本发明属于保温材料领域；具体涉及一种泡沫玄武岩保温材料及其制备方法。
背景技术：
对于能源密集型的中国经济来说，由于经济的快速增涨，对能源的需求也日益紧迫，节能形势不容乐观。在能源有限的条件下，如何将能源使用的效率最大化已经成为全社会共同面临的问题。约占全社会总能源30％的建筑耗能，已经成为我国能源消费的主要方面。我国目前拥有的所有建筑，只有其中的4％采用了节能措施。由于能源的供给和需求的矛盾日益突出，能源形势依然十分严峻，能源不足已经成为制约我国经济可持续发展的瓶颈。因此加强节能型建筑材料的研发与生产，发展节能建筑，降低建筑能耗，对我国能源与经济的科学发展有着非常重要的意义。
目前常用的保温材料主要有两大类：第一类是膨胀珍珠岩和保温砂浆类的无机保温材料，第二类是以eps为代表的有机发泡保温板。其中第一类的无机保温材料容易吸水，洗水后保温性能严重下降；第二类的有机发泡保温板虽然不易吸水，但在高温、日晒等工作环境下易老化，长期保温性能会严重下降。对于一些特殊的工作环境，例如高温、高湿度环境，必须应用一种高耐候性、高耐久性的保温材料。目前这样的保温材料除了泡沫玻璃外还没有其他品种，但泡沫玻璃是脆性材料，柔性差而且难以加工，对于管道等非平面物体的保温还有一定的局限性。现有保温材料的耐候性、耐久性差和泡沫玻璃柔性差的缺点。为了克服上述缺点，专利申请201310528477.2，专利名称《发泡玄武岩保温材料的制作方法》中应用氢化钛粉末混合玄武岩矿石制备了发泡玄武岩保温材料，保温效果良好，制备方法简单，使用温度最高能够达到590℃。为了使泡沫玄武岩保温材料能够达到更高的使用温度，抗压、抗折性能提高，本申请提供了一种泡沫玄武岩保温材料及其制备方法。
技术实现要素：
本发明目的是提供了一种泡沫玄武岩保温材料及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种泡沫玄武岩保温材料，所述的泡沫玄武岩保温材料主要是由玄武岩矿石、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和辅料制成，其重量份数分别为50～90份的玄武岩矿石，0.3～10份的发泡剂，5～25份的助熔剂，3～10份的稳泡剂，0.1～0.5份的分散剂，0.1～0.7份的辅料。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的泡沫玄武岩保温材料中玄武岩矿石的重量份数为60～85份，发泡剂的重量份数为0.5～9份，助熔剂的重量份数为5～20份，稳泡剂的重量份数为3～8份，分散剂的重量份数为0.1～0.4份，辅料的重量份数为0.3～0.7份。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的泡沫玄武岩保温材料中玄武岩矿石的重量份数为80份，发泡剂的重量份数为7份，助熔剂的重量份数为8，稳泡剂的重量份数为4份，分散剂的重量份数为0.3份，辅料的重量份数为0.7份。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的发泡剂包括碳化硅、碳粉、煤粉、纯碱、石灰石中的至少一种。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的助熔剂包括硼砂、氧化铝、氧化硅中的至少一种。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的稳泡剂包括石膏粉、氟化钙、磷酸钠中的至少一种。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的分散剂包括聚乙烯醇、聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠中的至少一种。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的辅料包括纳米中空微珠，凹凸棒石粘土尾矿粉，坡缕石中的至少一种。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、原料处理：将开采后的玄武岩矿石料输送到颚式粉碎机中粉碎，粉碎成0.1～1cm的玄武岩碎石，备用；
步骤2、球磨粉碎：将辅料、步骤1制得的玄武岩碎石分别放入球磨机内球磨，球磨后得到的玄武岩粉末和辅料粉末，过300目筛，备用；
步骤3、配比混合：按照重量份数分别称取步骤2制得的玄武岩矿石粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和步骤2制得的辅料粉，称量后的物质充分混合搅拌，制得混合粉，备用；
步骤4、干燥制粉：将步骤3制得的混合粉充分混合搅拌，然后通过喷雾干燥塔干燥，制成混合干粉，备用；
步骤5、发泡成品：将步骤4制得的混合干粉放入窑炉内，以10～20℃/min速率升温至900～1000℃，然后保温50～80min融化烧结，然后以30～35℃/min速率降温至530～580℃，然后保温30～90min，然后随炉冷却至室温成型，制得玄武岩发泡材料；
步骤6、切割成形：将步骤5制得的玄武岩发泡材料在隧道窑中冷却至50℃以下，用切割机切割形状，得到所述的泡沫玄武岩保温材料。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料的制备方法，步骤5中混合干粉放入窑炉内，以18℃/min速率升温至1000℃，然后保温60min融化烧结，然后以35℃/min速率降温至560℃，然后保温60min，然后随炉冷却至室温成型，制得玄武岩发泡材料。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，制得的发泡玄武岩建筑装饰材料的干体积密度为160～220kg/m3，抗压强度为0.6～8mpa，抗折强度为0.55～1.5mpa，35℃下的导热系数为0.05w/(m×k)以下，吸音能力为0.09％～0.19％，孔隙率达到70％～95％，体积吸水率达到0.1％～0.2％，脆性系数<0.01，最高使用温度达到650℃，最低使用温度达到-269℃。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，制得的玄武岩发泡建筑装饰材料是一种性能优异的无机非金属材料，无毒无辐射；它的导热系数低，保温性能好；化学性质稳定，ph值为7-8，呈中性或弱碱性，对碳钢、不锈钢、铝等金属材料均无腐蚀；耐火性好，熔点高于1200℃，防火等级达到a级标准；并且抗压强度和剪切强度高，完全满足工程质量要求。此外，它的耐温、耐火性好，能够在－269～650℃环境中使用，且吸湿能力低(体积吸湿率只有0.1～0.2％)不易氧化，长时间使用不会出现质量问题。产品的主要原料玄武岩作为一种火山岩，在国内矿藏分布广泛，容易获取并且价格低廉，所得产品的性价比高。
本发明所述的泡沫玄武岩保温材料，不仅可以应用于建筑建设上的基础材料，也可用作建筑装饰上的基础材料，可将本产品制成建筑用砖或建筑用板，都具有良好的硬度和抗压程度，并且保温性能良好，化学性质稳定，在制作和使用的过程中具有环保的效果。
具体实施方式
具体实施方式一：
一种泡沫玄武岩保温材料，所述的泡沫玄武岩保温材料中玄武岩矿石的重量份数为80份，发泡剂的重量份数为7份，助熔剂的重量份数为8，稳泡剂的重量份数为4份，分散剂的重量份数为0.3份，辅料的重量份数为0.7份。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的发泡剂包括碳化硅、石灰石，所述的碳化硅和所述的石灰石的质量比为1:1。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的助熔剂包括硼砂、氧化铝，所述的硼砂和所述的氧化铝的质量比为2:1。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的稳泡剂为石膏粉。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的分散剂为聚乙烯醇。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的辅料包括纳米中空微珠，凹凸棒石粘土尾矿粉，坡缕石，所述的纳米中空微珠，所述的凹凸棒石粘土尾矿粉，所述的坡缕石的质量比为1:1:1。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，制得的发泡玄武岩建筑装饰材料的干体积密度为175kg/m3，抗压强度为3.5mpa，抗折强度为1.5mpa，35℃下的导热系数为0.03w/(m×k)，吸音能力为0.10％，孔隙率达到90％，体积吸水率达到0.2％，脆性系数<0.01，最高使用温度650℃，最低使用温度-269℃。
具体实施方式二：
根据具体实施方式一所述的泡沫玄武岩保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、原料处理：将开采后的玄武岩矿石料输送到颚式粉碎机中粉碎，粉碎成0.1～1cm的玄武岩碎石，备用；
步骤2、球磨粉碎：将辅料、步骤1制得的玄武岩碎石分别放入球磨机内球磨，球磨后得到的玄武岩粉末和辅料粉末，过300目筛，备用；
步骤3、配比混合：按照重量份数分别称取步骤2制得的玄武岩矿石粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和步骤2制得的辅料粉，称量后的物质充分混合搅拌，制得混合粉，备用；
步骤4、干燥制粉：将步骤3制得的混合粉充分混合搅拌，然后通过喷雾干燥塔干燥，制成混合干粉，备用；
步骤5、发泡成品：将步骤4制得的混合干粉放入窑炉内，以15℃/min速率升温至1000℃，然后保温50min融化烧结，然后以35℃/min速率降温至560℃，然后保温60min，然后随炉冷却至室温成型，制得玄武岩发泡材料；
步骤6、切割成形：将步骤5制得的玄武岩发泡材料在隧道窑中冷却至50℃以下，用切割机切割形状，得到所述的泡沫玄武岩保温材料。
具体实施方式三：
一种泡沫玄武岩保温材料，所述的泡沫玄武岩保温材料主要是由玄武岩矿石、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和辅料制成，其重量份数分别为50份的玄武岩矿石，3份的发泡剂，5份的助熔剂，3份的稳泡剂，0.1份的分散剂，0.1份的辅料。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的发泡剂为碳粉。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的助熔剂为氧化硅。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的稳泡剂为氟化钙。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的分散剂为碳酸钠。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的辅料为凹凸棒石粘土尾矿粉。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，制得的发泡玄武岩建筑装饰材料的干体积密度为195kg/m3，抗压强度为4mpa，抗折强度为1.05mpa，35℃下的导热系数为0.05w/(m×k)，吸音能力为0.11％，孔隙率达到90％，体积吸水率达到0.2％，脆性系数<0.01，最高使用温度达到650℃，最低使用温度达到-269℃。
具体实施方式四：
根据具体实施方式三所述的泡沫玄武岩保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、原料处理：将开采后的玄武岩矿石料输送到颚式粉碎机中粉碎，粉碎成0.2cm的玄武岩碎石，备用；
步骤2、球磨粉碎：将辅料、步骤1制得的玄武岩碎石分别放入球磨机内球磨，球磨后得到的玄武岩粉末和辅料粉末，过300目筛，备用；
步骤3、配比混合：按照重量份数分别称取步骤2制得的玄武岩矿石粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和步骤2制得的辅料粉，称量后的物质充分混合搅拌，制得混合粉，备用；
步骤4、干燥制粉：将步骤3制得的混合粉充分混合搅拌，然后通过喷雾干燥塔干燥，制成混合干粉，备用；
步骤5、发泡成品：将步骤4制得的混合干粉放入窑炉内，以10℃/min速率升温至900℃，然后保温80min融化烧结，然后以30℃/min速率降温至530℃，然后保温90min，然后随炉冷却至室温成型，制得玄武岩发泡材料；
步骤6、切割成形：将步骤5制得的玄武岩发泡材料在隧道窑中冷却至50℃以下，用切割机切割形状，得到所述的泡沫玄武岩保温材料。
具体实施方式五：
一种泡沫玄武岩保温材料，所述的泡沫玄武岩保温材料主要是由玄武岩矿石、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和辅料制成，其重量份数分别为90份的玄武岩矿石，9份的发泡剂，20份的助熔剂，8份的稳泡剂，0.2份的分散剂，0.7份的辅料。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的发泡剂为纯碱。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的助熔剂为硼砂。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的稳泡剂为石膏粉。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的分散剂为硅酸钠。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的辅料为纳米中空微珠。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，制得的发泡玄武岩建筑装饰材料的干体积密度为220kg/m3，抗压强度为4.6mpa，抗折强度为0.86mpa，35℃下的导热系数为0.05w/(m×k)，吸音能力为0.12％，孔隙率达到71，体积吸水率达到0.2％，脆性系数<0.01，最高使用温度达到630℃，最低使用温度达到-260℃。
具体实施方式六：
根据具体实施方式五所述的泡沫玄武岩保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、原料处理：将开采后的玄武岩矿石料输送到颚式粉碎机中粉碎，粉碎成0.1cm的玄武岩碎石，备用；
步骤2、球磨粉碎：将辅料、步骤1制得的玄武岩碎石分别放入球磨机内球磨，球磨后得到的玄武岩粉末和辅料粉末，过300目筛，备用；
步骤3、配比混合：按照重量份数分别称取步骤2制得的玄武岩矿石粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和步骤2制得的辅料粉，称量后的物质充分混合搅拌，制得混合粉，备用；
步骤4、干燥制粉：将步骤3制得的混合粉充分混合搅拌，然后通过喷雾干燥塔干燥，制成混合干粉，备用；
步骤5、发泡成品：将步骤4制得的混合干粉放入窑炉内，以20℃/min速率升温至1000℃，然后保温60min融化烧结，然后以35℃/min速率降温至580℃，然后保温60min，然后随炉冷却至室温成型，制得玄武岩发泡材料；
步骤6、切割成形：将步骤5制得的玄武岩发泡材料在隧道窑中冷却至50℃以下，用切割机切割形状，得到所述的泡沫玄武岩保温材料。
具体实施方式七：
一种泡沫玄武岩保温材料，所述的泡沫玄武岩保温材料主要是由玄武岩矿石、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和辅料制成，其重量份数分别为60份的玄武岩矿石，6份的发泡剂，6份的助熔剂，6份的稳泡剂，0.3份的分散剂，0.6份的辅料。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的发泡剂为煤粉。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的助熔剂为氧化硅。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的稳泡剂为磷酸钠。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的分散剂为聚磷酸钠。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，所述的辅料为坡缕石。
本实施方式所述的泡沫玄武岩保温材料，制得的发泡玄武岩建筑装饰材料的干体积密度为180kg/m3，抗压强度为4.5mpa，抗折强度为1.3mpa，35℃下的导热系数为0.03w/(m×k)以下，吸音能力为0.09，孔隙率达到92％，体积吸水率达到0.1％，脆性系数<0.01，最高使用温度达到640℃，最低使用温度达到-265℃。
具体实施方式八：
根据具体实施方式七所述的泡沫玄武岩保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、原料处理：将开采后的玄武岩矿石料输送到颚式粉碎机中粉碎，粉碎成0.3cm的玄武岩碎石，备用；
步骤2、球磨粉碎：将辅料、步骤1制得的玄武岩碎石分别放入球磨机内球磨，球磨后得到的玄武岩粉末和辅料粉末，过300目筛，备用；
步骤3、配比混合：按照重量份数分别称取步骤2制得的玄武岩矿石粉、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和步骤2制得的辅料粉，称量后的物质充分混合搅拌，制得混合粉，备用；
步骤4、干燥制粉：将步骤3制得的混合粉充分混合搅拌，然后通过喷雾干燥塔干燥，制成混合干粉，备用；
步骤5、发泡成品：将步骤4制得的混合干粉放入窑炉内，以15℃/min速率升温至950℃，然后保温70min融化烧结，然后以33℃/min速率降温至550℃，然后保温60min，然后随炉冷却至室温成型，制得玄武岩发泡材料；
步骤6、切割成形：将步骤5制得的玄武岩发泡材料在隧道窑中冷却至50℃以下，用切割机切割形状，得到所述的泡沫玄武岩保温材料。