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以乐鱼活性粉体为胶结料，以二氧化硅为矿物质添加物，经物剃头泡构成多孔泡沫型坯，枯燥后低温煅烧，制备一种耐低温的轻质保温隔热质料。设计干密度为260kg/m3，质料根本配等到工艺为200g高铝耐火水泥，60g二氧化硅粉体，100mL水，水灰比0.5，定容体积1L，烧结温度1180℃，烧结工夫2h。对烧结体举行了功能测试，测试后果标明，烧结体干密度268kg/m3，抗压强度4.2MPa，1000℃下导热系数0.06W/(m·K)，吸水率3%，作为产业窑炉保温隔热质料功能优秀。

耐火保温隔热质料一样平常用于产业炉窑、冶金、管道和热工设置装备摆设中，以减缓热量的流失。现在，保温隔热质料次要有岩矿棉、玻璃棉、泡沫塑料、收缩珍珠岩、乐鱼纤维等5大类，除了泡沫塑料用于包装、修建保温等范畴，其他4类保温隔热质料均可用于产业窑炉，但基于这些质料广泛具有连通孔隙的微观构造特征，低温条件下的保温隔热功能并不非常抱负。岩矿棉的最高利用温度为500℃，玻璃棉的最高利用温度为200℃，收缩珍珠岩的最高利用温度为800℃。乐鱼耐火纤维是现在开展最快，低温产业炉窑上使用最多的耐火纤维，其具有低温隔热、保温、耐火、降噪、绝缘及轻质等好处，其最高利用温度为1260℃，临时利用温度为950～1050℃，但抗压抗折力比力差，易发生粉尘，防水功能不太好，吸水率大，其连通孔隙倒霉于保温。

针对以上题目，本研讨以乐鱼活性粉体为胶结料，添加其他矿物质料，经物剃头泡构成多孔泡沫型坯，低温煅烧后取得具有肯定强度、干密度和吸水率低的耐低温轻质保温隔热质料。与其他质料系统相比，本实验所触及的办法其上风在于:①窑炉耐热保温层可以一体成型，最大限制低落拼接缝的热能耗散;②与乐鱼纤维相比，外部气孔为闭气孔，体现为吸水率低。

实验质料与办法

1.1原质料

乐鱼活性粉体，800号高铝耐火水泥;二氧化硅粉体，粒径1μm;物剃头泡剂，自制。

1.2实验办法

1.2.1质料制备

本实验接纳最底子配比，详细制造步调:①称取200g高铝耐火水泥，60g二氧化硅粉体，置于2000mL不锈钢容器中，参加100mL水，搅拌成浆体待用;②用紧缩氛围将物剃头泡剂吹成微小泡沫待用;③逐次参加泡沫至水泥浆体，同时搅拌匀称，直至定容到1L的体积;④将搅拌好的泡沫浆体倒入模子中，用塑料薄膜密闭包裹，放入养护箱中举行养护，温度设定为37℃，养护工夫为28天;⑤取出型坯天然晾干3天后，90℃烘干24h，再升温到120℃烘干24h;⑥烘干后型坯留局部样品待测，其他样品于1180℃煅烧2h，升温速率为2℃/min，降温为随炉冷却。

1.2.2测试办法

辨别测定试块28d龄期和煅烧后的抗压强度和干密度，实验办法参照GB/T11969—2008《蒸压加气混凝土功能实验办法》。导热系数测试办法参照GB/T10294—2008《绝热质料稳态热阻及有关特征的测定防护热板法》，接纳设置装备摆设为Dre-2C导热系数测试仪。吸水率详细实验办法参照GB/T11969—2008《蒸压加气混凝土功能实验办法》，体积吸水率接纳公式(1)盘算，准确到0.1%。

式中:W为试件的体积吸水率，%;M为试件吸水后质量，M0为试件吸水前质量，kg;ρ为水的密度，ρ=1000kg/m3;V为试块的体积，m3。

接纳XL-30EMSE型情况电子扫描显微镜对型坯和烧结体举行微观形貌的察看。接纳DX-2700型X射线衍射仪对型坯和烧结体的构成举行物相剖析。

后果与讨论

后果与讨论后果与讨论

经测试，乐鱼轻质低温保温隔热质料的干密度、抗压强度、导热系数和吸水率测试后果列于表1。

表1乐鱼轻质低温保温隔热质料的干密度、抗压强度、导热系数和吸水率测试数据

2.1干密度

影响干密度的要素有两点:固相物质质量和定容体积。这也是取得类似设计干密度的办法，即胶结料与矿物料在定容至1L时，实际上，其型坯或烧结体的干密度，数值上即是胶结料与矿物料的质量之和。

实验后果表现，型坯的干密度为285kg/m3，烧结体的干密度为268kg/m3，均高于其实际干密度260kg/m3，缘故原由在于，胶结料在胶凝历程中产生水化反响，局部水成为固相的构成组成，使型坯的干密度高于实际干密度。低温烧结后，由于质料的纯度所限，质料中的水分和挥发物质、胶凝历程构成的布局水均被烧失，烧结体的干密度应低于实际干密度，但在烧结历程中产生肯定的体积紧缩，使得干密度增大，烧结体的干密度将取决于烧结历程中的质量丧失和体积紧缩的综合后果。

本次实验接纳的矿物质帮助质料为二氧化硅，可被石墨、高岭土、玻璃微珠等代替或增补。当被石墨或玻璃微珠代替时，实际干密度可到达200kg/m3以下。

2.2抗压强度

作为低温保温隔热质料，反抗压强度的要求不似布局承重件的要求高，但具有肯定的抗压强度是须要的。

型坯抗压强度次要泉源于胶结料水化反响所发生的、以分子键为主构成的胶结强度，关于密实块体，其28d终凝强度可达43MPa，发泡后，由于少量气孔隔绝了胶结料的分子团结，其抗压强度大为低落，换言之，型坯的抗压强度与干密度具有实际意义上的正相干。

图1型坯(a)与烧结体(b)的断口形貌

图2型坯(a)与烧结体(b)的X-ray衍射后果

图1所示为产业窑炉乐鱼轻质低温保温隔热质料型坯和烧结体的断口显微照片，图2所示为产业窑炉乐鱼轻质低温保温隔热质料型坯和烧结体的Xray衍射后果。从图1(b)中可以看出，绝对于型坯，烧结体孔壁钝化平滑，出现分明的玻璃化征象，微细孔尺寸减小，数目增加。衍射后果标明，烧结体中，二氧化硅衍射峰消散，推测应为二氧化硅由晶体转为玻璃相所致，但次要物相布局没有发明变革。

型坯在烧结历程中，产生肯定水平的体积紧缩，同时二氧化硅与局部胶结料反响构成玻璃相，从化学键的角度，物料构成身分之间局部分子键和氢键转化为陶瓷体所具有的离子键，绝对于型坯，烧结体具有较高的抗压强度。

必要阐明的是，这种精密气孔的存在，对裂纹扩展具有钝化作用，因而，此类质料具有精良的机器可加工功能。

2.3 吸水率与导热系数

实验测得型坯吸水率为50%，烧结体吸水率为3%，从吸水率的测定可以看出，烧结体的外部气孔，根本上为闭气孔，大概气孔之间为极细的通道，以致于毛细管力大于内部进入的水的压力，致使测试样品在浸泡水时，一直漂泊于水面，内部水分无法进入样品外部，无妨将如许的气孔形状称之为“类闭气孔”，这种“类闭气孔”形状相比连通气孔形状(乐鱼纤维)具有更低的导热系数(乐鱼纤维800℃时导热系数为0.159W/(m·K))是不言而喻[bú yán ér yù]的。

实验测得型坯和烧结体导热系数辨别为0.08和0.06W/(m·K)，联合吸水率，烧结体导热系数的低落次要是由于气孔形状由型坯的开气孔变化为烧结体的闭气孔所致。

气孔的巨细由气态胶泡沫巨细决议，数目由气态胶的参加量决议，而气态胶参加量间接与干密度和抗压强度负相干，即气态胶参加量越大，干密度越低，抗压强度也越低，当气态胶参加量过大时，胶结料乃至无法固结为固体。

泡沫质料导热系数的影响要素次要有两个方面:①固相物质(骨架)的导热系数;②气孔的特征(形状、数目、巨细和散布)。为了低落导热系数，还应该公道选择矿物质添加物作为固相物质(骨架)的构成身分。别的，在满意干密度和导热系数的条件下，为了进步抗压强度，添加一些纤维加强质料也是可以思索的。

结论

结 论

1)用物剃头泡办法制备一种乐鱼轻质低温保温隔热质料，其工艺操纵比力复杂，实际干密度与实践测试值十分靠近，工艺历程易于控制，消费反复性好，本钱低。使用于产业窑炉可以全体浇注成形，减低了保温隔热砖堆砌一定存在的堆砌缝对保温隔热功能的大概影响。

2)质料物料根本配等到工艺为200g高铝耐火水泥，60g二氧化硅粉体，100mL水，定容体积1L，烧结温度1180℃，烧结工夫2h，设计干密度260kg/m3。

3)所制备的质料烧结体干密度268kg/m3，抗压强度4.2MPa，导热系数0.06W/(m·K)，吸水率3%，作为产业窑炉保温隔热质料功能优秀。

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