[發(fā)明專利]導熱型沸石碳化鉭陶瓷微珠制備多孔集水海綿磚的方法

有效

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• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN106187036B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設計）人: 李愛軍;郭志東
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B18/02;C04B38/08;C04B38/02;E01C5/04;E01C11/24
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技術領域

本發(fā)明涉及導熱型沸石碳化鉭陶瓷微珠制備多孔集水海綿磚的方法，屬于材料技術領。

背景技術

由于厄爾尼諾和拉尼娜現象，我國的氣候出現極端的變化，降雨分布極不均勻，南北方旱澇不均，在同一個地區(qū)，一年中降雨量也極不均等，缺水已經制約經濟的發(fā)展和人民生活，合理利用現有的降水，將小區(qū)路面、馬路、公共休閑廣場有效的降水合理收集、儲存、利用，緩解干旱缺水季節(jié)的用水，意義重大。

發(fā)明內容

沸石碳化鉭空心微珠作為基料，碳化鉭高硬度、高熔點、耐化學腐蝕、耐熱沖擊、高抗氧化、耐燒蝕，沸石粒徑越小比表面積越大，吸附能力越強，沸石能夠吸附水中的氨態(tài)氮、有機物和重金屬離子，還具有離子交換和耐酸耐熱的性能, 調節(jié)水的pH值，能夠將海綿磚表面的熱傳導到土壤中，以硅酸鈉作為粘結劑，水泥為多孔集水海綿磚增加機械強度和粘結作用，粉煤灰和聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強吸水劑，采用膨脹漿液，降低漿液的密度，制成的多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進入燕尾槽，受重力的作用再流入集水管，集水管將多孔集水海綿磚連接在一起，雨水匯集到集水池中。

其技術方案為：導熱型沸石碳化鉭陶瓷微珠制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、多孔集水海綿磚的配料：水泥15～20wt%、粒徑為100～250μm沸石碳化鉭空心陶瓷微珠60～75wt%、模數3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3～10wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～5.0wt%，以上各組分的重量百分比之和為100%；

第二步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為100～250μm沸石碳化鉭開孔空心陶瓷微珠放入料倉中，由提升機送入布料器，布料器將沸石碳化鉭開孔空心陶瓷微珠均勻分布在調速皮帶秤上，噴淋器將模數3.2～3.5的硅酸鈉均勻噴灑在沸石碳化鉭開孔空心陶瓷微珠的外表面，沸石碳化鉭開孔空心陶瓷微珠隨調速皮帶秤進入內螺旋滾筒攪拌器中，使每個沸石碳化鉭開孔空心陶瓷微珠的外表面都均勻附著硅酸鈉，硅酸鈉是無機粘合劑，是親水型的，粘結力強、強度較高，耐酸性、耐熱性好，親水性能不影響粘結性，混合料為水泥15～20wt%、粒徑為100～250μm沸石碳化鉭開孔空心陶瓷微珠60～75wt%、模數3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3～10wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～5.0wt%，再將混合料以0.5～0.7的水灰比調漿，灰為混合料，最后加入混合料總重量為0.2～1.0%的鋁粉膏，水化反應生成氣泡，形成多孔膨脹吸水的漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強度不變；

第三步、導熱型多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機的試模中，按1.2～2.0:1體積比壓制，比例1.2～2.0為壓制前的體積，比例1為壓制后的體積，經刮平、壓制、脫模、晾干，制成的多孔集水海綿磚，多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進入燕尾槽內，集水管嵌入燕尾槽內，集水管嵌入燕尾槽內的一部分圓弧面為開口狀，另一部分圓弧面為封閉狀，雨水經過多孔集水海綿磚的匯集，進入燕尾槽內，受重力的作用再流入集水管，集水管將單個多孔集水海綿磚連接在一起，集水管匯集的雨水進入集水池中。

沸石碳化鉭開孔空心陶瓷微珠的制備：將粒徑80～200μm沸石、200～400μm碳化鉭粉按重量比70～85: 15～30混合料攪拌均勻，兩種組分的重量百分比之和為100%，混合料按0.5～0.7的水灰比調漿，灰為沸石和碳化鉭兩種成分組成的混合料，經過離心旋轉高速噴射形成微珠，再經800～950℃膨脹、1000～1500℃燒制、快速冷卻，形成壁厚50～100μm、粒徑100～250μm的沸石碳化鉭開孔空心陶瓷微珠，經過高溫燒制，形成了改性的沸石碳化鉭復合陶瓷抗壓微珠，材料的組分不同，改性后材料的化學性質也不同，碳化鉭高硬度、高熔點、耐化學腐蝕、耐熱沖擊、高抗氧化、耐燒蝕，沸石粒徑越小比表面積越大，吸附能力越強，沸石能夠吸附水中的氨態(tài)氮、有機物和重金屬離子，還具有離子交換和耐酸耐熱的性能, 調節(jié)水的pH值，能夠將海綿磚表面的熱傳導到土壤中。

硅酸鈉的模數至關重要，當模數大于3.5時，隨著模數的增大，硅酸鈉變硬變脆，粘結性變差，當模數小于3.2時，粘結性下降。