泡沫陶瓷范文1
关键词：复合；陶瓷；轻质；泡沫；隔热
1 前言
目前，建筑市场上所用的内外墙建筑材料多为釉面砖和抛光砖，其特点是强度高、密度大、表面装饰华丽。但它也存在一定的不足，因此，人们希望有一种既具有良好的装饰效果，又具有质量轻、隔热等优良特性的陶瓷。利用泡沫陶瓷的低密度、低热传导性能可制成各种保温材料、轻质结构材料等。然而泡沫陶瓷应用在建筑陶瓷技术上，还存在许多问题，如：烧结变形、不耐污、不耐磨、表面难以上釉等。
本文研究一种烧成收缩可控、质量轻、隔热，并具有良好装饰效果的可装饰轻质泡沫复合陶瓷。在普通陶瓷材料里添加发泡剂和有机造孔剂（本文所用的是锯末和面粉）制备泡沫陶瓷材料，把所得泡沫陶瓷材料与普通陶瓷材料通过二次布料干压成形，一次烧成制备轻质泡沫复合陶瓷。有机造孔剂所致的坯体收缩抵消发泡剂所致的坯体膨胀，使得泡沫陶瓷的总体烧成收缩跟普通陶瓷收缩相近，有利于两者的复合。此轻质泡沫复合陶瓷具有质量轻、隔热、装饰效果好等优点。该工艺绿色环保、耗能低、产品运输成本低，符合国家节能减排的政策。
2 实验内容
2.1 实验原料及仪器
本实验所采用的原料如表1所示，实验仪器如表2所示。
2.2 工艺流程
将各原料按比例配料混合，经加水球磨、干燥、造粒，制备泡沫陶瓷材料；采用二次布料干压成形工艺；经外表装饰、干燥后，在1200℃条件下煅烧，制得表面可装饰的轻质复合陶瓷。其工艺流程如图1所示，二次布料示意图见图2。本实验中普通陶瓷材料与泡沫陶瓷材料的比例为1：3，其产品具有普通陶瓷材料与泡沫陶瓷材料的复合功能。
3 结果分析与讨论
3.1 碳化硅添加量对坯体的影响
在100g普通陶瓷材料中添加不同的碳化硅，分析其对产品的膨胀率、吸水率、密度等性能的影响，分别见图3-图5。同时，分析了当碳化硅的量为0.1～0.3g时，泡沫陶瓷的内部结构。见图6-图8。
由图3可知，在同样的烧制制度下，碳化硅添加量越大，坯体膨胀越大。主要由于在高温下碳化硅氧化生成的CO2、CO气体所导致的。但当碳化硅添加量达到一定的量后，坯体的膨胀率没有明显的增大。由图4可以看出。随着碳化硅添加量的增加，陶瓷的吸水率越大。结合图6-图8可知，随着碳化硅添加量的增加，发泡产生的气体凝聚，从而形成较大的连通气孔，气孔由闭合变成连通，因此陶瓷的吸水率随着增大。由图5可以看出，随着碳化硅添加量的增加陶瓷的密度降低，结合扫描图可以得出，随着碳化硅添加量的增加，气孔从小变大，由闭合变连通，气孔率增大。
3.2 锯末和面粉添加量对陶瓷坯体的收缩影响
不少相关文献报道，利用有机造孔剂（如：锯末、面粉、碳粉等）制备泡沫材料。其原理为：通过在陶瓷原料中添加锯末或面粉，由于在烧成过程中锯末或面粉被排除，导致在陶瓷坯体内留下空隙，在高温下陶瓷坯体内出现液相时，空隙被液相所填充。从而增加了陶瓷坯体的烧成收缩。锯末和面粉添加量对陶瓷坯体的收缩影响如图9所示。
由图9可以看出，在同样的烧成制度下，坯体中添加锯末、面粉后，都会导致其收缩，而且随锯末或面粉量的增加，坯体收缩越大。通过数据对比，在添加量相同的情况下，面粉比锯末的收缩要大，但是从经济方面考虑，锯末会比面粉更廉价。因此，本文选用锯末作为有机造孔剂。
3.3 碳化硅与锯末的复合实验
碳化硅与锯末复合实验的原料及性能见表3。
由表3可知，由锯末烧失所致的坯体收缩抵消碳化硅发泡所致的坯体膨胀，通过调节两者的用量，可以控制坯体的总体收缩。与1号对比，实验组不同的碳化硅和锯末的添加量都实现了泡沫陶瓷收缩率与普通陶瓷收缩率相近，有利于实现泡沫陶瓷材料与普通陶瓷材料的复合。通过控制碳化硅与锯末的添加量，泡沫陶瓷既能控制膨胀，又能使陶瓷具有泡沫陶瓷的特点，其密度和导热系数都比普通陶瓷要低。因此，通过此方法可以制备出跟普通陶瓷材料收缩率相近，同时又具有孔径不同、密度小、导热系数小、吸水率低等优点，其中4号效果最佳。
3.4 普通陶瓷材料与泡沫陶瓷材料复合实验
以4号为泡沫陶瓷材料，并与普通陶瓷材料经二次布料干压成形，煅烧温度为1200℃，得到复合陶瓷（见图10）。泡沫陶瓷材料、普通陶瓷材料以及复合材料的性能如表4所示。
从图10可以看出，普通陶瓷材料与泡沫陶瓷材料的复合衔接良好（普通陶瓷材料厚度为0.4cm，泡沫陶瓷材料厚度为1.1cm），略微变形，实现了泡沫陶瓷与普通陶瓷的复合。
由表4可以看出，此泡沫陶瓷的收缩率与普通陶瓷材料相近，密度相对较小，导热系数相对较低。复合陶瓷跟普通陶瓷相比，吸水率较高，密度和导热系数都较低，约为普通陶瓷的一半。
4 结论
（1）通过调节发泡剂与有机造孔剂的用量，可以有效控制泡沫陶瓷材料的吸水率、密度，以及烧成收缩率。
泡沫陶瓷范文2
关键词：双层；氧化铝；泡沫陶瓷
1 前 言
泡沫陶瓷的发展始于20世纪70年代，它是一种具有三维空间网络结构的高孔隙率的多孔陶瓷材料。其孔径从0.1mm～3mm不等，孔隙范围在65%～85%之间，使用温度可以从常温一直到1600℃[1，2]，其本身材质犹如钢化的泡沫塑料或瓷化的海绵体[3]。
泡沫陶瓷作为第三代过滤器，发展已有30多年历史，生产和研发大多以材质上的变化为主，如氧化铝、碳化硅、氧化锆、氧化镁、堇青石等，结构上作出改变则很少。双层泡沫陶瓷过滤板是在原有产品上实现结构层次上的变化，即上层网孔大，下层网孔小。在一块过滤板上同时拥有2种不同PPI网孔，从而实现过滤范围更广、过滤精度更高的特点。相比于传统的泡沫陶瓷过滤板，组合双层泡沫陶瓷具有更加优异的理化性能和更加好的过滤效果，能够很好地简化浇注系统，在一块过滤板上达到两块的净化效果。这对于国内许多精密铸件厂家来说，迎合了他们对浇注铸造过程中的更高需求[4，5]。
2 实验过程
2.1 实验原料及配比
实验双层泡沫陶瓷过滤板采用氧化铝材质，调整配方和工艺参数后，也同样适用于碳化硅、氧化锆等材质。实验选用无锡鸿泰的4微米级煅烧α-氧化铝。其它陶瓷原料有白刚玉、高岭土、长石、硅微粉和滑石粉，各种原料均为微米级细粉，配方的粘结剂选用自己配置的磷酸二氢铝溶液。
2.1.1原料配方
为了充分提高浆料的触变性和液相均匀性，满足双层网孔对浆料的需求，实验采用先干混后湿混的工艺[6]。先将各种干粉原料按配比称量，再将其按顺序放入机械混料机内混合1～2h后出料。将干混好的粉料加入磷酸二氢铝溶液，搅拌调成浆料。实验采用的原料配方及原料颗粒要求见表1。
2.1.2粘结剂配方
为了更好地控制实验结果，实验采用自行配置磷酸二氢铝为粘结剂。即将称量好的水及磷酸倒入搪瓷盆内，加热至沸腾，再将称量好的氢氧化铝倒入，反应充分至液体澄清。粘结剂配方见表2。
2.2 工艺流程
组合双层泡沫陶瓷过滤板，比较普通的泡沫陶瓷过滤板主要体现在结构上的差异，即上层网孔大，下层网孔小。这样的不同网孔结构，使其使用功能上具备较为优越的性能。为了更好地实现组合双层的效果，实验采用了斜角叠加工艺，即将不同网孔的海绵以17°的斜角切削，网孔大的底面刚好与网孔小的表面相接，形成一块斜角为17°的双层过滤板。实验工艺流程如图1所示[7]。
2.3 性能测试
按照上述配方及工艺制备的组合双层氧化铝泡沫陶瓷过滤板样品，送往国家轻工业陶瓷耐火材料质量监督检测中心检验，检测指标有体积密度、通孔率、常温抗折抗压强度以及抗热震性。检测依据的国家标准有GB/T4740-1999、GB/T4741-1999和JC/T895-2001等。
3 结果与讨论
3.1 叠加双层网孔海绵的性能
实验选用的泡沫海绵为聚氨酯多孔网状海绵，海绵为我司自主研发的专业用于生产泡沫陶瓷过滤板（专利号：201110311946.6）的产品。该海绵发泡的原料为甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、二氯甲烷和辛酸亚锡等。通过调整聚醚多元醇的含量，控制网孔经络的粗细及弹性，从而达到叠加网孔海绵性能的要求。海绵网孔性能对比见表3。
通过采用斜角叠加，使得上浆后2块不同网孔海绵能够完整地结合。结合后的泡沫陶瓷过滤板经过干燥工序，便能实现相互粘结成为一体，再经过高温烧结，最后制得双层泡沫陶瓷过滤板。示意图如图2所示。
由表3可知，聚氨酯多孔海绵的密度、通孔率、熔点、弹性以及强度对于不同结构的泡沫陶瓷，要求也不尽相同。对用于双层泡沫陶瓷过滤板结构的聚氨酯海绵，其各项性能都要比单层的高。因为要符合特殊的叠加工艺要求，所以双层泡沫陶瓷对海绵的要求更为苛刻。
3.2 配料后氧化铝陶瓷的浆料性能
实验制备的是氧化铝材质的双层泡沫陶瓷过滤板。对于氧化铝陶瓷浆料，应具有很好的触变性和粘结性。因为它需要同时满足大网孔海绵的上浆要求，又要满足小网孔海绵的上浆要求。对相同配方，采用湿混、干混和湿混结合两种不同制浆工艺，得到的浆料性能及上浆的效果不一样。不同工艺下浆料及上浆效果的对比见表4。
从表4中可以看出，相同配方，不同制浆工艺，浆料的密度、含水率等指标不一样，对浆料上浆后的影响也不一样。选择干混和湿混制浆工艺，可以获得密度为2.5g/cm3、含水率为16.8%和良好触变性的浆料，并获得较佳的上浆效果。
3.3 烧结后成品性能
将实验制备的双层氧化铝泡沫陶瓷过滤板样品，送往国家轻工业陶瓷耐火材料质量监督检测中心检验，检验号为（2012）委字第0615号。检测的性能满足国家建材标准JC/T895-2001的要求。检测性能指标与建材性能指标对比见表5。
从表5中反映出来的性能指标表明，实验制备的双层氧化铝泡沫陶瓷的各项理化性能指标均满足甚至高于建材行业的要求。尤其是常温抗折和抗压强度指标达到了0.8MPa和3.4MPa，测试还增加了体积密度和抗热震性指标的测试，也满足体积密度小于等于0.5 g/cm3、抗热震性800℃三次不裂的企业内部标准。这将使产品能够更好地满足客户的使用要求，使用过程中更加稳定可靠，大大减少了出现过滤板断裂的风险。
3.4 过滤性能对比
采用着色处理和MATLAB软件的图像处理方法[8]，对相同厚度25PPI的单层泡沫陶瓷过滤板，和上层为20PPI、下层为25PPI的双层泡沫陶瓷过滤板进行过滤效果的检测，检测结果见表6。
由表6可知，铝熔体过滤前铸件表面缺陷率较高，达到了3%～5%。经过单层过滤板过滤后，表面缺陷得到明显下降，仅为0.5%～1.5%。对比单层过滤，双层过滤效果更佳，表面缺陷率降至0.01%～0.2%。说明对于相同网孔的泡沫陶瓷，双层过滤效果比单层要好，铸件成品率更高。
4 结 论
（1） 组合双层泡沫陶瓷过滤板是在现有的单层普通泡沫陶瓷上研制出来的，结构上呈现大小网孔的变化，并且在使用过程中，能够实现多级净化，达到过滤范围更广、过滤精度更高的效果，能够满足精度更高的铸件产品的需求。
（2） 以氧化铝为材质，通过配方及相关工艺流程，制备出了组合双层氧化铝泡沫陶瓷过滤板；采用网孔经络粗的海绵，并制备密度2.43 g/cm3、含水率16.5%和触变性好的浆料，可制备出最佳的泡沫陶瓷样品。
（3） 通过检测，实验制备的组合双层氧化铝泡沫陶瓷过滤板具备优于国家建材标准JC/T895-2001的理化性能；其中体积密度为0.49g/cm3、通孔率为82%、常温抗折强度0.8MPa、常温抗压强度2.4MPa、抗热震性为800℃五次不裂。
（4） 通过着色处理和MATLAB对比分析，双层泡沫陶瓷过滤板相比单层的过滤表面缺陷要少，单层相比没有过滤的表面缺陷要少。
参考文献
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[6] 王霞. 泡沫陶瓷浆料制备工艺的研究[J]. 佛山陶瓷，2009（9）.
泡沫陶瓷范文3
关键词：辊道窑；泡沫陶瓷；烧成；节能
1 前言
辊道窑（Roller Hearth Furnace）又名辊底窑，其作为新型绿色环保窑炉，在建筑陶瓷和日用陶瓷等行业得到了广泛的应用[1]。因辊道窑具有烧成速度快、单位能耗少、产量高、烧成温差小等特点，已成为国内建筑卫生陶瓷广泛使用的烧成设备，渐渐开始取缔梭式窑或隧道窑[2～3]。据了解，国内每年打造的辊道窑约有上百条，基本都用作陶瓷制品烧结。
但在特种陶瓷生产过程中，国内大多厂家还是以梭式窑或隧道窑为主。比如国内泡沫陶瓷过滤板的烧结均为隧道窑或梭式窑，但隧道窑或梭式窑烧结泡沫陶瓷过滤板都存在较多的缺陷，其中，隧道窑的缺陷包括：
（1） 隧道窑采用隔焰烧成，其窑内温度均匀性差，产品质量不稳定。
（2） 人工进窑，劳动强度大，产量低。
（3） 需要用推板作为窑具，无形中浪费了大量能源。
（4） 推板使用寿命短，需要不停更换。
（5） 过滤板堆放繁琐，并且易导致倒窑。
梭式窑的缺陷包括：
（1） 窑体较高，窑内温度差大，产品质量不均一。
（2） 人工进窑，劳动强度大，产量低。
（3） 随炉冷却，烧成周期长，能源浪费明显。
（4） 间歇性生产，并且需要用硼板作为窑具，无形中浪费了大量能源。
（5） 由于气氛、烧成人员等因素，每一窑的产品质量很难达到一致。
因此，研发一种适用于泡沫陶瓷过滤板烧结的辊道窑，用以克服以上烧成方式导致的缺陷，提供一种快速烧成、产量大、能耗少、产品质量稳定的泡沫陶瓷过滤板，成为国内泡沫陶瓷过滤板厂家研究的重要课题。
2 实验内容
本实验内容采用氧化铝材质的过滤板浆料，以多孔聚氨酯海绵为前驱体，通过浸渍上浆工艺进行上浆；再经干燥、喷浆工艺；最后采用一条长为60m，使用温度为1250℃的辊道窑为过滤板烧成设备。该辊道窑为笔者公司与窑炉公司合作研发建造，是针对泡沫陶瓷过滤板烧成而用，该技术拥有国内发明专利，其专利号为：ZL201110342739.7。
2.1 原料的准备
本实验以α-氧化铝、磨细成品废料、高岭土、长石、白刚玉、硅微粉、滑石和磷酸二氢铝等粉料为主要原料，按重量比例称量后，倒入球磨机，再加入上述干粉料重量的15%～25%的水，一起球磨3～6h，混合成均匀浆料[4]。
由于原料配方具有一定的范围，对于不同的生产工艺，原料配方会存在一定的波动。原料配方的范围以及所采用的配方组成如表1所示。本文中的1#配方和2#配方采用相同的上浆、干燥工艺，但采用不同的烧成工艺，然后对其结果进行比较。
2.2 过滤板坯体的制备
采用上述1#和2#配方制备陶瓷浆料，用尺寸为17英寸（432mm）的常规聚氨酯多孔海绵进行上浆、干燥、喷浆工艺，测得坯体的性能如表2所示。
2.3 烧成工艺
将喷浆干燥好的坯体，进行烧结。烧结采用60m长的液化气明焰辊道窑，该窑具备节能显著、操作方便、自动化程度高、安全稳定以及温差小等特点。
2.3.1辊道窑参数
辊道窑有效尺寸为60000mm×1600mm×1350mm，其中，坯体装载高度为180mm。辊道窑内设计最高温度为1250℃，采用氧化焰，控制温差为±5℃。电气控制系统采用PID智能仪表控制；硼板规格为450mm×450mm；辊棒规格为φ55mm×3000（2800）mm；窑体共24节，2.5m/节。辊道窑窑体分为预热带、烧成带和冷却带，针对泡沫陶瓷过滤板的烧成特性，按比例划分了预热带、烧成带和冷却带的长度。窑炉主体结构如图1所示。
2.3.2烧成周期和烧成曲线
烧成周期通过辊棒转动速度可以调节，其设定范围为12～18h，现设定T=16h为实验烧成周期，最高烧成温度为1180℃。烧成曲线如图2所示。
2.3.3辊道窑烧结方案
1#配方采用1150℃的最高烧结温度，2#配方采用1180℃的最高烧结温度，保温时间均为1.5h，两者烧成曲线近似。其中，1#配方采用双层烧结，2#配方采用单层烧结。
3 结果与分析
3.1 配方1#和配方2#烧成过滤板工艺及性能对比
配方1#由于助熔剂（长石、滑石）含量较多，其烧结温度相对较低[5]。结合辊道窑自身特性，配方1#和配方2#的温度在辊道窑内控制的实际温度见表3。其热电偶显示的温度控制点如图1所示。当设定最高温度为1180℃时，通过FERRO测温环（1130～1400℃）测得实际值为：传动边1183℃、被动边1180℃、窑内横向温差为3℃。
通过表3可知，升温前600℃由于过滤板内多孔海绵排胶，为防止出现裂纹或者哑声等缺陷，需要控制其缓慢升温及适合辊道窑内的温度场[6-7]。表4为配方1#和配方2#通过辊道窑烧结的过滤板产品的外观和性能。
比较1#配方采用的双层烧结的过滤板，得出双层烧结的过滤板上、下两片过滤板外观质量和理化性能都基本一致，并且与单层烧结的过滤板也具有基本相同的外观和性能。说明辊道窑适合过滤板的两层或者多层烧结。
3.2 辊道窑烧成过滤板产量和能耗分析
采用双层烧结，烧成周期T=16h、窑长60m、窑宽1350mm、硼板规格为450mm×450mm、过滤板规格为432mm×432mm×50mm。根据过滤板车间的统计，技术人员每隔5.5h换一次煤气，每次换4瓶，每瓶煤气50kg。
由上述数据可换算出一天及每月的产量为V：
换算单位产量的液化气能耗为M：
根据当地液化气市场单价为6.5元/kg计算，得出单位过滤板烧成成本为W：
W=78.2×6.5=508.3元
相比公司以前1.2m3产量的梭式窑单位能耗的成本为W=140×6.5=910元，因此，可降低烧成成本65%，并且辊道窑的冷却风还用以过滤板坯体的干燥，也减少了不少液化气的使用量。另外，通过利用预热带排胶区的热风烟气，作为高温区助燃风，既焚烧了烟气，也降低了煤气用量，取到了较好的节能减排作用[8]。
笔者得出，如果过滤板增加到3层，以17英寸过滤板为例，每月产量可增加至500m3，且其单位能耗会进一步降低，生产成本也会随之减少。
4 结论
（1） 辊道窑烧结温差小、窑内气氛稳定、产量大、烧结单位能耗小，可以得到质量稳定、成本低的泡沫陶瓷过滤板产品。
（2） 辊道窑烧成范围广、PID控制简单，适合于不同烧结温度的氧化铝泡沫陶瓷配方。
（3） 严格控制辊道窑内前600℃的升温速率，其控制速度要小于1.8℃/min。
（4） 保证坯体较低含水率（≤1.0%），辊道窑适应于两层或多层过滤板烧结，不会影响下层过滤板产品性能。
（5） 辊道窑相比梭式窑产量可增加几倍，烧结同规格的过滤板单位能耗可降低65%。
参考文献
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泡沫陶瓷范文4
关键词:发泡水泥 材料 探讨
一、发泡水泥的主要原材料
发泡水泥材料按照胶凝材料可分为普通水泥、镁水泥、石膏三大类。无机胶凝材料是水泥发泡材料强度的主要来源,要求其有早期强度高、速凝的特点。一般的发泡水泥选择的胶凝材料是普通的硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥。镁质发泡水泥选择的是氯氧镁水泥作为无机胶凝材料,它是由轻度煅烧菱镁矿(MgCO3)得到的菱苦土(MgO)及氯化镁水溶液反应生成的气硬性凝胶材料。石膏发泡水泥采用的是石膏胶凝材料,它是制作新型建筑材料的良好原材料。
发泡剂是使材料内部产生泡沫而形成闭孔或联孔结构材料的物质,它是影响发泡水泥性能的重要因素之一。外加剂采用具有早强和稳泡功能的外加剂以及提高表面活性的助剂和减水剂。这些外加剂有利于改善浆体的浸润性、和易性和提高制品的强度以及泡沫的均匀稳定性,所以是研究发泡水泥的关键技术。
二、国内发泡水泥材料的研究
发泡聚苯乙烯(EPS)是一种轻质、内含不连续气孔的泡沫,具有密度低、比强度高、吸水率低、耐酸碱、保温性好等一系列优点,但EPS颗粒具有两大弱点:第一,由于EPS表观密度比较低,所以保温材料在搅拌过程中易产生离析;第二,EPS表面为憎水性,与无机胶凝材料不润湿,造成了其与水泥浆体界面黏结力比较差。
通过对废弃EPS的预处理,使其表面由憎水性改变为亲水性,成功地解决了无机胶凝材料对EPS不润湿、混合料和易性差、黏结强度低的技术难题。研究人员选择了高分子黏结剂和偶联剂,配制低水灰比拌合物的硅酸盐水泥胶结料,利用黏结剂和偶联剂的双重作用,实现复合胶结料对EPS的表面包裹,从而有效地改善了EPS的表面性能。
通过结构EPS轻质泡沫材料,利用了类似裹砂工艺的方法制作了新型的发泡水泥材料。并且采用微硅粉来提高EPS在水泥浆体中的分散效果和界面黏结强度,同时加入的钢纤维显著提高了泡沫材料的劈裂抗拉强度,并改善了其抗干缩性能。研究人员发现在EPS填充水泥发泡材料中同时掺加微硅粉和钢纤维能使泡沫材料的力学性能和干缩性能达到最佳。
随着对发泡聚苯乙烯填充水泥材料研究的逐渐深入,国内的研究者已经开始了EPS填充水泥泡沫材料在吸波性能方面的研究。通过对EPS填充水泥复合材料的试验研究发现,该水泥材料具有良好的吸波性能。EPS填充率和颗粒直径对材料的吸波性能具有明显的影响,对室内电磁波的防护也起到了积极的作用。由于纯水泥试样损耗性能比较低,而且水泥试样比较致密,导致材料的透波性能比较差。而EPS是一种良好的透波材料。其颗粒在浆体内均匀分布,引导入射电磁波进入材料内部,并且在材料内部发生多次反射性散射,一方面增加了单颗粒对电磁波的吸收次数,另一方面也增加了散射过程中对电磁波的损耗。同时,EPS填充水泥复合材料在加压过程中发生了较大变形,但其破坏过程是逐渐的,表明材料具有一定的韧性,而纯水泥试样则是脆性破坏,达到压力极限发生突然破坏,说明EPS填充水泥复合材料具有较好的吸收能量的功能。
三、国外发泡水泥材料的研究
美国研究人员最近研制出一种新型发泡水泥制品,它将泡沫分散在水泥材料内并制作成复合的三明治结构,是一种将微泡分散在天然乳胶中形成的水泥浆多相复合材料。鉴于现有水泥制品的脆硬性和开放的泡沫结构,新型水泥材料由于三明治结构和爆炸缓冲层的作用,使得它在抗冲击和耐水性方面具有更加优良的特性。这种新型发泡水泥材料的泡沫是由玻璃微珠制成的,水泥浆则通过天然橡胶的加入而被改良,还添加了大量的纳米陶瓷和玻璃纤维。微珠不但减轻了材料的重量,提高了耐水性,而且其独特的封闭结构使得它在微长度体系上对能量的吸收发挥了巨大的作用;天然橡胶的加入则提高了水泥基体的高温韧性和减水性;玻璃纤维的均匀分布吸收了来自外界的冲击力;少量纳米陶瓷的掺入改进了水泥浆中氢氧化物的结晶组织。因此,这种新型的水泥材料在水泥制品的抗冲击方面取得了突破性的进展。
南洋大学和谢菲尔德大学的研究人员采用陶瓷微珠填充波特兰泡沫水泥浆形成了性能更加优良的发泡材料,尤其是提高了发泡材料的抗水性。陶瓷微珠的主要成分是硅石和氧化铝,后者使得陶瓷微珠具有1600~1800℃的高熔点和低热膨胀系数(8×10-6℃-1),因此陶瓷微珠不可燃并且具有很好的耐火性能,这对于微珠应用于高温领域提供了有利的条件。陶瓷微珠的堆积密度只有400kg/m3,改
善了泡沫浆体的轻质特性。由于微珠内部局部真空的存在,对热量的转移形成了一个天然屏障,所以在泡沫材料的保温隔热方面发挥了积极的作用。陶瓷微珠的高表面硬度(6莫氏硬度)使得它能够承受剧烈的搅拌作用。微珠表面无吸附特性和大量颗粒在材料内部的分布使得它在降低泡沫水泥干缩率方面发挥了巨大的作用。
综上所述,开发环保、节能、价格低廉、性能更加优良的发泡水泥材料建议从以下几个方面开展工作:①选择新型填充料,使发泡水泥材料的应用多功能化。②利用新型纳米材料填充发泡水泥,改善材料的综合性能。③消除有机泡沫对人体的毒害,研究新型的无机泡沫水泥材料,同时开发出无毒副产品的生产工艺流程,以满足绿色工艺的要求。
参考文献:
泡沫陶瓷范文5
关键词：外墙外保温；裂缝控制；防火性能
引言：本文主要了解外保温材料系统的种类，各自特点，其发展历史，施工过程中质量控制，及其现在面临最重要问题防火性能的研究发展。目的是分析各类防火保温材料系统的优劣性能，选取最能经受市场及实际环境考验的材料系统，并研究现如今对于外保温材料最受关注的防火性能的迫切性及必要性，提出解决现今问题的方法。
一、外墙外保温的概念
外墙外保温顾名思义是一种把保温层放置在主体墙材外面的保温做法，在建筑中，外墙围护结构的热损耗较大，墙体又是护结构的主要组成部分，按价值工程原理，发展外墙保温技术成了实现建筑节能的重要环节，不仅能节约大量能源，还能给住户提供一个舒适的环境，带来许多实惠。外墙外保温是一项节能环保绿色工程，节能优先已成为中国可持续能源发展的战略决策，在这种形势下，外墙外保温技术与产品面临良好的发展机遇，应大力予以推广与应用。
二、常用的外墙保温材料
常用的外墙保温材料按照其特性可做如下分类：
保温效果：聚氨酯泡沫最好，挤塑板次之，苯板最差
吸水率（性）：挤塑板最低，聚氨酯次之，苯板最易吸水
使用寿命：聚氨酯泡沫最长，挤塑板次之，苯板最差
价格：聚氨酯泡沫最高，挤塑板次之，苯板最低
耐冷热性能：聚氨酯泡沫最好，挤塑板次之，苯板最差
使用：聚氨酯现场发泡（喷涂）可直接现场喷涂成型（液体膨胀），成型、运输方便；其他两种板材需要运输、粘贴，较为麻烦且会存在一定的破损，有拼接缝存在。
三、具有发展前景的外墙保温材料及其特点
1、醛醛保温板
概念：酚醛保温板由酚醛泡沫制成，酚醛泡沫是一种新型不燃、防火低烟保温材料，它是由酚醛树脂加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。
特点：①优异的防火性能
②保温节能效果突出
③用途广泛
2、发泡陶瓷保温板
概念：发泡陶瓷保温板是以陶土尾矿，陶瓷碎片，河道淤泥，掺假料等作为主要原料，采用先进的生产工艺和发泡技术经高温焙烧而成的高气孔率的闭孔陶瓷材料。产品适用于建筑外墙保温，防火隔离带，建筑自保温冷热桥处理等。产品具有防火阻燃，变形系数小，抗老化，性能稳定，生态环保性好，与墙基层和抹面层相容性好，安全稳固性好，可与建筑物同寿命。
特点：①热传导率低 导热系数为0.08～0.10W/（MK），与保温砂浆相当；隔热性能好，可充当外墙外保温系统的隔热保温材料。
②不燃、防火 经1200℃以上的高温煅烧而成，燃烧性能为A1级，具电厂耐火砖式的防火性能，是用于有防火要求的外保温系统及防火隔离带的理想材料。
③耐老化 陶瓷类的无机保温材料，耐久性好，不老化，完全与建筑物同寿命，是常规的有机保温材料所无可比拟的。
④相容性好 与水泥砂浆、混凝土等相容性好，粘接可靠，膨胀系数相近，与高温烧制的传统陶瓷建材一样，热胀冷缩下不开裂、不变形、不收缩，双面粉刷无机界面剂后与水泥砂浆拉伸粘接强度即可达到0.2MPa以上。 ⑤吸水率低 吸水率极低，与水泥砂浆、饰面砖等能很好的粘接，外贴饰面砖安全可靠，不受建筑物高度等限制。
⑥耐候 在阳光暴晒、冷热剧变、风雨交加等恶劣气候条件下不变形、不老化、不开裂，性能稳定。
3、STP保温板
概念：STP保温板由无机纤维芯材与高强度复合阻气膜通过抽真空封装技术复合，外覆专用界面砂浆，制成的一种高效保温板材。其导热系数为0.006w/（m・K），且成本比国外同类产品下降了很多，使产品在建筑行业的使用成为可能。
特点：①A级防火不燃。保温材料为无机保温材料，防火不燃，而现有常规保温材料 均可燃烧。
②保温效果优异，保温效果相当于常规聚苯板的5倍，挤塑板的4倍，聚氨酯的2.8倍。
③单位质量轻，上墙后每平方米的重量大约12公斤，仅为瓷砖上墙后的重量的1/4。施工后，不易脱落，安全性高。
④工序简单，节约成本。把保温、装饰工程有机的结合起来，比传统的保温系统施工工序更简单。施工方便，可以像瓷砖一样直接粘贴，大大缩短了工期、节约了成本。
⑤寿命长。无毒、绿色环保，使用年限与建筑物同寿命可长达60年。
四、外墙外保温在建筑节能方面的意义和作用
泡沫陶瓷范文6
（1）绳索。
绳索的粗细长短跨度很大，用途也各不相同，在创意装的设计上，主要通过绳索的编织编结在进行创作，或者利用其本身的风格和特征直接呈现原始的形态之美，下面这几款服装，运用编结技术选择浅色细绳进行了艺术再创造，具有浓郁的生活气息和别样的服装风格。
（2）金属。
金属是一种具有光泽，富有延展性，导电导热的物质，质地坚硬，不易塑形。在服装中的典型应用是古时征战所用的铠甲。由于其独有的特性，金属材质的服装常以外衣居多，裁剪缝制手法与常规面料完全不同。需要锻造，切割，钻孔，连缀等。用金属材质设计制作的服装多为概念性服装。
（3）陶瓷。
陶瓷是陶器和瓷器的总称，具有硬度高，无弹性，可塑性差以及易碎等特点。选择陶瓷作为创意服装的素材，在工艺技法上除了如金属般切割钻孔连缀外，还有更典型的一种方式，即浇灌烧制成型。其风格具有浓重的体积感，犹如建筑一般。
（4）食材类。
日常食材也可作为创意服装的材料。如瓜果蔬菜以及糖类食品等。这些食材呈现不同的特质，可用于表现不同的主题，在设计制作过程中的处理技法也大相径庭。我们以巧克力为例来进行阐述。巧克力的软硬与环境温度有很大的关系，高温下的巧克力呈现流质，低温时则为坚硬的固态。在进行创作时主要运用喷涂，挤压，切割，粘贴，连缀等手法，并时刻控制温度。
（5）塑料泡沫。
泡沫塑料是一种化学材料，质轻，坚固，吸震，低吸潮、易成型及良好的耐水性、绝热性、价格低等特点，被广泛地应用于包装、保温、防水、隔热、减震等领域。用泡沫塑料制作创意装可运用挤压堆叠拉伸等手法塑型，缝制手法也异于常规面料，粘贴、扎系均可，整体给人空灵轻巧质感，又极富现代气息。除了上述特殊材料外，生活中依然有很多其他材料皆能为我所用，比如树叶花瓣，光盘器件，草编，胶皮手套等等。只要有开拓的思维，任何材料都可以用来创意，百无禁忌突破传统，勇于创新，形成新的创作方向和形式美。
二、结论