合柔性陶瓷纤维由如下方法制成:
步骤S1、将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷混合均匀后加入一半无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合液A,将另一半无水乙醇加入去离子水中混合均匀,制得混合溶剂,将混合溶剂加入混合液A中,55℃水浴加热,加入质量分数10%的稀盐酸调节pH,直至pH=3,以120r/min的转速搅拌1h,之后滴加质量分数10%的氨水,直至体系呈中性,制得溶胶,控制正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、无水乙醇和去离子水的重量比2∶1∶10∶50;
步骤S2、将步骤S1制得的溶胶静置,直至其粘度为6cp,之后将溶胶喷涂在石英纤维上,控制每56cm3喷涂28mL溶胶,喷涂结束后转移至密封瓶中,加入无水乙醇老化20h,之后进行分段干燥,在60℃下干燥4h,80℃下干燥4h,100℃下干燥4h,140℃下干燥4h,200℃下干燥4h,之后在1000℃下进行裂解,控制裂解时间为8h,控制硝酸镁、硝酸铝和氢氧化钠的重量比为2∶1∶1。
改性镁铝水滑石由如下方法制成:
(1)将硝酸镁和硝酸铝加入装有去离子水的烧杯中,搅拌均匀后加入氢氧化钠,35℃水浴加热并磁力搅拌,之后转移至三口烧瓶中,加入过程中通入氮气并以400r/min的转速搅拌,完全加入后制得混合液B,将混合液B在70℃下晶化22h,抽滤,用45℃去离子水洗涤三次,100℃真空干燥4h,制得物料C;
(2)将对苯乙烯磺酸钠加入去离子水中,匀速搅拌10min后加入物料C,通入氮气并在35℃下搅拌2h,控制搅拌速度为350r/min,过滤,用去离子水洗涤三次,在70℃下干燥40h,制得所述改性镁铝水滑石,控制对苯乙烯磺酸钠和物料C的重量比为1∶20。
实施例4
一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,包括如下重量份原料:50份粉煤灰,35份复合柔性陶瓷纤维,8份改性镁铝水滑石,5份碳酸钙,6份炉渣,30份风积沙;
该基于陶瓷纤维的粉煤灰砖由如下方法制成:
第一步、将粉煤灰、改性镁铝水滑石、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;
第二步、将粘附后的混合料送入消解罐中,在30℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;
第三步、将制得的半成品砖放入蒸氧小车上,之后送入蒸压釜中,控制蒸氧时间为8h,蒸氧压力为1.0MPa,蒸氧结束后打包堆放,制得基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
复合柔性陶瓷纤维由如下方法制成:
步骤S1、将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷混合均匀后加入一半无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合液A,将另一半无水乙醇加入去离子水中混合均匀,制得混合溶剂,将混合溶剂加入混合液A中,55℃水浴加热,加入质量分数10%的稀盐酸调节pH,直至pH=3,以120r/min的转速搅拌1h,之后滴加质量分数10%的氨水,直至体系呈中性,制得溶胶,控制正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、无水乙醇和去离子水的重量比2∶1∶10∶50;
步骤S2、将步骤S1制得的溶胶静置,直至其粘度为6cp,之后将溶胶喷涂在石英纤维上,控制每56cm3喷涂28mL溶胶,喷涂结束后转移至密封瓶中,加入无水乙醇老化20h,之后进行分段干燥,在60℃下干燥4h,80℃下干燥4h,100℃下干燥4h,140℃下干燥4h,200℃下干燥4h,之后在1000℃下进行裂解,控制裂解时间为8h,控制硝酸镁、硝酸铝和氢氧化钠的重量比为2∶1∶1。
改性镁铝水滑石由如下方法制成:
(1)将硝酸镁和硝酸铝加入装有去离子水的烧杯中,搅拌均匀后加入氢氧化钠,35℃水浴加热并磁力搅拌,之后转移至三口烧瓶中,加入过程中通入氮气并以400r/min的转速搅拌,完全加入后制得混合液B,将混合液B在70℃下晶化22h,抽滤,用45℃去离子水洗涤三次,100℃真空干燥4h,制得物料C;
(2)将对苯乙烯磺酸钠加入去离子水中,匀速搅拌10min后加入物料C,通入氮气并在35℃下搅拌2h,控制搅拌速度为350r/min,过滤,用去离子水洗涤三次,在70℃下干燥40h,制得所述改性镁铝水滑石,控制对苯乙烯磺酸钠和物料C的重量比为1∶20。
对比例1
本对比例与实施例1相比,用石英纤维代替复合柔性陶瓷纤维,制备方法如下所示:
第一步、将粉煤灰、改性镁铝水滑石、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;
第二步、将粘附后的混合料送入消解罐中,在30℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;
第三步、将制得的半成品砖放入蒸氧小车上,之后送入蒸压釜中,控制蒸氧时间为8h,蒸氧压力为1.0MPa,蒸氧结束后打包堆放,制得基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
对比例2
本对比例与实施例1相比,未加入改性镁铝水滑石,制备过程如下所示:
第一步、将粉煤灰、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;
第二步、将粘附后的混合料送入消解罐中,在30℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;
第三步、将制得的半成品砖放入蒸氧小车上,之后送入蒸压釜中,控制蒸氧时间为8h,蒸氧压力为1.0MPa,蒸氧结束后打包堆放,制得基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
对比例3
本对比例为市场中一种粉煤灰砖。
对实施例1-4和对比例1-3的抗压强度和抗折强度进行检测,结果如下表所示;
Figure BDA0002629566150000121
从上表中能够看出实施例1-4的抗压强度为16.53-16.60MPa,抗折强度为3.86-3.91MPa,对比例1-3的抗压强度为10.8-12.0MPa,抗折强度为2.00-2.35MPa;所以步骤(1)通过对苯乙烯磺酸钠对其进行修饰改性,使其表面有机化,进而钝化表面,能够防止产生团聚现象,修饰过程中,对苯乙烯磺酸根离子能够进入填料层间,进而使其层间距增大,解决了制备出的镁铝水滑石表面具有羟基等活性基团,表面能较大,所以其表面结构不稳定,易产生氢键形成团聚,与基质材料混合时相容性差,在基体中无法均匀分散的技术问题,加入改性镁铝水滑石能够与基材稳定结合,提高了制得的粉煤灰砖的力学性能。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,其特征在于,包括如下重量份原料:40-50份粉煤灰,25-35份复合柔性陶瓷纤维,5-8份改性镁铝水滑石,2-5份碳酸钙,4-6份炉渣,20-30份风积沙;
该基于陶瓷纤维的粉煤灰砖由如下方法制成:
第一步、将粉煤灰、改性镁铝水滑石、碳酸钙、炉渣、风积沙和复合柔性陶瓷纤维混合均匀,制得混合料,加入水,继续搅拌直至混合料粘附;
第二步、将粘附后的混合料送入消解罐中,在30-35℃下进行消解处理,消解处理完成后送入碾压机中用碾压轮进行碾压处理,之后送入压制机中压制成型,制得半成品砖;
第三步、将制得的半成品砖放入蒸氧小车上,之后送入蒸压釜中,控制蒸氧时间为8-9h,蒸氧压力为1.0-1.2MPa,蒸氧结束后打包堆放,制得基于陶瓷纤维的粉煤灰砖。
2.根据权利要求1所述的一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,其特征在于,所述复合柔性陶瓷纤维由如下方法制成:
步骤S1、将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷混合均匀后加入一半无水乙醇中,搅拌均匀,制得混合液A,将另一半无水乙醇加入去离子水中混合均匀,制得混合溶剂,将混合溶剂加入混合液A中,55-60℃水浴加热,加入质量分数10%的稀盐酸调节pH,直至pH=3-4,以120r/min的转速搅拌1h,之后滴加质量分数10%的氨水,直至体系呈中性,制得溶胶,控制正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、无水乙醇和去离子水的重量比2∶1∶10∶50;
步骤S2、将步骤S1制得的溶胶静置,直至其粘度为6-8cp,之后将溶胶喷涂在石英纤维上,控制每56cm3喷涂28-30mL溶胶,喷涂结束后转移至密封瓶中,加入无水乙醇老化20-24h,之后进行分段干燥,之后在1000-1100℃下进行裂解,控制裂解时间为8h。
3.根据权利要求2所述的一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,其特征在于,步骤S2中分段干燥的过程为在60℃下干燥4h,80℃下干燥4h,100℃下干燥4h,140℃下干燥4h,200℃下干燥4h。
4.根据权利要求1所述的一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,其特征在于,所述改性镁铝水滑石由如下方法制成:
(1)将硝酸镁和硝酸铝加入装有去离子水的烧杯中,搅拌均匀后加入氢氧化钠,35-40℃水浴加热并磁力搅拌,之后转移至三口烧瓶中,加入过程中通入氮气并以400r/min的转速搅拌,完全加入后制得混合液B,将混合液B在70℃下晶化22h,抽滤,用45℃去离子水洗涤三次,100℃真空干燥4h,制得物料C;
(2)将对苯乙烯磺酸钠加入去离子水中,匀速搅拌10min后加入物料C,通入氮气并在35-40℃下搅拌2h,控制搅拌速度为350-400r/min,过滤,用去离子水洗涤三次,在70℃下干燥40h,制得所述改性镁铝水滑石,控制对苯乙烯磺酸钠和物料C的重量比为1∶18-20。
5.根据权利要求1所述的一种基于陶瓷纤维的粉煤灰砖,其特征在于,步骤(1)中控制硝酸镁、硝酸铝和氢氧化钠的重量比为2∶1∶1。
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