专利名称：结晶陶瓷防火吸音制品及其制备方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种防火隔音的建筑制品及其制备方法。
背景技术：
防火隔音建筑制品是建筑领域的一类重要制品，它关系着建筑物的安全、节能与 环保，其性能和质量越来越受到关注。公告号为CN2180702Y的专利公开了一种防火吸音隔热板，该防火吸音隔热板由 防水层、聚苯乙烯泡沫塑料保温层、加强筋层、粉煤灰发泡隔热层组成，加强筋层设在聚苯 乙烯泡沫塑料保温层和粉煤灰发泡隔热层之间，防水层设在表层。所述加强筋层为纤维布 或铁丝网，所述粉煤灰发泡隔热层额成分为氧化镁、氯化镁、煤灰粉和发泡剂。公开号为 CN1199715A的专利申请公开了一种轻质防火吸音装饰板及制造方法，所述轻质防火吸音装 饰板由氯化镁、氧化镁、发泡剂、改性剂、防水剂、填充材料制成；所述制备方法包括以下步 骤(1)将组成改性剂的各组分混合、溶解，使其反应后静置18 36小时；(2)将氯化镁溶 液、氧化镁溶液、发泡剂、改性剂、防水剂、填充材料混合搅拌均勻形成主料；(3)将中碱玻 璃纤维布按板材规格确定后通过浸布槽浸液平铺于模具底面；(4)将主料倾倒于已铺好玻 璃纤维的模具中，并用刮板将料刮平；(5)将第二层同样规格的玻璃纤维布平整铺于主料 之上；(6)送入制板机中进行冷压成型；(7)将已初成型的产品再次送入压光机二次挤压， 整光；(8)送入温度60 90°C的烘房中进行10 24小时烘干；(9)脱模、裁边。上述防 火吸音隔热板和轻质防火吸音装饰板由于含有氧化镁、氯化镁，因而在使用中均会出现返 卤现象，即受潮或使用环境湿度较大时，板的表面将出现水珠或黏性的潮渍，造成其强度下 降，表面的粉刷层脱落，有的建筑物甚至无法居住，此外，材料中所含的发泡剂、改性剂、防 水剂等会造成环境污染，对居住者的健康造成不良影响。上述轻质防火吸音装饰板的制造 方法不仅原料多，工艺步骤较复杂，而且生产周期较长。公开号为CN101428999A的专利申请公开了一种硅藻土装饰吸声板材及其制备方 法，由于此种板材中含有石膏、纤维材料，且制备方法是将固体物料搅拌均勻后加水制成浆 体，然后将浆体浇注至模具中，养护24h脱模，干燥而成，因而耐火度低，火灾中会释放有毒 有害气体，不符合环保要求，且吸湿回潮严重，使用中存在掉粉掉渣现象。公开号为CN101234873A的专利申请公开了一种玻化微珠保温隔音板及其制作方 法，由于此种保温隔音板含有水泥、混合纤维和可再分散乳胶粉等，且制备方法是将含水混 合物料辊压均勻后静置5-8小时，然后在25°C 40°C烘干而成，因而耐火度低，火灾中会释 放有毒有害气体，且存在吸湿回潮现象，不符合环保要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结晶陶瓷防火吸音制品及其制 备方法，此种结晶陶瓷防火吸音制品不仅防火隔音效果好，轻质高强，耐火度高，在高温下 不会产生有毒有害气体，不吸水，不出现返卤现象，而且制备方法简单。
本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品，其内部分布有微孔，组分包括Al203、Fe203、 SiO2，各组分的重量百分数为 Al20320%~ 25%, Fe2032%~ 3%, Si027 2%~ 78%。实验和检测数据表明，本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品的耐火度至少为 1580°C，抗压强度至少为3. OMpa，抗折强度至少为1. 5Mpa，体积密度为350kg/m3 420kg/ m3，吸音系数为0. 09HZ 0. 15HZ。本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品可根据用户需要开设不同的模具制备成各种 形状，但通常为板状体或条状体或块状体或管状体。本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，包括以下工艺步骤(1)配料以中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末和协效粘接剂为原料，所述 各原料的质量百分数为中空玻化微珠50 % 60 %，陶瓷粉末20 % 25 %，硅藻土粉末 15 18 %，氧化铝粉末3 % 5 %，协效粘接剂粉末1 % 2 %，按所述质量百分数计算和称 量各原料；(2)混料将中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末和协效粘接剂在搅拌下加水 混合均勻，所述水为自来水或井水或堰塘水，水的加入量为中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻 土粉末、氧化铝粉末和协效粘接剂总质量的20% 25% ；(3)成型将步骤(2)制备的混合物料装入模具并加压成型，制成压坯；(4)干燥与煅烧将步骤(3)制备的压坯干燥后放入窑中进行煅烧，煅烧温度为850°C 900°C，煅 烧时间至少为3小时，煅烧时间届满后，将其从窑中取出冷却至自然温度，即成为结晶陶瓷 防火吸音材料。上述方法中，原料中空玻化微珠的粒度为18目 20目，原料陶瓷粉末、氧化铝粉 末和硅藻土粉末的粒度为400目 600目；所述中空玻化微珠中，SiO2的含量为70% 75%, Al2O3的含量为12% 13% ,Fe2O3的含量为2 0Z0 3%，所述陶瓷粉末中，SiO2的含量 为42 % 46 %，Al2O3的含量为28 % 30 %，Fe2O3的含量为0. 5 % 0. 8 %，所述硅藻土粉 末中，SiO2的含量为60% 62%，Al2O3的含量为7% 9%，Fe2O3的含量为0. 7% 1. 2%， 有机物的含量为26% 28%。上述方法中，原料协效粘接剂可以是淀粉，也可以是甲基纤维素，还可以是淀粉和 甲基纤维素。本发明所述方法中，各原料的作用中空玻化微珠为玻璃质熔岩石，具有防火、保 温、吸音等性能；陶瓷微粉能均勻分散在玻化微珠表面，形成一层保护层，具有耐火、粘结性 能，可在高温结晶，使材料形成结晶材料；硅藻土均勻分散在陶瓷微粉中，该粉体轻，属于有 机和无机成分混合的矿物粉，具有保温、吸音、防火性能，高温时其有机成分烧失，在材料中 形成大量微孔，与中空玻化微珠整体气孔连贯，增强制品的防火隔热吸音功能氧化铝粉可 提高材料的耐火性能和高温稳定性能；协效粘接剂为有机高分子材料，主要用以分散各种 微粉材料，增强整体配料的流动性。本发明所述方法中，压坯的干燥可采用自然干燥法，为缩短干燥时间，也可在110°C烘干至少24小时。煅烧压坯时，采用先慢、后快的变速升温方式，升温曲线如图1所 示，近似于双曲线，压坯放入煅烧窑内后，升至煅烧温度的时间至少为8. 5小时。为了进一步提高本发明所述结晶陶瓷防火吸音材料的性能，可在配料步骤之后、 混料步骤之前增加研磨步骤，所述研磨步骤是对原料陶瓷粉末、硅藻土粉末和氧化铝粉末 进行混合研磨，操作如下将陶瓷粉末、硅藻土粉末和氧化铝粉末加入研磨装置，研磨时间 以所述三种粉末的混合物粒度达到600目 700目为限。本发明具有以下有益效果1、本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品主要由A1203、Fe2O3^3SiO2组成，因而使用过 程中对人体无毒无害，在高温下(如发生火灾)不会产生有毒有害气体，是一种环保型制
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ΡΠ O2、实验和检测数据表明，本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品密度小、质量轻，具有 优良的耐火隔热吸音性能和抗折抗压强度。3、本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品不吸水、不回潮，不返卤，使用中无掉粉掉渣 现象，耐候性、耐老化性好，使用寿命长。4、本发明所述方法工艺简单，易于工业化生产。
图1是本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法中煅烧步骤的升温曲线图。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品及其制备方法作进一步说 明。各实施例所用设备主要有磨盘型力化学反应器(结构见ZL95111258.9)、350型砂浆 搅拌机，100吨液压机，30m3隧道窑(或20m3 40m3倒焰窑)，冷却风机。原料中空玻化微 珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末、淀粉和甲基纤维素均为市售商品。实施例1本实施例制备厚度为50mm的板状结晶陶瓷防火吸音制品，工艺步骤依次如下(1)配料原料为中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末和淀粉，中空玻化微珠、 陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末的理化指标见表1。表1原料的理化指标
权利要求
一种结晶陶瓷防火吸音制品，其特征在于所述制品内部分布有微孔；组分包括Al2O3、Fe2O3、SiO2，各组分的重量百分数为Al2O3 20％～25％，Fe2O3 2％～3％，SiO2 72％～78％。
2.根据权利要求1所述的结晶陶瓷防火吸音制品，其特征在于所述制品的耐火度至 少为1580°C，抗压强度至少为3. OMpa，抗折强度至少为1. 5Mpa，体积密度为350kg/m3 420kg/m3,吸音系数为 0. 09HZ 0. 15HZ。
3.根据权利要求1或2所述的结晶陶瓷防火吸音制品，其特征在于所述制品为板状体、 条状体、块状体或管状体。
4.一种结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤(1)配料以中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末和协效粘接剂为原料，所述各原 料的质量百分数为中空玻化微珠50% 60%，陶瓷粉末20% 25%，硅藻土粉末15 18 %，氧化铝粉末3 % 5 %，协效粘接剂1 % 2 %，按所述质量百分数计算和称量各原 料；(2)混料将中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末和协效粘接剂在搅拌下加水混合 均勻，水的加入量为中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末和协效粘接剂总质 量的20% 25% ；(3)成型将步骤(2)制备的混合物料装入模具并加压成型，制成压坯；(4)干燥与煅烧将步骤(3)制备的压坯干燥后放入窑中进行煅烧，煅烧温度为850°C 900°C，煅烧时 间至少为3小时，煅烧时间届满后，将其从窑中取出冷却至自然温度，即成为结晶陶瓷防火 吸音制品。
5.根据权利要求4所述的结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，其特征在于所述中空玻 化微珠的粒度为18目 20目，所述陶瓷粉末、硅藻土粉末和氧化铝粉末的粒度为400目 600 目；所述中空玻化微珠中，SiO2的含量为70% 75%，Al2O3的含量为12% 13%，Fe2O3 的含量为20Z0 3%，所述陶瓷粉末中，SiO2的含量为42% 46%，Al2O3的含量为28% 30 %，Fe2O3的含量为0. 5 % 0. 8 %，所述硅藻土粉末中，SiO2的含量为60 % 62 %，Al2O3 的含量为7% 9%，Fe2O3的含量为0. 7% 1. 2%，有机物的含量为26% 28%。
6.根据权利要求4或5所述的结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，其特征在于协效粘 接剂为淀粉，或甲基纤维素，或淀粉和甲基纤维素。
7.根据权利要4或5所述的结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，其特征在于还包括研 磨步骤，该步骤设置在配料步骤之后、混料步骤之前，操作如下将陶瓷粉末、硅藻土粉末和 氧化铝粉末加入研磨装置，研磨时间以所述三种粉末的混合物粒度达到600目 700目为 限。
8.根据权利要求6所述的结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，其特征在于还包括研磨 步骤，该步骤设置在配料步骤之后、混料步骤之前，操作如下将陶瓷粉末、硅藻土粉末和氧化铝粉末加入研磨装置，研磨时间以所述三种粉末的混合物粒度达到600目 700目为限。
9.根据权利要求4或5所述的结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，其特征在于压坯的 干燥采用自然干燥法或在110°C烘干至少24小时。
10.根据权利要求8所述的结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，其特征在于所述压坯 的干燥采用自然干燥法或在110°C烘干至少24小时。
全文摘要
一种结晶陶瓷防火吸音制品，其内部分布有微孔，组分包括Al2O3、Fe2O3、SiO2，各组分的重量百分数为Al2O3 20％～25％，Fe2O3 2％～3％，SiO2 72％～78％。一种结晶陶瓷防火吸音制品的制备方法，以中空玻化微珠、陶瓷粉末、硅藻土粉末、氧化铝粉末和协效粘接剂为原料，各原料的质量百分数为中空玻化微珠50％～60％，陶瓷粉末20％～25％，硅藻土粉末15～18％，氧化铝粉末3％～5％，协效粘接剂1％～2％。工艺步骤包括配料、混料、成型、干燥与煅烧。本发明所述结晶陶瓷防火吸音制品具有高强质轻、不吸水、不返卤等性能，耐火度至少为1580℃，且在高温下不会产生有毒有害气体，绿色环保。
文档编号C04B38/00GK101948328SQ20101025022
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者刘渊, 王琪, 陈学 申请人:四川大学