[發明專利]空芯巖棉及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200910135571.5
• 申請日: 2009-04-27
• 公開（公告）號: CN101538122A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 鞠加會
• 申請（專利權）人: 鞠加會
• 主分類號: C03C13/06
• 分類號: C03C13/06;C03B37/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫皓晨;費碧華

技術領域

本發明涉及一種保溫、隔熱材料，尤其涉及一種主要以玄武巖礦石為原料制備而成的具有保溫、隔熱性能的空芯巖棉，本發明還涉及該空芯巖棉的制備方法和應用，屬于保溫、隔熱材料領域。

背景技術

巖棉是以天然巖石如玄武巖、輝長巖、白云石、鐵礦石、鋁礬土等為主要原料，經高溫熔化、纖維化而制成的無機質纖維。巖棉制品是一種保溫、隔熱材料，具有重量輕、保溫、隔熱、阻燃、隔音、節能、耐腐蝕、耐酸堿等特點，它的主要化學成份是二氧化硅、三氧化二鎂、氧化鎂和氧化鈣。巖棉與國內傳統的保溫材料相比，它具有容重輕、導熱系數低、可燃性耐久、抗腐蝕、吸聲等突出的特點，而建筑和工業、國防、航天、航海，各種領域所歡迎，現已廣泛用于建筑、石油化工、電力、仿制、交通船舶、工業管道、爐塔、缸體等，是一種高效節能的保溫材料。

現有的巖棉實質上都是礦渣棉當巖棉去出售，因為礦渣棉是以煉鐵余下的廢礦渣為主要原料，加上白灰石，百分之幾的玄武巖成份，所以燒出的礦棉經沖天爐，用冶金焦燒，在燒制過程中，沖天爐必須有熱風環、增加助燃。做制備的巖棉纖維較短、拉力較差、韌性差、保溫程度低等。

發達的國家新型保溫迅速發展，對建筑物的保溫隔熱材料的研究和應用十分重視，巖棉制品已大量用于房屋建筑。瑞典國家通過立法規定新建房屋必須用170mm厚度以上的巖棉保溫材料，否則不允許開工籌建，對于個體家庭舊房改建用保溫材料，國家將給予補助和貸款。瑞典在建筑工程上使用保溫材料十分普遍。據歐洲共同體研究和應用的巖棉資料表明，50mm厚的巖棉板在建筑墻體保溫上，相當于240mm磚墻，使用1噸巖棉制品，每年可節省1噸石油，在工業熱力管道裝置上，采用1立方米巖棉制品，每年可能節省電能2500千卡/小時，相當于每年節省了3噸標準煤，國外科技發達的國家，巖棉制品的研究向高尖端方向發展，特別是日本、德國、美國、等國家，已經把巖棉用于織布，生產出來的襯衣，冬暖夏涼、保溫防火，很受用戶歡迎。

發明內容

本發明首先所要解決的技術問題是提供一種制備成本低、性能優良的空芯巖棉。

本發明首先所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的：

一種空芯巖棉，包括以下重量百分比的各原料制成：玄武巖60-70％、白云石20-30％、輝綠巖2-6％、螢石4-8％；

優選的，各原料的重量百分比為：玄武巖65％、白云石25％、輝綠巖4％、螢石6％；

為了達到更好的技術效果，所述的玄武巖優選為黑龍江穆陵中長玄武巖；

玄武巖的化學成分與輝長巖相似，SiO2含量變化于45％～52％之間，K₂O+Na₂O含量較侵入巖略高，CaO、Fe₂O₃+FeO、MgO含量較侵入巖略低。礦物成份主要由基性長石和輝石組成，次要礦物有橄欖石，角閃石及黑云母等，巖石均為暗色，一般為黑色，有時呈灰綠以及暗紫色等，呈斑狀結構，氣孔構造和杏仁構造普遍。

玄武巖體積密度為2.8～3.3g/cm³，致密者壓縮強度很大，可高達300MPa，有時更高，存在玻璃質及氣孔時則強度有所降低。玄武巖耐久性甚高，節理多，且具脆性，因而不易采得大塊石料，由于氣孔和杏仁構造常見，雖玄武巖地表上分布廣泛，但可作飾面石材不多。玄武巖的主要成份是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂(還有少量的氧化鉀、氧化鈉)，其中二氧化硅含量最多，約占百分之四十五至五十左右。玄武巖的顏色，常見的多為黑色、黑褐或暗綠色。因其質地致密，它的比重比一般花崗巖、石灰巖、沙巖、頁巖都重。

白云石含鎂和鈣高，在一定的溫度下其到助燃作用，任何冶煉和鑄造都離不開的，如果白云石塊太小，爐溫肯定低，只能能起到化學的反應作用，沒有起著充分助燃的作用，并且浪費能源，本發明人通過大量的試驗發現，當白云石的粒徑為8-10厘米是能夠最大限度的起到助燃的作用。此外，當玄武巖的粒徑為8-10厘米，螢石的粒徑為2-6厘米時，爐體內透氣性不好，容易做爐，原料能夠充分的溶化。所以，為了達到更好的技術效果，所述的玄武巖、白云石的粒徑優選為8-10厘米，所述的螢石的粒徑優選為2-6厘米；