在石油、化工、冶金等行業(yè),有著大量的設(shè)備和管道,在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行保溫,微孔硅酸鈣是比較常用的保溫材料。微孔硅酸鈣具有容重輕導(dǎo)熱系數(shù)低、抗折、抗壓強(qiáng)度高、耐熱性好、無(wú)毒不燃、可鋸切、易加工、不腐蝕管道和設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),特別使用在工業(yè)爐和高溫反應(yīng)器的保溫上,使用性能比較穩(wěn)定。
微孔硅酸鈣制品由硬鈣石型水化物,增強(qiáng)纖維等原料混合,經(jīng)模壓高溫蒸氧工藝制成瓦塊或板;產(chǎn)品具有耐熱度高。絕熱性能好,強(qiáng)度高、耐久性好、無(wú)腐蝕、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。特別近幾年城市集中供熱采用的地下直埋管道工藝,選用硅酸鋁、硅酸鈣、聚氨酯復(fù)合保溫;增加了保溫材料的性能,提高了管道的使用壽命。減少了地上附著物,增加了城市美化。微孔硅酸鈣的缺點(diǎn)是韌性不如其他纖維材料。
硅酸鈣由碳酸鈣和二氧化硅在高溫下煅燒熔融而成。由于生成條件的不同,結(jié)晶形態(tài)不同,用途也不同。主要用作建筑材料、保溫材料、耐火材料,涂料的體質(zhì)顏料及載體,助濾劑,糖果拋光劑,膠母糖撒粉劑,大米涂層劑,懸浮劑,分析試劑。
硅酸鈣具有以下特點(diǎn):
1 為無(wú)石棉產(chǎn)品防火阻燃。
2 保溫隔熱性:導(dǎo)熱系數(shù)比其它硬質(zhì)塊狀絕熱材料低。
3 耐熱性:在使用溫度范圍內(nèi)不變形。
4 抗菌防霉耐老化抗腐蝕保證健康環(huán)境。
5 強(qiáng)度高:在容重相近時(shí),它是無(wú)機(jī)硬質(zhì)絕熱材料中強(qiáng)度最高的保溫材料。
在種類(lèi)繁多的管道保溫材料中,微孔硅酸鈣管脫穎而出,得到人們的一致認(rèn)可與好評(píng),成為管道保溫的最佳選擇之一。
微孔硅酸鈣管的主要制作成分是二氧化硅粉狀材料、氧化硅、纖維增強(qiáng)材料、助劑和大量的水。它的制作經(jīng)過(guò)了加熱攪拌、成型、蒸養(yǎng)晶化、干燥等一系列工序,最終制得白色硬質(zhì)塊狀保溫管材。硅酸鈣管的最高使用溫度為650℃,超過(guò)超細(xì)玻璃棉制品300℃ ,超過(guò)膨脹珍珠巖制品150℃。
由于制作材料中大部分都是導(dǎo)熱系數(shù)較低的產(chǎn)品,所以微孔硅酸鈣管的導(dǎo)熱系數(shù)總體較低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它硬質(zhì)保溫制品和復(fù)合硅酸鹽保溫制品,這也賦予它良好的保溫絕熱性能,使用中完全不用擔(dān)心管材受到外部環(huán)境的影響。它的容重較輕,還具有耐高溫、可鋸切、強(qiáng)度高等特點(diǎn),在冶金、電力、石化、建筑、船舶等行業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。
微孔硅酸鈣的出現(xiàn)為解決填充改性技術(shù)發(fā)展瓶頸的增重問(wèn)題帶來(lái)光明和希望。新近的研究表明,適量微孔硅酸鈣不僅可以使填充塑料的密度顯著降低,而且在保持良好的物理機(jī)械性能的前提下,功能性凸顯,是幾十年來(lái)塑料改性領(lǐng)域從未出現(xiàn)過(guò)的全新現(xiàn)象,它的合理使用將為塑料填充改性帶來(lái)革命性的重大變化,其現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義都是重大非凡的!
(1)取硅酸鈣納米纖維、硅酸鋁、膨潤(rùn)土、滑石粉加入去離子水中,混合均勻后球磨8~10h,得復(fù)合硅酸鈣漿料;
(2)取羧甲基纖維素鈉、葡萄糖加入去離子水中攪拌20~30min,再加入硅酸鋁纖維、高嶺土,混合均勻后球磨8~10h,得陶瓷漿料;
(3)取聚四氟乙烯模具,并控制底部溫度為-40~-20℃,再將陶瓷漿料噴灑入模具中靜置定向凝固2~3h,脫模后真空冷凍干燥,得層狀多孔陶瓷坯體;
(4)將層狀多孔陶瓷坯體置于真空抽濾設(shè)備的抽濾網(wǎng)板上,將1/2復(fù)合硅酸鈣漿料均勻噴灑在層狀多孔陶瓷坯體的上面并抽濾成型,在70~80℃下干燥30~40min后再次均勻噴灑剩余復(fù)合硅酸鈣漿料,重復(fù)抽濾干燥得復(fù)合陶瓷胚體;
(5)將復(fù)合陶瓷胚體置于馬弗爐中煅燒1~2h,冷卻至室溫得仿貝殼層狀結(jié)構(gòu)柔性微孔硅酸鈣材料。
步驟(1)所述硅酸鈣納米纖維、硅酸鋁、膨潤(rùn)土、滑石粉、去離子水的重量份為300~400份硅酸鈣納米纖維,100~120份硅酸鋁,50~60份膨潤(rùn)土,10~20份滑石粉,1000~1200份去離子水。
步驟(2)所述羧甲基纖維素鈉、葡萄糖、去離子水、硅酸鋁纖維、高嶺土的重量份為5~8份羧甲基纖維素鈉,8~10份葡萄糖,300~400份去離子水,200~240份硅酸鋁纖維,50~60份高嶺土。
步驟(3)所述真空冷凍干燥為在1~10Pa,-60~-50℃下冷凍干燥40~48h。
步驟(5)所述煅燒過(guò)程為在空氣氛圍下以5℃/min加熱至700~800℃下煅燒1~2h。