凝膠注模法制備多孔莫來石保溫材料.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能量消耗持續(xù)增大導(dǎo)致能源物質(zhì)的緊缺，為降低能耗，各國更加重視建筑節(jié)能保溫材料的研究和應(yīng)用。當(dāng)前，我國的建筑使用較多的是有機(jī)保溫材料，其具有質(zhì)輕、保溫隔熱效果好、便于加工等優(yōu)點(diǎn)，但有不耐老化、穩(wěn)定性差、易燃燒、安全性和生態(tài)環(huán)保性差等缺點(diǎn)。無機(jī)保溫材料因可以彌補(bǔ)上述缺陷而成為新型保溫材料的研究熱點(diǎn)。
　　本文以工業(yè)莫來石為原料，應(yīng)用凝膠注模成型工藝制備多孔莫來石保溫材料。研究了添加不同含量造孔劑漂珠對(duì)樣品性能的影響，

2、研究發(fā)現(xiàn)隨著漂珠含量的增加，容重減小，總孔隙率增大，導(dǎo)熱系數(shù)降低。漂珠自身孔結(jié)構(gòu)使其可作為造孔劑將氣孔引入，同時(shí)也可作為燒結(jié)助劑，促進(jìn)莫來石的燒結(jié)，并降低反應(yīng)溫度。
　　為進(jìn)一步提高多孔莫來石陶瓷性能，使其滿足外墻保溫材料性能指標(biāo)，本文將凝膠注模成型工藝與發(fā)泡法相結(jié)合制備多孔莫來石樣品。研究發(fā)現(xiàn)，影響多孔保溫材料性能的主要因素是固相含量、燒結(jié)溫度以及發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑濃度。樣品的孔隙率隨著固相含量增加或燒結(jié)溫度的提高而下降，但導(dǎo)熱系數(shù)

3、、容重和抗壓強(qiáng)度變化趨勢則相反，不斷增大。通過實(shí)驗(yàn)得到了明膠體系凝膠的最佳條件，明膠加入量4.5wt％，可保證發(fā)泡體積及在凝膠時(shí)間內(nèi)泡沫穩(wěn)定。通過分析多孔莫來石陶瓷樣品的掃描電鏡、孔隙率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度等，發(fā)現(xiàn)樣品孔徑大小均一，分布均勻，且最佳工藝條件下制得了孔隙率87％、容重0.332g/cm3、導(dǎo)熱系數(shù)0.05033W/(m·K)、抗壓強(qiáng)度1.45MPa的多孔輕質(zhì)保溫材料，達(dá)到外墻保溫材料的性能指標(biāo)。
　　為降低生產(chǎn)成本，

4、選用粉煤灰和鋁礬土代替莫來石粉制備多孔莫來石陶瓷，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)害為利，變廢為寶。對(duì)樣品進(jìn)行XRD分析，結(jié)果表明，粉煤灰和鋁礬土可以合成莫來石，并含有少量的剛玉。最佳條件下制備了孔隙率92.9％、容重0.263g/cm3，導(dǎo)熱0.0577 W/(m·K)、抗壓強(qiáng)度為1.46MPa的多孔輕質(zhì)莫來石保溫材料。
　　多孔莫來石具有較高的開孔隙率，吸水率較高，使其應(yīng)用受到限制。為提高多孔莫來石的防水性，本實(shí)驗(yàn)選用有機(jī)硅防水劑對(duì)樣品進(jìn)行表面防