[發明專利]結合微?；|的實用材料

無效

• 申請號: 200880016937.0
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101688393A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: M·D·基普;D·L·皮尤;M·D·里奇斯;W·T·麥卡維爾
• 申請（專利權）人: 阿什工業技術有限責任公司
• 主分類號: E04B1/74
• 分類號: E04B1/74;E04B1/62;E04C2/02;C04B28/00;C04B14/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 吳 鵬;馬江立

相關申請

本申請要求在2007年3月21日提交的美國臨時專利申請No.60/919,509、在2007年7月17日提交的美國臨時專利申請No.60/961,130和在2007年11月7日提交的美國臨時專利申請No.61/001,367的權益，所述申請全部并入本文作為參考。

技術領域

本發明總體上涉及各種實用材料/應用材料(utility?material)和/或建筑材料，例如墻板、隔層等。相應地，本發明涉及化學、化學工程、制造工程、結構學和材料科學的領域。

背景技術

現有技術中存在許多不同類型的建筑材料或實用材料，例如墻板隔層、吹制成型隔層、聲學或聲衰減/吸收材料等。這些材料都用于在建筑物內提供特定功能。此外，組成這些實用材料的組分或成分的組合物迥然不同。雖然有很多不同的可用組合物來形成多種不同的實用材料，但是它們很少在結構中結合有微粒，如天然形成的漂珠(cenosphere)或合成制造的Extendospheres^TM。

此外，存在許多不同類型的天然形成的微粒和人造微粒。漂珠是天然形成的微粒，其為燃煤電廠中產生的“飛塵”副產物的一部分。全球眾多電廠每年燃燒數十億噸的煤來發電，結果產生超過億噸的煤塵或飛塵副產物。飛塵是由煤中的礦物質形成的細微粉末，包括煤中的不可燃物質和不完全燃燒留下的少量碳。將其稱為“飛”塵是因為其通過排氣從燃燒室輸出。飛塵通常在顏色上呈淺棕色，主要由不同尺寸的玻璃球體(glassysphere)——漂珠組成。飛塵的特性隨煤的成分和電廠運行條件而顯著變化。總量中只有一小部分被利用，其余則主要被扔到垃圾填埋場中。日益增加的成本和更嚴格的法規使人們不愿扔掉飛塵。盡管已發現飛塵在不同行業——包括建筑行業和結構行業——中的各種有益應用，但由于各種原因，其在作為適當的實用或建筑材料方面取得的成功有限。ASTM?C618定義了飛塵的兩種特殊等級：F級和C級。等級的區別主要取決于飛塵中成分的不同含量。由此，不同等級可具有不同的化學性質。一個主要區別是通常存在的石灰或氧化鈣的量。在F級飛塵中，一般低于10wt％。相反，在C級飛塵中，一般存在超過20wt％的石灰。

此外，為各種不同的目的而使用的幾種人造微粒。盡管此類微粒的組成和結構通常更加一致和均勻，但它們通常非常昂貴，由于成本原因而在許多應用場合中不能使用。

在許多建筑結構中特別關心的是噪聲或聲經建筑物結構中的分隔物或墻壁——不論是內墻還是外墻——傳播得怎樣。在多數情況下，希望穿過分隔物的傳聲保持盡可能最小。因此，結構分隔物或墻壁衰減(例如，吸收或分散)聲的能力是一個重要的設計因素。大多數建筑材料例如隔層、某些墻板產品等，在設計時需考慮一定程度的聲衰減或吸收特性，因為通常希望最小化或至少降低穿過分隔物的傳聲量。關于建筑結構，認為諸如墻板、隔層和特定類型的漆是可有助于提高聲衰減性能、或換言之降低傳聲的建筑材料。

墻板是一種常見的實用材料或建筑材料，其具有許多不同的類型、設計和尺寸。墻板可構造成具有許多不同的特性或特點，例如不同的吸聲、傳熱和/或防火特性。迄今為止，最常見類型的墻板是干墻板或石膏板。干墻板包括石膏內芯，該石膏內芯為半水形式的硫酸鈣(CaSO₄·1/2H₂O)，布置在兩個通常為紙或玻璃纖維墊的飾面隔膜之間。

最普遍使用的干墻板的厚度為二分之一英寸，但厚度范圍可從四分之一英寸(6.35mm)到一英寸(25mm)。為了隔音或防火，有時候將兩層干墻板互成直角地布置。干墻板為八分之三英寸板提供0.32的熱阻或R值，為半英寸的板提供0.45的R值，為八分之五英寸板提供0.56的R值，為一英寸板提供0.83的R值。除R值增加外，較厚的干墻板具有稍高的傳聲等級(STC)級別。

STC為ASTM國際分類E413和E90的一部分，是一種廣泛使用的用于鑒定建筑材料對空氣聲的衰減程度的標準。STC數由在從125Hz到4000Hz的十六個標準頻率下測得的聲衰減值導出。然后將這些傳送損耗值繪制在聲壓級圖上并將結果曲線與一標準的基準廓線對比。聲學工程師將這些值擬合成一適當的TL(或傳送損耗)曲線以確定STC級別。可認為STC是墻板或其它分隔物可提供的噪聲分貝下降。dB是以對數進制的，其中當音量大致減半時人耳可感知10dB的聲減小。因此，任何dB(量級)的減小都是很明顯的。對于相同的材料以dB(量級)的減小取決于傳聲頻率。STC級別越高，隔板在減少常見的音頻的傳送方面就越有效。