CN105777044A - 一种硅酸钙板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅酸钙板的制备方法，属于硅酸钙板制备技术领域。本发明称取石英砂，碾磨过筛得粉末，加入氢氟酸反应生成氟化硅，再通入氢气，加入氧化锌，在高温高压下保温反应生成硅烷，在硅烷中加入碳酸钙，高温下氧化反应得反应物，经粉碎、碾磨过筛，与去离子水混合制得浆料，于硅钙板模具中压制成坯体，经二次养护，干燥制得硅酸钙板。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，所得产品平整度好，不易开裂、渗水、起层、脱落；材料力学性能提高了20～30%，抗折弯强度提高了19.2%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅酸钙板的制备方法，属于硅酸钙板制备技术领域。
背景技术
硅酸钙板作为新型绿色环保建材，除具有传统石膏板的功能外，更具有优越防火性能及耐潮、使用寿命超长的优点，大量应用于工商业工程建筑的吊顶天花和隔墙，家庭装修、家具的衬板、广告牌的衬板、船舶的隔仓板、仓库的棚板、网络地板以及隧道等室内工程的壁板。硅酸钙板是以无机矿物纤维或纤维素纤维等松散短纤维为增强材料，以硅质-钙质材料为主体胶结材料，经制浆、成型、在高温高压饱和蒸汽中加速固化反应，形成硅酸钙胶凝体而制成的板材。是一种具有优良性能的新型建筑和工业用板材，其产品防火，防潮，隔音，防虫蛀，耐久性较好，是吊顶，隔断的理想装饰板材。硅酸钙板的制备方法有有模压法、抄取法和流浆法。常见的方法一般是模压法，原材料按设计比例充分搅拌熟化后，通过辊机挤压成型，高温定型。普遍的问题：生产出的硅酸钙板表面粗糙、平整度较差，力学性能和抗折弯强度低，使用后易出现收缩开裂、渗水潮湿，起层、脱落等现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前生产出的硅酸钙板表面粗糙、平整度较差，力学性能和抗折弯强度低，使用后易出现收缩开裂、渗水潮湿，起层、脱落现象，提供了一种称取石英砂，碾磨过筛得粉末，加入氢氟酸反应生成氟化硅，再通入氢气，加入氧化锌，在高温高压下保温反应生成硅烷，在硅烷中加入碳酸钙，高温下氧化反应得反应物，经粉碎、碾磨过筛，与去离子水混合制得浆料，于硅钙板模具中压制成坯体，经二次养护，干燥制得硅酸钙板的方法。本发明制备步骤简单，所得产品平整度好，不易开裂、渗水、起层、脱落，有效提高了力学性能和抗折弯强度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）称取2～3kg石英砂，将其放入碾磨机中碾磨，过80～100目筛，得石英砂粉末，将所得的石英砂粉末放入反应容器中，同时向反应容器中加入石英砂粉末质量8～10%氢氟酸，搅拌反应2～3h，得氟化硅；
（2）从装有氟化硅的反应容器底部通入氢气，控制氢气通入速率为20～22mL/s，控制通入时间为10～15min，在通入时向反应容器中加入8～12g氧化锌粉末，随后控制反应容器温度70～90℃，施加压力为0.5～1.0MPa，保温反应2～3h，得硅烷；
（3）向上述所得的硅烷中加入50～60g碳酸钙，并控制反应容器中的温度为450～550℃，保温反应6～8h，随后以5℃/min速率程序升温至800～900℃，氧化反应2～3h，再静置冷却至室温，得反应物；
（4）将上述所得的反应物放入粉碎机中粉碎，并置于碾磨机中碾磨，过70～80目筛，制得粉末，按固液比2:3，向粉末中添加去离子水，搅拌使其完全混合均匀，得浆料；
（5）将上述所得的浆料倒入硅钙板模具中，控制施加压力为13～18MPa，预压2～3min，随后提高施加压力为20～25MPa，以5℃/min速率程序升温至80～120℃，压制10～30min，再冷却至室温，得坯体；
（6）将所得的坯体放入养护室中，控制养护室温度为20～25℃，湿度为35～45%，养护4～6h，养护完后，将坯体移入蒸压室中，控制蒸压室压力为0.8～1.0MPa，恒压蒸养14～16h，随后将其放入温度为105～110℃烘干房中干燥4～6h，再将其自然冷却至室温，即制得一种硅酸钙板。
本发明制得的硅酸钙板密度为850～1350kg/m3，抗弯强度为16.9～22.8MPa，抗冲击强度为2.9～5.2KJ/m2，在750～950℃热收缩率为0.75～0.82，导热系数为0.132～0.153W/m·K，杨氏弹性模量4.63×103～5.42×103MPa，线变形系数为0.10～0.15%。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备步骤简单，所得产品平整度好，不易开裂、渗水、起层、脱落；
（2）材料力学性能提高了20～30%，抗折弯强度提高了19.2%以上。
具体实施方式
首先称取2～3kg石英砂，将其放入碾磨机中碾磨，过80～100目筛，得石英砂粉末，将所得的石英砂粉末放入反应容器中，同时向反应容器中加入石英砂粉末质量8～10%氢氟酸，搅拌反应2～3h，得氟化硅；然后从装有氟化硅的反应容器底部通入氢气，控制氢气通入速率为20～22mL/s，控制通入时间为10～15min，在通入时反应容器中加入8～12g氧化锌粉末，随后控制反应容器温度70～90℃，施加压力为0.5～1.0MPa，保温反应2～3h，得硅烷；向上述所得的硅烷中加入50～60g碳酸钙，并控制反应容器中的温度为450～550℃，保温反应6～8h，随后以5℃/min速率程序升温至800～900℃，氧化反应2～3h，再静置冷却至室温，得反应物；将上述所得的反应物放入粉碎机中粉碎，并置于碾磨机中碾磨，过70～80目筛，制得粉末，按固液比2:3，向粉末中添加去离子水，搅拌使其完全混合均匀，得浆料；再将上述所得的浆料倒入硅钙板模具中，控制施加压力为13～18MPa，预压2～3min，随后提高施加压力为20～25MPa，以5℃/min速率程序升温至80～120℃，压制10～30min，再冷却至室温，得坯体；最后将所得的坯体放入养护室中，控制养护室温度为20～25℃，湿度为35～45%，养护4～6h，养护完后，将坯体移入蒸压室中，控制蒸压室压力为0.8～1.0MPa，恒压蒸养14～16h，随后将其放入温度为105～110℃烘干房中干燥4～6h，再将其自然冷却至室温，即制得一种硅酸钙板。
实例1
首先称取2kg石英砂，将其放入碾磨机中碾磨，过80目筛，得石英砂粉末，将所得的石英砂粉末放入反应容器中，同时向反应容器中加入石英砂粉末质量8%氢氟酸，搅拌反应2h，得氟化硅；然后从装有氟化硅的反应容器底部通入氢气，控制氢气通入速率为20mL/s，控制通入时间为15min，在通入时向反应容器中加入8g氧化锌粉末，随后控制反应容器温度70℃，施加压力为0.5MPa，保温反应2h，得硅烷；向上述所得的硅烷中加入50g碳酸钙，并控制反应容器中的温度为450℃，保温反应6h，随后以5℃/min速率程序升温至800℃，氧化反应2h，再静置冷却至室温，得反应物；将上述所得的反应物放入粉碎机中粉碎，并置于碾磨机中碾磨，过70目筛，制得粉末，按固液比2:3，向粉末中添加去离子水，搅拌使其完全混合均匀，得浆料；再将上述所得的浆料倒入硅钙板模具中，控制施加压力为13MPa，预压2min，随后提高施加压力为20MPa，以5℃/min速率程序升温至80℃，压制10min，再冷却至室温，得坯体；最后将所得的坯体放入养护室中，控制养护室温度为20℃，湿度为35%，养护4h，养护完后，将坯体移入蒸压室中，控制蒸压室压力为0.8MPa，恒压蒸养14h，随后将其放入温度为105℃烘干房中干燥4h，再将其自然冷却至室温，即制得一种硅酸钙板。本发明制备步骤简单，所得产品平整度好，不易开裂、渗水、起层、脱落；材料力学性能提高了20%，抗折弯强度提高了19.5%；制得的硅酸钙板密度为850kg/m3，抗弯强度为16.9MPa，抗冲击强度为2.9KJ/m2，在750℃热收缩率为0.75，导热系数为0.132W/m·K，杨氏弹性模量4.63×103MPa，线变形系数为0.10%。
实例2
首先称取3kg石英砂，将其放入碾磨机中碾磨，过90目筛，得石英砂粉末，将所得的石英砂粉末放入反应容器中，同时向反应容器中加入石英砂粉末质量9%氢氟酸，搅拌反应3h，得氟化硅；然后从装有氟化硅的反应容器底部通入氢气，控制氢气通入速率为21mL/s，控制通入时间为15min，在通入时向反应容器中加入10g氧化锌粉末，随后控制反应容器温度80℃，施加压力为0.8MPa，保温反应3h，得硅烷；向上述所得的硅烷中加入55g碳酸钙，并控制反应容器中的温度为500℃，保温反应7h，随后以5℃/min速率程序升温至850℃，氧化反应3h，再静置冷却至室温，得反应物；将上述所得的反应物放入粉碎机中粉碎，并置于碾磨机中碾磨，过75目筛，制得粉末，按固液比2:3，向粉末中添加去离子水，搅拌使其完全混合均匀，得浆料；再将上述所得的浆料倒入硅钙板模具中，控制施加压力为15MPa，预压3min，随后提高施加压力为23MPa，以5℃/min速率程序升温至100℃，压制20min，再冷却至室温，得坯体；最后将所得的坯体放入养护室中，控制养护室温度为23℃，湿度为40%，养护5h，养护完后，将坯体移入蒸压室中，控制蒸压室压力为0.9MPa，恒压蒸养15h，随后将其放入温度为108℃烘干房中干燥5h，再将其自然冷却至室温，即制得一种硅酸钙板。本发明制备步骤简单，所得产品平整度好，不易开裂、渗水、起层、脱落；材料力学性能提高了25%，抗折弯强度提高了19.9%；制得的硅酸钙板密度为1100kg/m3，抗弯强度为19.9MPa，抗冲击强度为4.0KJ/m2，在850℃热收缩率为0.78，导热系数为0.142W/m·K，杨氏弹性模量5.03×103MPa，线变形系数为0.13%。
实例3
首先称取3kg石英砂，将其放入碾磨机中碾磨，过100目筛，得石英砂粉末，将所得的石英砂粉末放入反应容器中，同时向反应容器中加入石英砂粉末质量10%氢氟酸，搅拌反应3h，得氟化硅；然后从装有氟化硅的反应容器底部通入氢气，控制氢气通入速率为22mL/s，控制通入时间为12min，在通入时反应容器中加入12g氧化锌粉末，随后控制反应容器温度90℃，施加压力为1.0MPa，保温反应3h，得硅烷；向上述所得的硅烷中加入60g碳酸钙，并控制反应容器中的温度为550℃，保温反应8h，随后以5℃/min速率程序升温至900℃，氧化反应3h，再静置冷却至室温，得反应物；将上述所得的反应物放入粉碎机中粉碎，并置于碾磨机中碾磨，过80目筛，制得粉末，按固液比2:3，向粉末中添加去离子水，搅拌使其完全混合均匀，得浆料；再将上述所得的浆料倒入硅钙板模具中，控制施加压力为18MPa，预压3min，随后提高施加压力为25MPa，以5℃/min速率程序升温至120℃，压制30min，再冷却至室温，得坯体；最后将所得的坯体放入养护室中，控制养护室温度为25℃，湿度为45%，养护6h，养护完后，将坯体移入蒸压室中，控制蒸压室压力为1.0MPa，恒压蒸养16h，随后将其放入温度为110℃烘干房中干燥6h，再将其自然冷却至室温，即制得一种硅酸钙板。本发明制备步骤简单，所得产品平整度好，不易开裂、渗水、起层、脱落；材料力学性能提高了30%，抗折弯强度提高了20.5%；制得的硅酸钙板密度为1350kg/m3，抗弯强度为22.8MPa，抗冲击强度为5.2KJ/m2，在950℃热收缩率为0.82，导热系数为0.153W/m·K，杨氏弹性模量5.42×103MPa，线变形系数为0.15%。
Claims (1)
1.一种硅酸钙板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取2～3kg石英砂，将其放入碾磨机中碾磨，过80～100目筛，得石英砂粉末，将所得的石英砂粉末放入反应容器中，同时向反应容器中加入石英砂粉末质量8～10%氢氟酸，搅拌反应2～3h，得氟化硅；
（2）从装有氟化硅的反应容器底部通入氢气，控制氢气通入速率为20～22mL/s，控制通入时间为10～15min，在通入时向反应容器中加入8～12g氧化锌粉末，随后控制反应容器温度70～90℃，施加压力为0.5～1.0MPa，保温反应2～3h，得硅烷；
（3）向上述所得的硅烷中加入50～60g碳酸钙，并控制反应容器中的温度为450～550℃，保温反应6～8h，随后以5℃/min速率程序升温至800～900℃，氧化反应2～3h，再静置冷却至室温，得反应物；
（4）将上述所得的反应物放入粉碎机中粉碎，并置于碾磨机中碾磨，过70～80目筛，制得粉末，按固液比2:3，向粉末中添加去离子水，搅拌使其完全混合均匀，得浆料；
（5）将上述所得的浆料倒入硅钙板模具中，控制施加压力为13～18MPa，预压2～3min，随后提高施加压力为20～25MPa，以5℃/min速率程序升温至80～120℃，压制10～30min，再冷却至室温，得坯体；
（6）将所得的坯体放入养护室中，控制养护室温度为20～25℃，湿度为35～45%，养护4～6h，养护完后，将坯体移入蒸压室中，控制蒸压室压力为0.8～1.0MPa，恒压蒸养14～16h，随后将其放入温度为105～110℃烘干房中干燥4～6h，再将其自然冷却至室温，即制得一种硅酸钙板。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610240106.8A Withdrawn CN105777044A (zh) | 2016-04-18 | 2016-04-18 | 一种硅酸钙板的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105777044A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106801483A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-06-06 | 青岛科瑞新型环保材料集团有限公司 | 一种免拆模板保温装饰板外围护墙体系统及其施工方法 |
| CN106836562A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-13 | 青岛科瑞新型环保材料集团有限公司 | 一种钢结构装配式外墙系统及其施工方法 |
| CN109053223A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 桂林桂特板业有限公司 | 一种硅酸钙板的养护方法 |
-
2016
- 2016-04-18 CN CN201610240106.8A patent/CN105777044A/zh not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| CN106801483A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-06-06 | 青岛科瑞新型环保材料集团有限公司 | 一种免拆模板保温装饰板外围护墙体系统及其施工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20160720 |