本发明涉及一种高气孔分散性高铝隔热砖材料的制备方法，属于隔热材料技术领域。
背景技术：
轻质高铝隔热砖是一种轻质、高强、低导热率的材料，与致密材料相比具有低密
度、低导热率、保温性能优良等特点。与普通隔热材料相比具有强度高、使用温度高等特点，不但可以做隔热层，也可以与火焰直接接触，是轻型高温窑炉理想的内衬材料。由于其原材料丰富、价格相对低廉，被广泛应用于各种烧成窑、加热装置、均热炉的隔热层和内衬，增加了窑炉的蓄热效果与减轻了窑炉的重量，在当今能源紧缺的社会中，具有很好的发展前景和研究意义。
使用粉状原料，选择适当的解胶剂(反絮凝剂)使其均匀地悬浮在溶液中，调成泥浆，浇注到有吸水性有模型(一般为石膏模)中吸去水分，按模型形状形成坯体，此法称为注浆工艺。注浆工艺能使粉料与造孔剂较好地混合，制成的多孔材料气孔分布均匀，且设备简单，因而这种工艺也是制备多孔材料常用的方法。该工艺的技术关键是料浆的制备。模压成型的最大优点是简单方便，如果对制品的质量要求不高，较小的片状、块状或管状的多孔陶瓷都可用模压成型的方法制备。高铝隔热材料属于多孔材料中的一种，多孔材料存在的主要问题是：强度随着容重的减小而减小，另外使用温度低，并且很少能与火焰直接接触。因此开发出高强度、低容重的轻质隔热材料是我们工作的重点。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有轻质高铝砖材料强度不高且使用温度较低，容量低的问题，提供了一种高气孔分散性高铝隔热砖材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、10～15份正硅酸乙酯、3～5份质量分数5％醋酸溶液和25～30份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并水解反应2～3h，收集水解液并滴加氨水置于水解液中，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下静置，得基体溶胶液；
（2）按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、3～5份硝酸铝和25～30份环氧丙烷置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置，得改性凝胶并按质量比1:5，将改性凝胶与基体溶胶液搅拌混合，超声分散，收集分散溶胶液；
（3）按重量份数计，分别称量45～50份氧化铝、25～30份粘土、10～15份莫来石和25～30份分散溶胶液置于搅拌机中，搅拌混合并置于塑料袋中困料40～48h，随后将其浇注至模具中，在室温下养护40～48h；
（4）待养护完成后，干燥处理，再升温加热，保温反应后，再二次升温，保温煅烧1～2h并静置冷却至室温，即可制备得所述高气孔分散性高铝隔热砖材料。
步骤（1）所述的氨水滴加速率为10～15ml/min。
步骤（4）所述的升温加热为按5℃/min升温至400～500℃。
步骤（4）所述的二次升温为按8℃/min二次升温至1400～1500℃。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明技术方案通过制备二氧化硅溶胶体系并作为基础体系填充至高铝隔热砖材料内部，由于其存在，使得材料与材料间的孔隙被二氧化硅气凝胶所填充，消除材料颗粒之间的相互接触，因为颗粒间的接触会影响气孔在材料内部的分散性能，降低材料的力学性能，而且材料颗粒之间的接触会产生热桥效应，增加纤维的固相热传导，降低材料的隔热性能，所以采用二氧化硅溶胶有效改善材料的隔热性能；
（2）本发明技术方案通过改性凝胶再高温下快速分解，形成大量气体并有效溢出，通过气体溢出对材料颗粒之间的结构有效调整并形成均匀分散进一步改善材料的气孔分散性能。
具体实施方式
按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、10～15份正硅酸乙酯、3～5份质量分数5％醋酸溶液和25～30份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并水解反应2～3h，收集水解液并滴加质量分数5％氨水置于水解液中，控制滴加速率为10～15ml/min，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下静置6～8h，得基体溶胶液；按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、3～5份硝酸铝和25～30份环氧丙烷置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置25～30min，得改性凝胶并按质量比1:5，将改性凝胶与基体溶胶液搅拌混合，在200～300w下超声分散10～15min，收集分散溶胶液；按重量份数计，分别称量45～50份氧化铝、25～30份粘土、10～15份莫来石和25～30份分散溶胶液置于搅拌机中，搅拌混合并置于塑料袋中困料40～48h，随后将其浇注至模具中，在室温下养护40～48h后，在100～110℃下干燥3～5h后，再按5℃/min升温至400～500℃，保温反应1～2h后，再按8℃/min二次升温至1400～1500℃，保温煅烧1～2h并静置冷却至室温，即可制备得所述高气孔分散性高铝隔热砖材料。
按重量份数计，分别称量45份无水乙醇、10份正硅酸乙酯、3份质量分数5％醋酸溶液和25份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并水解反应2h，收集水解液并滴加质量分数5％氨水置于水解液中，控制滴加速率为10ml/min，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下静置6h，得基体溶胶液；按重量份数计，分别称量45份无水乙醇、3份硝酸铝和25份环氧丙烷置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置25min，得改性凝胶并按质量比1:5，将改性凝胶与基体溶胶液搅拌混合，在200w下超声分散10min，收集分散溶胶液；按重量份数计，分别称量45份氧化铝、25份粘土、10份莫来石和25份分散溶胶液置于搅拌机中，搅拌混合并置于塑料袋中困料40h，随后将其浇注至模具中，在室温下养护40h后，在100℃下干燥3h后，再按5℃/min升温至400℃，保温反应1h后，再按8℃/min二次升温至1400℃，保温煅烧1h并静置冷却至室温，即可制备得所述高气孔分散性高铝隔热砖材料。
按重量份数计，分别称量47份无水乙醇、12份正硅酸乙酯、4份质量分数5％醋酸溶液和25～30份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并水解反应2h，收集水解液并滴加质量分数5％氨水置于水解液中，控制滴加速率为12ml/min，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下静置7h，得基体溶胶液；按重量份数计，分别称量47份无水乙醇、4份硝酸铝和27份环氧丙烷置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置27min，得改性凝胶并按质量比1:5，将改性凝胶与基体溶胶液搅拌混合，在250w下超声分散12min，收集分散溶胶液；按重量份数计，分别称量44份氧化铝、27份粘土、12份莫来石和27份分散溶胶液置于搅拌机中，搅拌混合并置于塑料袋中困料44h，随后将其浇注至模具中，在室温下养护44h后，在105℃下干燥4h后，再按5℃/min升温至450℃，保温反应2h后，再按8℃/min二次升温至1450℃，保温煅烧2h并静置冷却至室温，即可制备得所述高气孔分散性高铝隔热砖材料。
按重量份数计，分别称量50份无水乙醇、15份正硅酸乙酯、5份质量分数5％醋酸溶液和30份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并水解反应3h，收集水解液并滴加质量分数5％氨水置于水解液中，控制滴加速率为15ml/min，待滴加完成后，搅拌混合并置于室温下静置8h，得基体溶胶液；按重量份数计，分别称量50份无水乙醇、5份硝酸铝和30份环氧丙烷置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于室温下静置30min，得改性凝胶并按质量比1:5，将改性凝胶与基体溶胶液搅拌混合，在300w下超声分散15min，收集分散溶胶液；按重量份数计，分别称量50份氧化铝、30份粘土、15份莫来石和30份分散溶胶液置于搅拌机中，搅拌混合并置于塑料袋中困料48h，随后将其浇注至模具中，在室温下养护48h后，在110℃下干燥5h后，再按5℃/min升温至500℃，保温反应2h后，再按8℃/min二次升温至1500℃，保温煅烧1～2h并静置冷却至室温，即可制备得所述高气孔分散性高铝隔热砖材料。
将本发明制备的实例1，2，3进行性能测试，具体测试结果如下表表1所示：
表1性能测试表
由上表可知，本发明制备的隔热砖材料具有优异的隔热性能和力学强度。