一種泡沫玄武巖材料及制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種泡沫玄武巖材料及制作方法，主要由以下原料配比制成：玄武巖礦石，粉煤灰，廢玻璃粉，氧化鋁，發泡劑，助熔劑，穩泡劑，分散劑，輔料。通過原料處理，球磨粉碎，配比混合，干燥制粉，發泡成品，切割成形等步驟制成。本發明制得的玄武巖發泡建筑裝飾材料是一種性能優異的材料，無毒無輻射；它的導熱系數低，保溫性能好；化學性質穩定，耐火性好，抗壓強度和剪切強度高，完全滿足工程質量要求。本發明的主要原料玄武巖作為一種火山巖，在國內礦藏分布廣泛，容易獲取并且價格低廉，所得產品的性價比高。本發明可以用于建筑建設或建筑裝飾上的基礎材料，本發明可制成建筑用磚或建筑用板，本發明在制作和使用均具有環保的效果。
【專利說明】
-種泡沫玄武巖材料及制作方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種建筑裝飾材料，尤其是設及一種泡沫玄武巖材料及制作方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，為了進一步貫徹落實黨中央、國務院大眾創新、萬眾創業的號召和戰略部 署，清潔、環保、輕質材料在軍事設施、航空、航海、石油、化工、環保及建筑領域的應用規模 迅速擴大，現有輕質材料在某些領域很難滿足其需求。
[0003] 隔熱保溫材料方面，保溫市場上主要采用EPS、XPS苯板材料。運種材料保溫性能 好、價格低廉，市場占有率在90%W上。然而，隨著運類隔熱材料的大規模推廣，聚苯保溫板 的火災隱患逐漸暴露。近些年國內各大城市發生的建筑物火災中，人們發現聚苯保溫板燃 點低、燃燒速度快、煙霧毒性大、蔓延猛烈并且在燃燒時候烙融滴落，防火標準只能達到B2 級。相對苯板，巖棉的導熱系數低，耐火性好，保溫性、隔音性也相當優越，在國內保溫市場 上也有應用。但是巖棉的性能缺陷也很明顯，主要表現為抗拉強度低、吸水性大、耐久性差 等。運些缺陷直接帶來巖棉保溫工程的工程質量低，使用壽命短等問題。
[0004] 目前，出現新型的無機發泡保溫材料，如:泡沫水泥、泡沫玻璃和發泡陶瓷等。其中 發泡水泥容易生產，但自身較脆，自身膨脹內應力較大，導熱系數較高，吸水易發脹;泡沫玻 璃有較低的吸水率，但自身較脆，導熱系數高，嚴冷地區使用較厚;發泡陶瓷各方面效果都 比較好，但是抗折強度不夠，且生產成本較貴，不易推廣。泡沫玄武巖產品綜合了泡沫玻璃 和發泡陶瓷的優點，導熱系數和吸水率都低，抗壓強度和抗折強度較大，與建筑物同壽命等 等。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種具有方法簡單，容易操作；制得的成品具有無毒無福 射，導熱系數低，保溫性能好，化學性質穩定等優點的一種泡沫玄武巖材料及制作方法。
[0006] 本發明是通過W下技術方案實現的：一種泡沫玄武巖材料，其特征在于：由W下原 料配比制成：玄武巖礦石50~90%，粉煤灰10~30%，廢玻璃粉1~5%，氧化侶0.1~3%，發泡劑 0.3~10%，助烙劑5~25%，穩泡劑3~10%，分散劑0.1~0.5%，輔料0.1~0.7〇/〇。
[0007] 所述原料中優選的配比為：玄武巖礦石50~80%，粉煤灰10~24%，廢玻璃粉1~4%， 氧化侶0.1~2.5%，發泡劑0.5~9%，助烙劑5~20%，穩泡劑3~8%，分散劑0.1~0.4%，輔料 0.3~0.7〇/〇。
[000引所述原料中最佳的配比為：玄武巖礦石70%，粉煤灰10%，廢玻璃粉2%，氧化侶1%，發 泡劑7%，助烙劑5%，穩泡劑4%，分散劑0.3%，輔料0.7%。
[0009] 所述輔料為:納米中空微珠，凹凸棒石粘±尾礦粉，坡縷石中的一種或幾種。
[0010] 所述分散劑為多聚乙締醇、聚憐酸鋼、娃酸鋼和碳酸鋼中的一種。
[0011] 所述發泡劑為碳化娃、碳粉、煤粉、純堿和石灰石中的一種。
[0012] 所述發泡玄武巖建筑裝飾材料的制作方法具體的工藝是： 1、 原料處理:將開采后的玄武巖礦石料輸送到飄式粉碎機中，通過飄式粉碎機粉碎成 較小的玄武巖礦石塊，備用； 2、 球磨粉碎:將玄武巖礦石塊放入球磨機內，通過球磨機磨粉，將玄武巖礦石塊磨成 300目W下的粉狀，備用；將原料中的粉煤灰，廢玻璃粉，氧化侶和輔料分別放入磨粉機內， 磨成300目W下，備用； 3、 配比混合:按照上述配方的原料配比，將玄武巖，粉煤灰，廢玻璃粉，氧化侶，發泡劑， 助烙劑，穩泡劑，分散劑和輔料進行充分混合攬拌，制得混合粉，備用； 4、 干燥制粉:將上述混合后的混合粉充分混合攬拌，然后通過噴霧干燥塔干燥，制成混 合干粉，備用； 5、 發泡成品：將上述制成的混合干粉放入害爐內，W10~20°C/min速率升溫，在900~ l〇〇〇°C融化燒結成后保溫10~15min，然后W30~35°C/min速率降溫至530~580°C，然后保 溫30~90min后隨爐冷卻至室溫成型，制得為玄武巖發泡材料； 6、 切割成形:最后將上述制得的玄武巖發泡材料在隧道害中冷卻至5(TC W下，用切割 機切割成所需形狀制成成品。
[0013] 本發明的有益效果在于： 本發明的方法簡單，容易操作，制得的發泡玄武巖建筑裝飾材料的干體積密度： 180240kg/m3,抗壓強度：0.625.01化，抗折強度:0.551.151口曰，導熱系數（35°〇鄉0.06胖/ (m*K)，吸音能力：0.09%0.19%，孔隙率:70%95%，體積吸水率:0.1%0.2%，脆性系數<0.01，最 高使用溫度:650° C，最低使用溫度:-269° C。
[0014]
【具體實施方式】： 下面結合說明書對本發明作進一步說明： 實施例1 一種泡沫玄武巖材料，其特征在于：由W下原料配比制成：玄武巖礦石50~90%，粉煤灰 10~30%，廢玻璃粉1~5%，氧化侶0.1~3%，發泡劑0.3~10%，助烙劑5~25%，穩泡劑3~10%， 分散劑0.1~0.5%，輔料0.1~0.7〇/〇。
[0015] 所述原料中優選的配比為：玄武巖礦石50~80%，粉煤灰10~24%，廢玻璃粉1~4%， 氧化侶0.1~2.5%，發泡劑0.5~9%，助烙劑5~20%，穩泡劑3~8%，分散劑0.1~0.4%，輔料 0.3~0.7〇/〇。
[0016] 所述原料中最佳的配比為：玄武巖礦石70%，粉煤灰10%，廢玻璃粉2%，氧化侶1%，發 泡劑7%，助烙劑5%，穩泡劑4%，分散劑0.3%，輔料0.7%。
[0017] 所述輔料為:納米中空微珠，凹凸棒石粘±尾礦粉，坡縷石中的一種或幾種。
[0018] 所述分散劑為多聚乙締醇、聚憐酸鋼、娃酸鋼和碳酸鋼中的一種。
[0019] 所述發泡劑為碳化娃、碳粉、煤粉、純堿和石灰石中的一種。
[0020] 所述發泡玄武巖建筑裝飾材料的制作方法具體的工藝是： 1、 原料處理:將開采后的玄武巖礦石料輸送到飄式粉碎機中，通過飄式粉碎機粉碎成 較小的玄武巖礦石塊，備用； 2、 球磨粉碎:將玄武巖礦石塊放入球磨機內，通過球磨機磨粉，將玄武巖礦石塊磨成 300目W下的粉狀，備用；將原料中的粉煤灰，廢玻璃粉，氧化侶和輔料分別放入磨粉機內， 磨成300目W下，備用； 3、 配比混合:按照上述配方的原料配比，將玄武巖，粉煤灰，廢玻璃粉，氧化侶，發泡劑， 助烙劑，穩泡劑，分散劑和輔料進行充分混合攬拌，制得混合粉，備用； 4、 干燥制粉:將上述混合后的混合粉中加入發泡劑，助烙劑，穩泡劑，分散劑充分混合 攬拌，然后通過噴霧干燥塔干燥，制成混合干粉，備用； 5、 發泡成品：將上述制成的混合干粉放入害爐內，W10~20°C/min速率升溫，在900~ l〇〇〇°C融化燒結成后保溫10~15min，然后W30~35°C/min速率降溫至530~580°C，然后保 溫30~90min后隨爐冷卻至室溫成型，制得為玄武巖發泡材料； 6、 切割成形:最后將上述制得的玄武巖發泡材料在隧道害中冷卻至5(TC W下，用切割 機切割成所需形狀制成成品。
[0021] 實施例2 本實施方式中發泡玄武巖建筑裝飾材料的制作方法中，步驟5是按下述方案進行的:將 上述制成的混合干粉放入害爐內，WlO~20°C/min速率升溫，在900~1000°C融化燒結成后 保溫10~15min，然后W30~35°C/min速率降溫至530~580°C，然后保溫30~90min后隨爐 冷卻至室溫成型，制得為玄武巖發泡材料。
[0022] 本實施方式的發泡玄武巖建筑裝飾材料具有大量的細微閉孔氣泡結構，孔徑從納 米級到微米級不等，泡孔分布均勻，其主要的技術指標見表1。 rmwl 擊1 . 頭她例3
本實施方式中發泡玄武巖建筑裝飾材料的制作方法中，步驟5是按下述方案進行的:將 上述制成的混合干粉放入害爐內，WlOmin速率升溫，在900°C融化燒結成后保溫lOmin，然 后W30°C/min速率降溫至530°C，然后保溫30~90min后隨爐冷卻至室溫成型，制得為玄武 巖發泡材料。
[0024]本實施方式的發泡玄武巖建筑裝飾材料具有大量的細微閉孔氣泡結構，孔徑從納 米級到微米級不等，泡孔分布均勻，其主要的技術指標見表2。 rm)5i 車9.古帝渝古才貨施!方貴單法飽化偷材'M的古巧巧術巧
實施例4
本實施方式中發泡玄武巖建筑裝飾材料的制作方法中，步驟5是按下述方案進行的:將 上述制成的混合干粉放入害爐內，W20°C/min速率升溫，在1000°C融化燒結成后保溫 15min，然后W35°C/min速率降溫至580°C，然后保溫90min后隨爐冷卻至室溫成型，制得為 玄武巖發泡材料。
[0026]本實施方式的發泡玄武巖建筑裝飾材料具有大量的細微閉孔氣泡結構，孔徑從納 米級到微米級不等，泡孔分布均勻，其主要的技術指標見表3。 豐.O - 占把T-1^-P* 4^、、/丘1 女馬半山.7擊々任 >1 主 MiT擊冬化'1 tVt 立4*二 實施例5
本實施方式中發泡玄武巖建筑裝飾材料的制作方法中，步驟5是按下述方案進行的:將 上述制成的混合干粉放入害爐內，Wl5°C/min速率升溫，在950°C融化燒結成后保溫13min， 然后W33°C/min速率降溫至550°C，然后保溫60min后隨爐冷卻至室溫成型，制得為玄武巖 發泡材料。
[0028] 本實施方式的發泡玄武巖建筑裝飾材料具有大量的細微閉孔氣泡結構，孔徑從納 米級到微米級不等，泡孔分布均勻，其主要的技術指標見表4。
[0029] 表4:本實施方式發泡玄武巖建筑裝飾材料的主要技術指標：
實施例6
本發明制得的玄武巖發泡建筑裝飾材料是一種性能優異的無機非金屬材料，無毒無福 射;它的導熱系數低，保溫性能好;化學性質穩定，PH值為7-8,呈中性或弱堿性，對碳鋼、不 誘鋼、侶等金屬材料均無腐蝕;耐火性好，烙點高于1200°C，防火等級達到A級標準;并且抗 壓強度和剪切強度高，完全滿足工程質量要求。此外，它的耐溫、耐火性好，能夠在一269~ 650°C環境中使用，且吸濕能力低(體積吸濕率只有0.2~0.3%)不易氧化，長時間使用不會 出現質量問題。產品的主要原料玄武巖作為一種火山巖，在國內礦藏分布廣泛，容易獲取并 且價格低廉，所得產品的性價比高。
[0030] 實施例7 本發明制得的產品，不僅僅可W應用于建筑建設上的基礎材料，也可用作建筑裝飾上 的基礎材料，可將本產品制成建筑用磚或建筑用板，都具有良好的硬度和抗壓程度，并且保 溫性能良好，化學性質穩定，在制作和使用的過程中具有環保的效果。
[0031] 實施例8 按W下配比稱取各原料:玄武巖礦粉:50公斤;粉煤灰:20公斤;廢玻璃粉:5公斤;氧化 侶:2.5公斤;助烙劑：17公斤;滑石粉:5公斤;碳粉:0.5公斤。按照上述制作工藝制成。
[0032] 實施例9 按W下配比稱取各原料:玄武巖礦粉:60公斤;粉煤灰15:公斤;廢玻璃粉:2.5公斤;氧 化侶:2.5公斤;助烙劑：10公斤;滑石粉:5公斤;石灰石:5公斤。按照上述制作工藝制成。
[0033] 實施例10 按W下配比稱取各原料:玄武巖礦粉:65公斤;粉煤灰：10公斤;廢玻璃粉：1公斤;氧化 侶：1公斤;助烙劑:10公斤;滑石粉:3公斤;純堿:10公斤。按照上述制作工藝制成。
【主權項】
1. 一種泡沫玄武巖材料，其特征在于：由以下原料配比制成：玄武巖礦石50~90%，粉煤 灰10~30%，廢玻璃粉1~5%，氧化鋁0.1~3%，發泡劑0.3~10%，助熔劑5~25%，穩泡劑3~ 10%，分散齊 IjO. 1 ~0.5%，輔料0.1 ~0.7%。2. 根據權利要求1所述的一種泡沫玄武巖材料，其特征在于：所述原料中優選的配比 為：玄武巖礦石50~80%，粉煤灰10~24%，廢玻璃粉1~4%，氧化鋁0.1~2.5%，發泡劑0.5~ 9%，助熔劑5~20%，穩泡劑3~8%，分散劑0 · 1~0· 4%，輔料0· 3~0 · 7%。3. 根據權利要求1所述的一種泡沫玄武巖材料，其特征在于：所述原料中最佳的配比 為：玄武巖礦石70%，粉煤灰10%，廢玻璃粉2%，氧化鋁1%，發泡劑7%，助熔劑5%，穩泡劑4%，分 散劑0.3%，輔料0.7%。4. 根據權利要求1所述的一種泡沫玄武巖材料，其特征在于:所述輔料為：納米中空微 珠，凹凸棒石粘土尾礦粉，坡縷石中的一種或幾種。5. 根據權利要求1-3中任一項所述的一種泡沫玄武巖材料，其特征在于:所述分散劑為 多聚乙烯醇、聚磷酸鈉、硅酸鈉和碳酸鈉中的一種。6. 根據權利要求1-3中任一項所述的一種泡沫玄武巖材料，其特征在于:所述發泡劑為 碳化硅、碳粉、煤粉、純堿和石灰石中的一種。7. 根據權利要求1-3中任一項所述的一種泡沫玄武巖材料的制作方法，其特征在于:具 體的工藝是： 原料處理:將開采后的玄武巖礦石料輸送到顎式粉碎機中，通過顎式粉碎機粉碎成較 小的玄武巖礦石塊，備用； 球磨粉碎:將玄武巖礦石塊放入球磨機內，通過球磨機磨粉，將玄武巖礦石塊磨成300 目以下的粉狀，備用;將原料中的粉煤灰，廢玻璃粉，氧化鋁和輔料分別放入磨粉機內，磨成 300目以下，備用； 配比混合:按照上述配方的原料配比，將玄武巖，粉煤灰，廢玻璃粉，氧化鋁，發泡劑，助 熔劑，穩泡劑，分散劑和輔料進行充分混合攪拌，制得混合粉，備用； 干燥制粉:將上述混合后的混合粉充分混合攪拌，然后通過噴霧干燥塔干燥，制成混合 干粉，備用； 發泡成品：將上述制成的混合干粉放入窯爐內，以I 〇~2 0 °C / m i η速率升溫，在9 0 0~ l〇〇〇°C融化燒結成后保溫10~15min，然后以30~35°C/min速率降溫至530~580°C，然后保 溫30~90min后隨爐冷卻至室溫成型，制得為玄武巖發泡材料； 切割成形：最后將上述制得的玄武巖發泡材料在隧道窯中冷卻至50°C以下，用切割機 切割成所需形狀制成成品。
【文檔編號】C04B14/30GK105924128SQ201610250506
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】劉佐夫, 王倩, 劉希輝
【申請人】哈爾濱時代創新科技發展有限公司