专利名称:人造石及其制造和应用的制作方法
一种用作建筑材料，轻质保温、吸声材料，耐火材料，电绝缘材料等的人造石及其制造方法和该人造石的应用。
人造石的成分一般包括胶粘剂、增强材料、骨料或填充料。目前广泛使用的人造大理石，用不饱和聚脂树脂作胶粘剂，石渣、石粉等作填充料，能够制造出与天然大理石相媲美的人造大理石。但这种人造大理石造价较高，生产工艺较复杂，且生产周期较长，不耐高温。苏联专利SU-483-365公开了一种建筑模制装饰材料，用石棉水泥渣(含水分30-35%)66.5-33%作为填充料，水玻璃(密度为1.1)28.5-33.5%作粘结剂，制造象贴砖之类的装饰材料。这种材料成本较高，原料来源不广，适用面窄。
本发明是一种生产工艺简单，原料来源广泛，成本低，应用面广的人造石。
本发明的内容是一种人造石以及制造该人造石的方法和应用。
本人造石成分包括有胶粘剂，增强材料，骨料等。以水玻璃作为胶粘剂，石棉作为增强材料，各种硅酸盐原料、矿渣、炉渣、各种石粉、有机材料碎屑等作为骨料，其成分组成范围为水玻璃(比重1.36-1.42) 15-35%(重量)石棉 1-20%(重量)骨料 60-80%(重量)各组分的总和为100%。
优先选择的成分范围是当石棉为石棉绒时，成分范围为水玻璃(比重1.36-1.42) 15-25%(重量)石棉绒 3-10%(重量)骨料 70-80%(重量)各组分总和为100%。
当石棉为石棉粉时，成分范围为水玻璃(比重1.36-1.42) 15-25%(重量)石棉粉 8-20%(重量)骨料 60-70%(重量)各组分总和为100%。
本人造石用作装饰材料等方面时则分作坯料和表面釉层，其表面釉层的组成范围为水玻璃(比重1.36-1.42) 25-40%(重量)石棉 1-20%(重量)颗粒度约300目的骨料 50-70%(重量)氟硅酸钠 2.5-6.0%(重量)颜料 适量各组分总和为100%。
釉层的骨料采用的原料与坯料所采用的骨料一致。
本人造石的制造方法是1、将不同粒度(一般在200目左右)的骨料按比例和石棉拌匀，然后加入水玻璃充分搅匀;或者先将石棉掺入水玻璃中搅匀，然后加入骨料充分搅匀;
2、对表面需要施釉的材料，制作表面釉层，其方法是将釉料湿磨到万目筛筛余量小于0.2%，制成釉浆;将图案反画在纸上，将纸放在模具内，将釉浆注入模具内图案纸上，如果不要图案，则直接注入模具内，厚度1.0-3.0mm，再在室温下或60℃下烘烤2-5小时，让其初凝，即为表面釉层;
3、用注塑法成型将混合料注入模具内的表面釉层上，不需上釉的直接注入模具内，振实成型后连同模具一起初凝定型;或用压制法成型将混合料投入模具内的表面釉层上，加压成型，压力8kg/cm2左右，不需上釉的将混合料直接注入模具内，加压成型;
4、将成型好的人造石放在室温下初凝定型一段时间，一般以4-12小时为宜;
5、将定型后的人造石进行强化固化放入烘烤设备由室温逐渐升温至150℃-200℃，升温速率30℃-50℃/小时，升温时间3-5小时，恒温一段时间，以2小时为宜;
此过程亦可采用分阶段升温，恒温，达到强化固化目的由室温以30℃/小时速率升到60℃，在60℃下恒温1小时;以30℃/小时速率由60℃升至80℃，在80℃下恒温1小时;以30℃/小时的速率由80℃升温至100℃，恒温1小时;以30℃/小时升温速率升温至150℃～200℃，恒温2小时;然后以30℃/小时的速率冷却至室温或随炉冷却;
烘烤设备可采用间歇式的加热室，也可采用连续式的隧道窑、退火窑等;
强化固化时间要视材料厚薄而定，厚的时间要长，薄的时间可短一些。当胶粘剂用水玻璃时，如果加氟硅酸钠(占水玻璃10-15%)，可以不烘烤，但产品强度稍低一些。氟硅酸钠有毒，操作时要戴口罩;
6、脱模用注塑成型，要在固化后脱模，用压制成型，在压制成型后脱模。用有机油作脱模剂。如果用有机材料如树脂、塑料、玻璃钢做模具，几乎不要脱模剂;
7、根据用途，进行表面处理，如打蜡、抛光等。
本人造石强度大，韧性好，重量轻，可机械加工(锯、钻、切、削)，可粘贴，外形美观，绝缘，绝热，隔声，吸声，防火，防冻，防水，防潮，防蚀，防霉，其耐久性，可与天然石媲美。
本人造石能用作建筑材料、轻质保温、吸声材料、耐火材料、电绝缘材料和灭弧罩等。当制造的人造石表面不需要施釉时，本人造石的组成中可用磷酸(浓度40-60%)或磷酸铝(浓度40%)或硫酸镁(比重1.2-1.4的溶液)代替水玻璃作为胶粘剂。
下面结合本发明的非限定实施例作进一步的说明。
例1本人造石用作表面装饰建筑材料。
骨料采用各种硅酸盐原料、各种石粉如石英岩石粉、大理石粉、方理石粉、白云石粉、滑石粉等，粉煤灰、矿渣粉、炉渣粉、熟坯料粉、有机材料碎屑等。实验样品规格为40×40×160mm3的坯料，其抗折强度为120kg/cm2，抗压强度为250kg/cm2，成本只有陶瓷锦砖的 1/4 。
这种釉面砖比陶瓷锦砖韧性好，抗冲击强度大，并可机械加工(锯、钻、切、削)，同样规格的小方块，陶瓷锦砖从20厘米高处平落在水泥地上碰碎，而这种人造石釉面砖要从80厘米高处落下才碰碎。
这种釉面砖比聚脂型人造大理石的抗风化性、耐高温性、防潮性能都好，比白水泥型人造大理石强度大，韧性好，重量轻。
例2本人造石用作砖瓦、墙板、楼板、钢筋骨架制品、钢筋骨架多层复合大板。骨料采用天然砂、炉渣、各种矿渣、熟坯料，粒度配比一般为直径小于1.2mm的30%左右，1.2mm-5mm的40%左右，其余为小于20mm以下的。规格为40×40×160mm3的实验样品，抗压强度200-300kg/cm2，抗折强度100-150kg/cm2。抗折强度比烧结的砖大4-10倍，比水泥制品大2-7倍。
例3本人造石用作轻质保温、吸声材料。
骨料采用蛭石、珍珠岩、岩棉、玻璃纤维等轻质材料制成各种轻质制品。如骨料采用粉煤灰、天然砂、硅藻土、炉渣、矿渣等比重较大的材料，可另加0.5-8%的加气剂如松香皂泡沫粉等做成泡沫轻质材料制品，也可加占骨料的5-30%的轻质有机材料碎屑如锯木灰、稻草、谷壳，做成轻质保温、吸声材料。
例4本人造石用作耐火材料。
骨料采用铬渣，可制造铬铝砖;骨料为镁砂、废镁砖时，可制造镁质砖;骨料采用高铝熟土和废高铝砖，可制造高铝砖;骨料采用石英砂和废硅砖，可制造硅砖，耐火度1650℃-1800℃，这些耐火材料做成40×40×160mm3实验样品，常温强度抗压200-400kg/cm2，抗折100-150kg/cm2，由室温直接放入1300℃炉中不炸不裂。用这些材料制成的坩埚，重量轻，成本低(为同容量坩埚的 1/8 )，寿命长。
例5本人造石用作电绝缘材料和灭弧罩。
骨料采用硅酸铝矿石粉、陶瓷粉、云母、石英粉、大理石粉等，可制造电绝缘子、瓷管、瓷夹、灭弧罩等。不上釉时，击穿电压2300V/mm，电阻1.0×104MΩ，耐热温度1400℃，成本只有经烧结的陶瓷绝缘材料和用水泥石棉板做的灭弧罩的 1/4 左右。
权利要求
1.一种人造石，其中含有胶粘剂、增强材料和骨料，其特征在于含有作为胶粘剂的水玻璃，作为增强材料的石棉，该人造石的组成范围为水玻璃(比重1.36-1.42)15-35%(重量)石棉 1-20%(重量)骨料 60-80%(重量)各组分的总和为100%。
2.根据权利要求
1的人造石，其特征在于用作建筑装饰材料的人造石的骨料采用硅酸盐原料、石粉、矿渣粉、炉渣粉、熟坯料粉、有机材料碎屑。
3.根据权利要求
1的人造石，其特征在于用作建筑砖、瓦、板材制品的人造石的骨料采用天然砂、粉煤灰、各种矿渣、炉渣、熟坯料。
4.根据权利要求
1的人造石，其特征在于用作轻质保温、吸声材料的人造石的骨料采用蛭、珍珠岩、岩棉、玻璃纤维、天然砂、石粉、硅藻土、矿渣、炉渣、熟坯料、有机材料碎屑。
5.根据权利要求
1的人造石，其特征在于用作耐火材料的人造石的骨料可采用铬渣、镁砂、石英砂、各种耐火熟料、各种废耐火砖。
6.根据权利要求
1的人造石，其特征在于用作绝缘材料的人造石的骨料采用陶瓷粉、云母、石英粉、大理石粉、硅酸铝矿石粉。
7.根据权利要求
3至6中任意一项的人造石，其特征在于用磷酸或磷酸铝或硫酸镁溶液代替水玻璃作胶粘剂。
8.一种人造石，具有坯料和表面釉层，其特征在于表面釉层的成分范围为水玻璃(比重1.36-1.42) 25-40%(重量)石棉 1-20%(重量)颗粒度约300目的骨料 50-70%(重量)氟硅酸钠 2.5-6.0%(重量)颜料 适量各组分总和为100%
9.一种制造人造石的方法(1)将骨料按比例与石棉搅匀，然后加入水玻璃，充分搅匀;(2)对表面需要施釉的材料，制作表面釉层，其方法是将釉料湿磨到万目筛筛余量小于0.2%，制成釉浆，将图案反画在纸上，将纸放在模具内，将釉浆注入模内纸上，如果不要图案，则直接注入模内，厚度1.0-3.0mm，再在室温下或60℃下烘烤2-5小时，让其初凝，即为表面釉层;(3)用注塑法成型，将混合料注入模具内振实成型;或用压制成型法，将混合料投入压制模内加8kg/cm2左右的压力压制成型;(4)将成型好的人造石放在室温下初凝定型一段时间;(5)将定型好的人造石放入烘烤设备内由室温逐渐升温至150℃～200℃，恒温一段时间，使人造石强化、固化，然后缓慢冷却至室温;(6)脱模用注塑成型的人造石要在固化后脱模，用压制法成型的，在压制后脱模;(7)根据用途需要，对人造石进行表面处理。
专利摘要
一种人造石及其制造方法和该人造石的应用。本人造石用15—35％(重量)的水玻璃，1—20％(重量)的石棉，60—80％(重量)的骨料混合均匀，经注塑成型或加压成型，定型，固化，表面处理而成。采用不同的胶粘剂和不同的骨料，可分别用作建筑材料，轻质保温、吸声材料，耐火材料和电绝缘材料等。
文档编号C04B41/60GK86102083SQ86102083
公开日1987年10月7日 申请日期1986年3月18日
发明者林协中 申请人:林协中导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan