發(fā)布時(shí)間：2019-11-09 15:01

【摘要】：近年來由于使用有機(jī)保溫材料作為外墻保溫材料而引起的火災(zāi)事故頻發(fā),為了解決建筑保溫材料的安全性問題,針對(duì)有機(jī)保溫材料防火性差、易老化等不足,急需制備一種新型安全的無機(jī)防火保溫材料。本文制備的空心微珠多孔材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)低、壽命長等特點(diǎn),不僅有利于固廢資源的回收利用,也為建筑外墻保溫材料提供了新的方向。本文以玻璃粉和粉煤灰為主要原料,采用顆粒穩(wěn)定泡沫技術(shù)和噴霧干燥技術(shù)制備空心微珠坯體,利用燒結(jié)空心微珠的方法制備空心微珠多孔材料。系統(tǒng)研究了原料及燒結(jié)制度對(duì)空心微珠多孔材料制備及性能的影響,進(jìn)一步研究了含水率對(duì)空心微珠多孔材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響,探究了空心微珠多孔材料的耐堿腐蝕。主要?jiǎng)?chuàng)新成果如下:(1)利用廢玻璃粉成功制備了氣孔小、尺寸分布均勻、抗壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低的空心微珠多孔材料。研究了燒結(jié)溫度對(duì)空心微珠多孔材料性能的影響,隨著燒成溫度的升高,容重先降低后上升,材料的體積吸水率增加,強(qiáng)度不斷減小。當(dāng)溫度為680oC時(shí),容重為0.15 g/cm3,體積吸水率為0.9%,強(qiáng)度2.07 MPa,導(dǎo)熱系數(shù)0.051 W/m·K。經(jīng)天津消防研究所中心檢測,多孔材料的防火等級(jí)達(dá)到A1級(jí)。(2)系統(tǒng)研究了含水率與空心微珠多孔材料及常用保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系。保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)值隨含水率的增加不斷增大。當(dāng)含水率為5%時(shí),EPS板、空心微珠保溫板和玻璃纖維棉板導(dǎo)熱系數(shù)增加率分別為:60.3%、66.7%和84.6%,EPS板和空心微珠板屬于固相連續(xù)性保溫材料,玻璃纖維棉板屬于氣相連續(xù)性保溫材料,含水率對(duì)氣相連續(xù)性保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響更顯著。對(duì)于空心微珠多孔材料,當(dāng)含水率增加至5%時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)增長迅速;當(dāng)含水率超過5%時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)增長緩慢。導(dǎo)熱系數(shù)增長率隨相對(duì)飽和度的增加而逐漸增大,吸水率越大的樣品導(dǎo)熱系數(shù)增加越顯著。(3)研究了空心微珠多孔材料的耐腐蝕性。隨著樣品在堿溶液中浸泡時(shí)間的延長,樣品質(zhì)量有先增長后下降的趨勢,強(qiáng)度不斷降低,且飽和吸水率高的樣品強(qiáng)度降低越明顯。未腐蝕的樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)以閉孔為主,經(jīng)腐蝕后的樣品孔壁明顯有很多“開窗”,可知堿溶液與空心微珠多孔材料發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生腐蝕。(4)利用粉煤灰和廢玻璃粉為主要原料,摻加硼砂和Si C分別作為助溶劑和發(fā)泡劑,制備空心微珠多孔材料。確定廢玻璃粉與粉煤灰比例3:7,并外摻15%硼砂,0.5%Si C為最佳配比。將空心微珠坯體在680~780oC燒結(jié),可制備容重0.14~0.41 g/cm3,氣孔率82.86~94.08%,孔徑尺寸0.22~1.33 mm,強(qiáng)度0.91~6.37MPa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.071~0.121 W/m·K的空心微珠多孔材料。這是一種簡便,低成本節(jié)能的技術(shù)。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU551

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 沈軍;連婭;祖國慶;鄒麗萍;王文琴;張志華;;氣凝膠低成本制備及其在建筑保溫領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];功能材料;2015年07期

2 張志華;王文琴;祖國慶;沈軍;周斌;連婭;;SiO_2氣凝膠材料的制備、性能及其低溫保溫隔熱應(yīng)用[J];航空材料學(xué)報(bào);2015年01期

3 郝明;普連仙;劉暢;;硅酸鈣保溫材料發(fā)展研究進(jìn)展[J];建材發(fā)展導(dǎo)向;2014年16期

4 王法云;吳志均;許文成;梁婉興;徐曉燕;;硅酸鈣板導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算公式的修正[J];建筑節(jié)能;2014年06期

5 李亮;吳宇;趙華堂;張龍;石琳;付燁;;有機(jī)保溫材料老化性能研究進(jìn)展[J];化工新型材料;2014年03期

6 丁向群;張冷慶;魯中舉;沈潔;;膨脹珍珠巖保溫材料的制備與性能[J];沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

7 傅志前;;不同含水率麥秸磚墻導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)研究[J];建筑材料學(xué)報(bào);2013年06期

8 張強(qiáng);梁杰;石玉橋;李昌偉;張爽;;粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀[J];廣州化工;2013年14期

9 劉宸旭;顏魯婷;王麗萍;周超;李靜;張帆;;巖棉表面防水涂層的研究[J];新型建筑材料;2013年06期

10 周波;;玻璃棉及其制品的應(yīng)用[J];塑料制造;2012年05期

，

本文編號(hào)：2558517