一种泡沫玄武岩材料及制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种泡沫玄武岩材料及制作方法，主要由以下原料配比制成：玄武岩矿石，粉煤灰，废玻璃粉，氧化铝，发泡剂，助熔剂，稳泡剂，分散剂，辅料。通过原料处理，球磨粉碎，配比混合，干燥制粉，发泡成品，切割成形等步骤制成。本发明制得的玄武岩发泡建筑装饰材料是一种性能优异的材料，无毒无辐射；它的导热系数低，保温性能好；化学性质稳定，耐火性好，抗压强度和剪切强度高，完全满足工程质量要求。本发明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。本发明可以用于建筑建设或建筑装饰上的基础材料，本发明可制成建筑用砖或建筑用板，本发明在制作和使用均具有环保的效果。
【专利说明】
-种泡沫玄武岩材料及制作方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种建筑装饰材料，尤其是设及一种泡沫玄武岩材料及制作方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，为了进一步贯彻落实党中央、国务院大众创新、万众创业的号召和战略部 署，清洁、环保、轻质材料在军事设施、航空、航海、石油、化工、环保及建筑领域的应用规模 迅速扩大，现有轻质材料在某些领域很难满足其需求。
[0003] 隔热保溫材料方面，保溫市场上主要采用EPS、XPS苯板材料。运种材料保溫性能 好、价格低廉，市场占有率在90%W上。然而，随着运类隔热材料的大规模推广，聚苯保溫板 的火灾隐患逐渐暴露。近些年国内各大城市发生的建筑物火灾中，人们发现聚苯保溫板燃 点低、燃烧速度快、烟雾毒性大、蔓延猛烈并且在燃烧时候烙融滴落，防火标准只能达到B2 级。相对苯板，岩棉的导热系数低，耐火性好，保溫性、隔音性也相当优越，在国内保溫市场 上也有应用。但是岩棉的性能缺陷也很明显，主要表现为抗拉强度低、吸水性大、耐久性差 等。运些缺陷直接带来岩棉保溫工程的工程质量低，使用寿命短等问题。
[0004] 目前，出现新型的无机发泡保溫材料，如:泡沫水泥、泡沫玻璃和发泡陶瓷等。其中 发泡水泥容易生产，但自身较脆，自身膨胀内应力较大，导热系数较高，吸水易发胀;泡沫玻 璃有较低的吸水率，但自身较脆，导热系数高，严冷地区使用较厚;发泡陶瓷各方面效果都 比较好，但是抗折强度不够，且生产成本较贵，不易推广。泡沫玄武岩产品综合了泡沫玻璃 和发泡陶瓷的优点，导热系数和吸水率都低，抗压强度和抗折强度较大，与建筑物同寿命等 等。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种具有方法简单，容易操作；制得的成品具有无毒无福 射，导热系数低，保溫性能好，化学性质稳定等优点的一种泡沫玄武岩材料及制作方法。
[0006] 本发明是通过W下技术方案实现的：一种泡沫玄武岩材料，其特征在于：由W下原 料配比制成：玄武岩矿石50~90%，粉煤灰10~30%，废玻璃粉1~5%，氧化侣0.1~3%，发泡剂 0.3~10%，助烙剂5~25%，稳泡剂3~10%，分散剂0.1~0.5%，辅料0.1~0.7〇/〇。
[0007] 所述原料中优选的配比为：玄武岩矿石50~80%，粉煤灰10~24%，废玻璃粉1~4%， 氧化侣0.1~2.5%，发泡剂0.5~9%，助烙剂5~20%，稳泡剂3~8%，分散剂0.1~0.4%，辅料 0.3~0.7〇/〇。
[000引所述原料中最佳的配比为：玄武岩矿石70%，粉煤灰10%，废玻璃粉2%，氧化侣1%，发 泡剂7%，助烙剂5%，稳泡剂4%，分散剂0.3%，辅料0.7%。
[0009] 所述辅料为:纳米中空微珠，凹凸棒石粘±尾矿粉，坡缕石中的一种或几种。
[0010] 所述分散剂为多聚乙締醇、聚憐酸钢、娃酸钢和碳酸钢中的一种。
[0011] 所述发泡剂为碳化娃、碳粉、煤粉、纯碱和石灰石中的一种。
[0012] 所述发泡玄武岩建筑装饰材料的制作方法具体的工艺是： 1、 原料处理:将开采后的玄武岩矿石料输送到飄式粉碎机中，通过飄式粉碎机粉碎成 较小的玄武岩矿石块，备用； 2、 球磨粉碎:将玄武岩矿石块放入球磨机内，通过球磨机磨粉，将玄武岩矿石块磨成 300目W下的粉状，备用；将原料中的粉煤灰，废玻璃粉，氧化侣和辅料分别放入磨粉机内， 磨成300目W下，备用； 3、 配比混合:按照上述配方的原料配比，将玄武岩，粉煤灰，废玻璃粉，氧化侣，发泡剂， 助烙剂，稳泡剂，分散剂和辅料进行充分混合揽拌，制得混合粉，备用； 4、 干燥制粉:将上述混合后的混合粉充分混合揽拌，然后通过喷雾干燥塔干燥，制成混 合干粉，备用； 5、 发泡成品：将上述制成的混合干粉放入害炉内，W10~20°C/min速率升溫，在900~ l〇〇〇°C融化烧结成后保溫10~15min，然后W30~35°C/min速率降溫至530~580°C，然后保 溫30~90min后随炉冷却至室溫成型，制得为玄武岩发泡材料； 6、 切割成形:最后将上述制得的玄武岩发泡材料在隧道害中冷却至5(TC W下，用切割 机切割成所需形状制成成品。
[0013] 本发明的有益效果在于： 本发明的方法简单，容易操作，制得的发泡玄武岩建筑装饰材料的干体积密度： 180240kg/m3,抗压强度：0.625.01化，抗折强度:0.551.151口曰，导热系数（35°〇乡0.06胖/ (m*K)，吸音能力：0.09%0.19%，孔隙率:70%95%，体积吸水率:0.1%0.2%，脆性系数<0.01，最 高使用溫度:650° C，最低使用溫度:-269° C。
[0014]
【具体实施方式】： 下面结合说明书对本发明作进一步说明： 实施例1 一种泡沫玄武岩材料，其特征在于：由W下原料配比制成：玄武岩矿石50~90%，粉煤灰 10~30%，废玻璃粉1~5%，氧化侣0.1~3%，发泡剂0.3~10%，助烙剂5~25%，稳泡剂3~10%， 分散剂0.1~0.5%，辅料0.1~0.7〇/〇。
[0015] 所述原料中优选的配比为：玄武岩矿石50~80%，粉煤灰10~24%，废玻璃粉1~4%， 氧化侣0.1~2.5%，发泡剂0.5~9%，助烙剂5~20%，稳泡剂3~8%，分散剂0.1~0.4%，辅料 0.3~0.7〇/〇。
[0016] 所述原料中最佳的配比为：玄武岩矿石70%，粉煤灰10%，废玻璃粉2%，氧化侣1%，发 泡剂7%，助烙剂5%，稳泡剂4%，分散剂0.3%，辅料0.7%。
[0017] 所述辅料为:纳米中空微珠，凹凸棒石粘±尾矿粉，坡缕石中的一种或几种。
[0018] 所述分散剂为多聚乙締醇、聚憐酸钢、娃酸钢和碳酸钢中的一种。
[0019] 所述发泡剂为碳化娃、碳粉、煤粉、纯碱和石灰石中的一种。
[0020] 所述发泡玄武岩建筑装饰材料的制作方法具体的工艺是： 1、 原料处理:将开采后的玄武岩矿石料输送到飄式粉碎机中，通过飄式粉碎机粉碎成 较小的玄武岩矿石块，备用； 2、 球磨粉碎:将玄武岩矿石块放入球磨机内，通过球磨机磨粉，将玄武岩矿石块磨成 300目W下的粉状，备用；将原料中的粉煤灰，废玻璃粉，氧化侣和辅料分别放入磨粉机内， 磨成300目W下，备用； 3、 配比混合:按照上述配方的原料配比，将玄武岩，粉煤灰，废玻璃粉，氧化侣，发泡剂， 助烙剂，稳泡剂，分散剂和辅料进行充分混合揽拌，制得混合粉，备用； 4、 干燥制粉:将上述混合后的混合粉中加入发泡剂，助烙剂，稳泡剂，分散剂充分混合 揽拌，然后通过喷雾干燥塔干燥，制成混合干粉，备用； 5、 发泡成品：将上述制成的混合干粉放入害炉内，W10~20°C/min速率升溫，在900~ l〇〇〇°C融化烧结成后保溫10~15min，然后W30~35°C/min速率降溫至530~580°C，然后保 溫30~90min后随炉冷却至室溫成型，制得为玄武岩发泡材料； 6、 切割成形:最后将上述制得的玄武岩发泡材料在隧道害中冷却至5(TC W下，用切割 机切割成所需形状制成成品。
[0021] 实施例2 本实施方式中发泡玄武岩建筑装饰材料的制作方法中，步骤5是按下述方案进行的:将 上述制成的混合干粉放入害炉内，WlO~20°C/min速率升溫，在900~1000°C融化烧结成后 保溫10~15min，然后W30~35°C/min速率降溫至530~580°C，然后保溫30~90min后随炉 冷却至室溫成型，制得为玄武岩发泡材料。
[0022] 本实施方式的发泡玄武岩建筑装饰材料具有大量的细微闭孔气泡结构，孔径从纳 米级到微米级不等，泡孔分布均匀，其主要的技术指标见表1。 rmwl 击1 . 头她例3
本实施方式中发泡玄武岩建筑装饰材料的制作方法中，步骤5是按下述方案进行的:将 上述制成的混合干粉放入害炉内，WlOmin速率升溫，在900°C融化烧结成后保溫lOmin，然 后W30°C/min速率降溫至530°C，然后保溫30~90min后随炉冷却至室溫成型，制得为玄武 岩发泡材料。
[0024]本实施方式的发泡玄武岩建筑装饰材料具有大量的细微闭孔气泡结构，孔径从纳 米级到微米级不等，泡孔分布均匀，其主要的技术指标见表2。 rm)5i 車9.古帝渝古才货施!方贵單法饱化偷材'M的古巧巧术巧
实施例4
本实施方式中发泡玄武岩建筑装饰材料的制作方法中，步骤5是按下述方案进行的:将 上述制成的混合干粉放入害炉内，W20°C/min速率升溫，在1000°C融化烧结成后保溫 15min，然后W35°C/min速率降溫至580°C，然后保溫90min后随炉冷却至室溫成型，制得为 玄武岩发泡材料。
[0026]本实施方式的发泡玄武岩建筑装饰材料具有大量的细微闭孔气泡结构，孔径从纳 米级到微米级不等，泡孔分布均匀，其主要的技术指标见表3。 丰.O - 占把T-1^-P* 4^、、/丘1 女马半山.7击々任 >1 主 MiT击冬化'1 tVt 立4*二 实施例5
本实施方式中发泡玄武岩建筑装饰材料的制作方法中，步骤5是按下述方案进行的:将 上述制成的混合干粉放入害炉内，Wl5°C/min速率升溫，在950°C融化烧结成后保溫13min， 然后W33°C/min速率降溫至550°C，然后保溫60min后随炉冷却至室溫成型，制得为玄武岩 发泡材料。
[0028] 本实施方式的发泡玄武岩建筑装饰材料具有大量的细微闭孔气泡结构，孔径从纳 米级到微米级不等，泡孔分布均匀，其主要的技术指标见表4。
[0029] 表4:本实施方式发泡玄武岩建筑装饰材料的主要技术指标：
实施例6
本发明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，无毒无福 射;它的导热系数低，保溫性能好;化学性质稳定，PH值为7-8,呈中性或弱碱性，对碳钢、不 诱钢、侣等金属材料均无腐蚀;耐火性好，烙点高于1200°C，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，它的耐溫、耐火性好，能够在一269~ 650°C环境中使用，且吸湿能力低(体积吸湿率只有0.2~0.3%)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。
[0030] 实施例7 本发明制得的产品，不仅仅可W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 溫性能良好，化学性质稳定，在制作和使用的过程中具有环保的效果。
[0031] 实施例8 按W下配比称取各原料:玄武岩矿粉:50公斤;粉煤灰:20公斤;废玻璃粉:5公斤;氧化 侣:2.5公斤;助烙剂：17公斤;滑石粉:5公斤;碳粉:0.5公斤。按照上述制作工艺制成。
[0032] 实施例9 按W下配比称取各原料:玄武岩矿粉:60公斤;粉煤灰15:公斤;废玻璃粉:2.5公斤;氧 化侣:2.5公斤;助烙剂：10公斤;滑石粉:5公斤;石灰石:5公斤。按照上述制作工艺制成。
[0033] 实施例10 按W下配比称取各原料:玄武岩矿粉:65公斤;粉煤灰：10公斤;废玻璃粉：1公斤;氧化 侣：1公斤;助烙剂:10公斤;滑石粉:3公斤;纯碱:10公斤。按照上述制作工艺制成。
【主权项】
1. 一种泡沫玄武岩材料，其特征在于：由以下原料配比制成：玄武岩矿石50~90%，粉煤 灰10~30%，废玻璃粉1~5%，氧化铝0.1~3%，发泡剂0.3~10%，助熔剂5~25%，稳泡剂3~ 10%，分散齐 IjO. 1 ~0.5%，辅料0.1 ~0.7%。2. 根据权利要求1所述的一种泡沫玄武岩材料，其特征在于：所述原料中优选的配比 为：玄武岩矿石50~80%，粉煤灰10~24%，废玻璃粉1~4%，氧化铝0.1~2.5%，发泡剂0.5~ 9%，助熔剂5~20%，稳泡剂3~8%，分散剂0 · 1~0· 4%，辅料0· 3~0 · 7%。3. 根据权利要求1所述的一种泡沫玄武岩材料，其特征在于：所述原料中最佳的配比 为：玄武岩矿石70%，粉煤灰10%，废玻璃粉2%，氧化铝1%，发泡剂7%，助熔剂5%，稳泡剂4%，分 散剂0.3%，辅料0.7%。4. 根据权利要求1所述的一种泡沫玄武岩材料，其特征在于:所述辅料为：纳米中空微 珠，凹凸棒石粘土尾矿粉，坡缕石中的一种或几种。5. 根据权利要求1-3中任一项所述的一种泡沫玄武岩材料，其特征在于:所述分散剂为 多聚乙烯醇、聚磷酸钠、硅酸钠和碳酸钠中的一种。6. 根据权利要求1-3中任一项所述的一种泡沫玄武岩材料，其特征在于:所述发泡剂为 碳化硅、碳粉、煤粉、纯碱和石灰石中的一种。7. 根据权利要求1-3中任一项所述的一种泡沫玄武岩材料的制作方法，其特征在于:具 体的工艺是： 原料处理:将开采后的玄武岩矿石料输送到颚式粉碎机中，通过颚式粉碎机粉碎成较 小的玄武岩矿石块，备用； 球磨粉碎:将玄武岩矿石块放入球磨机内，通过球磨机磨粉，将玄武岩矿石块磨成300 目以下的粉状，备用;将原料中的粉煤灰，废玻璃粉，氧化铝和辅料分别放入磨粉机内，磨成 300目以下，备用； 配比混合:按照上述配方的原料配比，将玄武岩，粉煤灰，废玻璃粉，氧化铝，发泡剂，助 熔剂，稳泡剂，分散剂和辅料进行充分混合搅拌，制得混合粉，备用； 干燥制粉:将上述混合后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； 发泡成品：将上述制成的混合干粉放入窑炉内，以I 〇~2 0 °C / m i η速率升温，在9 0 0~ l〇〇〇°C融化烧结成后保温10~15min，然后以30~35°C/min速率降温至530~580°C，然后保 温30~90min后随炉冷却至室温成型，制得为玄武岩发泡材料； 切割成形：最后将上述制得的玄武岩发泡材料在隧道窑中冷却至50°C以下，用切割机 切割成所需形状制成成品。
【文档编号】C04B14/30GK105924128SQ201610250506
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】刘佐夫, 王倩, 刘希辉
【申请人】哈尔滨时代创新科技发展有限公司