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陶瓷微孔形成剂的种类
来源 : 陶卫网     阅读 : 8828    作者 :     2014-11-04 陶瓷微孔形成剂

    微孔形成剂的种类很多。例如:

一、可燃烧型微孔形成剂

    1、膨胀聚苯乙烯微珠(EPS)。EPS的颗粒度为0.2~3mm,平均表观密度为12kg/m?。EPS的体积是占98%的空气和占2%的聚苯乙烯组成的,是一种纯的碳氢化合物。在焙烧过程中聚苯乙烯释放出大量的热量(40000kj以上),因而可节约大量热能。又由于EPS具有弹性,它使挤出成型和干燥收缩过程的内应力减小,从而使生产大型制品的困难较好地得到解决。这种材料燃烧后在制品的基体中仅有气孔留下,其最大气孔直径为1.5~3mm。由于它具有非常低的密度和和非常高的发热量,故通常加入量仅为原料质量的1%左右。因EPS燃烧后在制品中留下许多不连通的气孔,故使制品表观密度大幅下降,使制品的热工性能明显改善。聚苯乙烯来自石油,为了节约石油资源,宜将回收包装用的EPS板或块经切质量碎后直接应用。

    2、锯末。锯末的发热量为7000~19000kj,在原料中掺入锯末可生产轻质制品,且在焙烧时可节约热能15%左右。锯末的最佳掺入量为4%~5%(质量比)。锯末的最大颗粒直径应小于2mm,且大小要均匀。使用锯末的优点:改善了原料的流动性;降低了坯体的干燥敏感性,缩短了干燥周期;使制品的热工性能和声学性能得到较大的改善。使用锯末的缺点:可能给挤出成型和干燥过程带来一定困难(在坯体干燥时,锯末和原料的脱水时间不一致),且降低了成型后湿坯体的强度和干燥后坯体的强度,增加了成型水分;制品易出现泛霜(因锯末种类而异);在焙烧的预热带会产生一氧化碳(CO)气体。

    3、农作物类废料。主要有粉碎的稻草、稻壳和秸秆等。稻草的发热量为800~1200kj,经粉碎的稻草、秸秆在原料中起加强材料作用,有利于坯体强度的提高,在焙烧时也是一种燃料。稻草和秸秆要粉碎到3mm以下才能使用。它的挥发分很大,约85%,灰分很小,是一种很好的微孔成型剂。这类材料对制品其他性能的影响同锯末。

    4、食品和饮料工业残渣。以植物为原料生产的食品和饮料均会产生残渣。如稻糠、花生壳、咖啡生产残渣、啤酒渣、葡萄皮和籽、燕麦皮、茶叶末、变质面粉、甘蔗渣、椰壳、橄榄残渣和落叶等。其中以燕麦皮和变质面粉为最好,不用处理可直接加入原料中,尤其是变淞形成的微孔对制品的热工参数很有利,且制品的强度不会降低。其他上述材料必须粉碎到3mm以下才能使用。稻米壳几乎全部由二氧化硅及挥发分组成,加入原料中能够生产出高质量的轻质砖。稻米壳的最佳掺入量为20%(质量比)。掺入未碾磨的稻米壳的制品强度有所降低,但经碾磨后有时还有所提高,这与掺入量及原料性能有关。澳大利亚实践:制品的泛霜现象随稻米壳掺入量的增加而増加。椰壳的发热量约为12000kj,橄榄残渣发热量约为18000 kj,这些材料存在于坯体中可节约大量焙烧热能。另外,颗粒小于3mm的玉米作成孔剂的制品亦具有良好的隔热性能。

    5、可燃矿物类。包括煤粉、焦炭末、煤矸石、煤渣和粉煤灰等。这类材料作为微孔形成效果不太理想。原因是这类材料在制品焙烧期间能量的大量释放,不利于气孔的形成(粉煤灰漂珠除外)。

    6、切碎的废旧轮胎。切碎的废旧轮胎用作微孔形成剂对制品的性能有着正面效果:强度热工性能好等。但轮胎在生产中使用的外加剂和橡胶的可燃部分在培烧中会产生有害气因此使用这种材料时,需对所排放的烟气进行净化处理。

    7、其他工业可燃性废料。包括污水处理厂污泥、下水道污泥、造纸工业废泥、纺织工业废料、制革工业废料、石油提炼工业废料、食品工业的漂白剂等。使用这类工业废料时必须经过严格的试验室试验和有关权威部门的认可。因这类材料中往往含有重金属,如Pb、Zn、Cr、Cu等。此外,这类材料在焙烧过程中还可能释放出有害气体。它们的加入量还会受到发热量高低的限制,如污水处理厂污泥的发热量为10000~24000kj;造纸工业废泥的发热量为8400~19000 kj;纺织工业废料的发热量为18000~29000 kj;制革工业废料的发热量为84000 kj;石油提炼工业废料的发热量为31000 kj。

二、矿物类微孔形成剂

    1、膨胀珍珠岩。珍珠岩是一种酸性火山玻璃岩,主要由玻璃质组成。在1300℃的髙温下体积迅速膨胀30倍。将其小于3mm的颗粒用作微孔形成剂(大于3mm的颗粒作其他用途)。它在坯体中起着瘠性料的作用,可减少干燥收缩。砖的烧成温度大多为950~1100℃,低于珍珠岩的熔点温度(1280~1360℃),因此,这种膨胀颗粒会保留在制品中。

    2、膨胀蛭石。蛭石的熔点温度为1300~1370℃,膨胀蛭石的表观密度为80~200kg/m?­;膨胀蛭石加入原料中的作用与膨胀珍珠岩一样。

    3、烧沸石。沸石具有很多大小均匀的空洞和孔道,这些空洞和孔道多为水分子所占据,经烘烧脱水后以粉末状加入原料中,焙烧后在制品中形成大量微孔,使制品的热工性能得到很大改善。

    4、粉煤灰漂珠。这种材料是电厂用水力排放粉煤灰时,漂浮在水面上的中空玻璃球形物质,或是用风选的方法从干排粉煤灰中选出。漂珠的密度很低,是一种很好的保温隔热材料。

    5、石灰石粉末。石灰石在焙烧过程中分解释放出二氧化碳气体(800~900℃)从而在制品中留下大量微孔。而石灰石加入原料的更重要的作用是改善颜色、抗烧结变形、吸附有害气体等。

    6、硅藻土。硅藻土是空腔中含有化石残留物的硅海藻,质轻多孔,孔隙率高达90%~92%,逛一种很好的微孔形成剂。但由于硅藻土中含有化石类物质,可能会使排放烟气中的有害物质——氟化物增加,必要时需对排放烟气进行净化。

    7、浮石和浮石选矿残渣。浮石是一种多孔轻质、能浮在水面上的酸性火山玻璃岩,孔隙率可达60%,有良好的隔热保温性能。(内容来源于景陶圈作者名不详)

 

(责任编辑 吴旭

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