[發明專利]一種高強低導熱發泡陶瓷和使用該發泡陶瓷的復合板及其制備方法

有效

• 申請號: 202010030616.9
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111153710B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 范士猛;王凱;鄭樹清;管鵬飛;王坤;李曉杰
• 申請（專利權）人: 山東晟世達科技有限公司
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B35/14;C04B35/622;C03C8/20;B28B3/00;B28B1/50
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 趙長林

一種高強低導熱發泡陶瓷和使用該發泡陶瓷的復合板及其制備方法，所述發泡陶瓷的合成原料包括如下物質：鎂源，鋁源，硅源，鋅源，發泡劑，所述發泡陶瓷中含有原位生成的鎂鋅尖晶石。本申請以鋅源作為催化劑，升溫過程中先生成頑火輝石和鎂鋅尖晶石固溶體，隨著溫度的升高，頑火輝石逐漸溶解，鎂鋅尖晶石固溶體生成量逐漸增大；在高溫發泡過程中，原位合成的鎂鋅尖晶石固溶體微晶在熔體中具有釘扎作用，可減小熔體粘度下降速度，有效控制氣孔異常增大，得到氣孔孔徑均勻性好、尺寸小的發泡陶瓷。

技術領域

本申請涉及一種高強低導熱發泡陶瓷和使用該發泡陶瓷的復合板及其制備方法。

背景技術

保溫裝飾一體板是由兩部分組成：起裝飾效果的面層和起保溫效果的保溫層。面層的材料目前常用的有以下幾種：涂有真石漆、氟碳漆等有機涂料的硅酸鈣板，彩色鋁板，天然或人造大理石等。目前的面層材料存在著以下缺點：有機涂料及硅鈣板耐久性不好，時間久了會老化變色，失去裝飾效果。鋁板價格太高，難以普及。

目前無機絕熱保溫材料有泡沫混凝土制品、硅藻土制品、膨脹珍珠巖制品、硅酸鈣絕熱制品和泡沫玻璃制品。但是以上產品不僅存在導熱系數高、抗折強度低、抗拉強度低、吸水率高、抗凍融及耐后性差的缺陷，而且裝飾效果極差。而市場已有保溫裝飾一體輕質陶瓷板的導熱系數較高，普遍超過0.065W/(m.k)，保溫性能差，而且保溫裝飾一體板保溫層材料容重超過300kg/m3，整體材料偏重；表面耐磨性及抗沖刷性也極差。

因此，迫切需要開發一種輕質、高強，導熱系數小于0.065W/(m.k)，耐火等級為A1級保溫裝飾一體輕質陶瓷復合板。

發明內容

為了解決上述問題，本申請一方面提供了一種高強低導熱發泡陶瓷，所述發泡陶瓷的合成原料包括如下物質：鎂源，鋁源，硅源，鋅源，發泡劑，所述發泡陶瓷中含有原位生成的鎂鋅尖晶石。本申請以鋅源作為催化劑，升溫過程中先生成頑火輝石和鎂鋅尖晶石固溶體，隨著溫度的升高，頑火輝石逐漸溶解，鎂鋅尖晶石固溶體生成量逐漸增大；在高溫發泡過程中，原位合成的鎂鋅尖晶石固溶體微晶在熔體中具有釘扎作用，可減小熔體粘度下降速度，有效控制氣孔異常增大，得到氣孔孔徑均勻性好、尺寸小的發泡陶瓷。

優選的，所述發泡陶瓷的合成過程中有頑火輝石產生。具有維持局部穩定性的作用，從而有效的促進氣孔孔徑均勻性好，尺寸小的發泡陶瓷的生成。

優選的，所述鋁源為高嶺土；所述發泡劑為黑碳化硅和/或綠碳化硅；所述鎂源為氧化鎂或者滑石；所述硅源為珍珠巖；所述鋅源為氧化鋅。

優選的，所述發泡陶瓷的合成原料包括如下份數的物質：硅源：50-80份；鋁源：10-20份；鎂源：10-20份；發泡劑：0.1-1份；鋅源：1-5份；助泡劑：0-2份；減水劑：0-1份；胚體增強劑：0-1份。

優選的，所述助泡劑為碳酸鈣、鉀鈉長石或二氧化錳的一種或兩種以上任意比例的混合；所述減水劑為三聚磷酸鉀、腐殖酸鈉或偏硅酸鈉的一種或兩種以上任意比例的混合；所述坯體增強劑為CMC、MC或HPMC的一種或兩種以上任意比例的混合。上述組份為本領域內常用的試劑，而且在本申請中起到的作用也與常規設置大致相同。

另一方面，本申請還提供了一種陶瓷板，包括底層與面層，所述底層為發泡陶瓷，所述面層為增韌層，所述增韌層包括如下質量份數的原料：鋯熔塊：50-80份；高嶺土：10-20份；長石：10-20份；鋯英石：5-10份；發泡劑：0.1-0.5份；色料：0-5份；減水劑0.2-1份。增韌層的目的首先是可以起到裝飾的作用，其次是可以與發泡陶瓷在焙燒過程中合為一體，從而提高整體的強度，且本申請的增韌層也具有較好的增加陶瓷板抗折強度的作用。

再一方面，本申請還提出了一種陶瓷板的生產方法，包括將發泡陶瓷、增韌層的原料分別進行粉化處理的過程，然后將粉化處理之后的發泡陶瓷作為底層、增韌層作為面層進行干壓形成胚體，然后將胚體焙燒得到陶瓷板。