复合硬质发泡无机保温材料制备装置及无机保温材料的制作方法

本实用新型涉及无机保温材料技术领域，尤其涉及一种低导热系数复合硬质发泡无机保温材料的制备装置，及所制得的保温材料。

背景技术：

建筑物隔热保温是节约能源、改善居住环境和使用功能的一个重要方面。建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例一般在30-40 %，绝大部分是采暖和空调的能耗，故建筑节能意义重大。在整个建筑物中，墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大，采用保温节能墙体是实现建筑节能最重要的手段。墙体保温根据保温层位置的不同可分为外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温三种。目前我国的外墙保温技术发展很快，是节能工作的重点，与外墙保温技术的发展密不可分的是节能保温材料的更新换代，建筑外墙保温材料的选用对节能降耗起着极为重要的作用。

目前，保温材料从应用上可分为有机、无机、复合型三大类。现在建筑外墙的保温材料多为有机保温材料，例如聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）、聚氨酯（PU）以及聚苯颗粒等。众所周知有机保温材料具有质量轻、保温隔热效果好，但缺点是：易燃烧、不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差、生态环保性差、施工难度大、工程成本高，而且资源有限，且难以循环利用。特别是，由建筑保温材料引起的火灾事件时有发生，近年来相继发生的几起大火造成了严重的人员伤亡和财产损失，引起了各界对保温材料防火性能的思考，保温材料的防火性能史无前例的引起了业内各界的高度重视，有机保温材料在燃烧过程中会不断产生融滴物和毒烟，释放出氰化氢、氯氟烃、氢氟碳化物等有毒有害气体，严重威胁人们的生命安全，同时造成环境污染。

无机保温材料主要有膨胀珍珠岩，岩棉，中空玻化微珠，泡沫混凝土等，无机保温材料具有防火、不燃、抗老化性能稳定等，但是他们的缺点也很明显，如吸水率高， 吸水致使其导热系数急剧增大，失去保温隔热性能，施工难度大等。

上述保温材料由于本身无法克服的原因，导致其很难大面积推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的，即在提供一种新型的低导热系数复合硬质发泡无机保温材料的制备装置，及所制得的保温材料。

本实用新型的技术方案为：一种复合硬质发泡无机保温材料制备装置，其具有中空的匣钵，匣钵内中心位置设置气凝胶纤维棉毡，该气凝胶纤维棉毡外侧与匣钵之间的空当中，填充玻璃空心微珠。

其特征在于，该玻璃空心微珠其粒径为30-500μm，容重300-600 kg/m3。

该气凝胶纤维棉毡的容重为30-100 kg/m3，导热系数为0.018-0.045 W/m﹒K。

玻璃空心微珠的数量为500-20000个，气凝胶纤维棉毡的尺寸为（100-280 mm）×（100-280mm）×（1-30mm）。

一种利用上述复合硬质发泡无机保温材料制备装置烧结制得的无机保温材料，该无机保温材料外层为玻璃空心微珠烧结得到的硬质发泡保温材料层，中间为气凝胶纤维棉毡。

该无机保温材料的抗压强度为0.5 MPa-2 MPa，导热系数为0.025-0.050 W/m﹒K，容重100-200 kg/m3。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的制备装置制造工艺简单，能耗低、成本低、发泡过程可控、具有普适性、可规模化生产，利用其制得的保温材料具有防火阻燃、变形系数小、抗老化、化学稳定性和生态环保性好的优点，整体来说施工简单、工程成本低，原材料广泛，保温效果好，使用寿命长，可回收再利用。

附图说明

图1为本实用新型制备装置的透视结构示意图。

图2为本实用新型烧结后的无机保温材料外观结构立体是示意图。

图3为本实用新型的无机保温材料截面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型一种复合硬质发泡无机保温材料制备装置的透视结构示意图，其具有中空的匣钵1，匣钵内中心位置设置气凝胶纤维棉毡2，该气凝胶纤维棉毡2外侧与匣钵1之间的空当中，填充玻璃空心微珠3。这里的气凝胶纤维棉毡及玻璃空心微珠均是现有的材料。

该玻璃空心微珠优选其粒径为30-500μm，容重300-600 kg/m3。

该气凝胶纤维棉毡优选容重为30-100 kg/m3，导热系数为0.018-0.045 W/m﹒K。

玻璃空心微珠的数量为500-20000个，气凝胶纤维棉毡的尺寸为（100-280 mm）×（100-280mm）×（1-30mm），匣钵大小根据需求进行选择，一般以玻璃空心微珠装满为宜。

在使用时，将上述制备装置整体放入马弗炉内烧结，即可得到相应的复合硬质发泡无机保温材料，如图2及图3所示，该无机保温材料外层为玻璃空心微珠烧结得到的硬质发泡保温材料层4，中间为气凝胶纤维棉毡2。

该无机保温材料的抗压强度为0.5 MPa-2 MPa，导热系数为0.025-0.050 W/m﹒K，容重100-200 kg/m3。

下述实施例1和2中的玻璃空心微珠都是采用公开号为CN 101870588A的专利中的方法制备的，其容重为300-600 kg/m3，直径为50-300 μm。该气凝胶纤维棉毡选容重为30-100 kg/m3，导热系数为0.018-0.045 W/m﹒K。

实施例1

在匣钵里，玻璃空心微珠5000个包裹在尺寸100*100*10mm的气凝胶纤维棉毡四周，之后将匣钵放入马弗炉烧结，随炉冷却至室温，得到复合无机保温材料。保温材料的抗压强度为1 MPa，导热系数为0.04 W/m﹒K，容重为200 kg/m3。

实施例2

在匣钵里，玻璃空心微珠10000个包裹在尺寸150*150*20mm的气凝胶纤维棉毡四周，之后将匣钵放入马弗炉烧结，随炉冷却至室温，得到复合无机保温材料。保温材料的抗压强度为0.8MPa，导热系数为0.035W/m﹒K，容重为150 kg/m3。