[發明專利]多元硅鋁復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010176569.5
• 申請日: 2010-05-17
• 公開（公告）號: CN101844911A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 趙振寰;周慧貞;周偉;戚國林
• 申請（專利權）人: 上海富家家新型溫棚設計制作有限公司
• 主分類號: C04B33/00
• 分類號: C04B33/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 張美娟

技術領域

本發明涉及一種新型無機非金屬材料，具體為一種多元硅鋁復合材料，以及這種材料的制備方法。

背景技術

1985年法國科學家J.Davidovits提出了一種利用粘土制備膠凝材料的方法，其應用范圍與水泥、陶瓷相近，由于種種膠凝材料的主要原料是粘土(高嶺土)，材料來源十分廣泛，且具有能耗大、污染小的獨特優點，因而逐漸與建材的生產和建筑工程中。但是，這種膠凝材料也存在有不足之處：由于化學組成、微觀結構和活性成分波動較大，致使難以制成性能穩定的制品，尤其是制品的韌性小，脆性大，因而制約了這種材料的推廣和應用。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種新型多元硅鋁復合材料，以解決現有技術的上述諸多問題。

本發明的另一個目的是為了提供這種多元硅鋁復合材料的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現。

一種多元硅鋁復合材料，由甲、乙、丙三組分組成，三組分的質量比為：1∶0.3-1∶0.05-0.2；其中，甲組分為粉狀原料，是以高嶺土為主要成分的多元硅鋁混合物，乙組分為液體原料，是硅酸鈉與氫氧化鈉混合物，丙組分為增強纖維。

所述的甲組分中，按質量百分比計，高嶺土為30％-70％，其他混合料為30％-70％。所述的其他混合料為硅灰、粉煤灰、煤矸石、礦渣、水淬爐渣中的一種或幾種混合，根據其活性調整摻量，活性高者，取低值；活性低者，取高值。所述混合物的粒度為200-600目。

所述的乙組分中，硅酸鈉與氫氧化鈉水溶液混合的質量比為：1∶0.4-1∶1；其中，硅酸鈉的模數為2-3.3，氫氧化鈉溶液的濃度為10mol/L-14mol/L。

所述的丙組分中，其增強纖維由耐堿玻璃纖維的短纖維和PVA纖維的短纖維混合組成，混合比例為：1∶0.1-1∶2。

所述的甲、乙、丙三組分，在使用前混合攪拌均勻即可。

制備上述多元硅鋁復合材料的方法，其具體步驟如下：

1)煅燒，將高嶺土(或煤矸石)在650℃-750℃溫度下煅燒1.5-3小時；

2)混合，按照上述組分和含量稱取甲(煅燒后的)、乙、丙三組分，混合，攪拌均勻；

3)成型，將步驟2)的混合物放入真空擠泥機中，通過模具擠壓成型；

4)封裝，以塑料薄膜將步驟3)中擠壓成型的坯體密閉封裝；

5)養護，在常溫下靜置24小時以上，再采用55℃-65℃蒸汽養護24小時后，移至常溫場地，放置一個月。

本發明的多元硅鋁復合材料及其制備方法，克服了常規膠凝材料的許多缺點，提高了韌性和強度。并且具有低碳排放、能耗低、滲透率低、導熱率低、耐高溫、抗腐蝕、取材廣泛、工藝簡單和成本低等特點。此外，本發明的多元硅鋁復合材料的制品，還具有可以回收再利用的獨特性能。因此應用范圍極為廣泛，不僅可以取代部分水泥制品，還可取代部分金屬和陶瓷，用于結構部件、模具材料等制品；也可以作為地下耐腐蝕管道；在通訊設施、道路橋梁和軍事設施等領域也有廣闊的應用前景。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步闡述本發明的技術要點。

實施例1

1、將高嶺土、煤矸石在700℃溫度下煅燒2小時，粒度為600目，稱取煅燒后的高嶺土10kg，煅燒后的煤矸石10kg，并稱取400目礦渣10kg，300目粉煤灰15kg，混合攪拌，作為甲組分。

2、稱取濃度為10mol/L的氫氧化鈉溶液5.5kg，與模量為3的硅酸鈉溶液8kg混合攪拌，靜置24小時，作為乙組分。

3、稱取2cm長的耐堿玻璃纖維2kg，與2cm長的PVA短纖維1kg，混合后作為丙組分。

4、將甲、乙、丙三組分混合攪拌放入真空擠泥機中加壓成型，以塑料薄膜將擠出的密閉封裝；在常溫下靜置24小時，再采用60℃蒸氣養護24小時后，移至常溫場地，放置一個月。

實施例2

1、將高嶺土、煤矸石在650℃溫度下煅燒2小時，粒度為200目，稱取煅燒后的高嶺土20kg，稱取300目粉煤灰20kg，硅灰5kg，400目礦渣15kg，混合攪拌，作為甲組分。

2、稱取濃度為12mol/L的氫氧化鈉溶液10kg，與模量為2的硅酸鈉溶液20kg混合攪拌，靜置24小時，作為乙組分。

3、稱取2cm長的耐堿玻璃纖維3kg，與2cm長的PVA短纖維3kg，混合后作為丙組分。

4、將甲、乙、丙三組分混合攪拌放入真空擠泥機中加壓成型，以塑料薄膜將擠出的密閉封裝；在常溫下靜置24小時，再采用60℃蒸氣養護24小時后，移至常溫場地，放置一個月。

實施例3