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硅酸鈣保溫材料的發展和應用

   2022-05-18 子琪44
核心提示:硅酸鈣(微孔硅酸鈣)保溫材料是以二氧化硅粉狀材料(石英砂粉、硅藻土等)、氧化鈣(也有用消石灰、電渣等)和增強纖維材料(如玻璃纖維、石棉等)為主要原料

硅酸鈣(微孔硅酸鈣)保溫材料是以二氧化硅粉狀材料(石英砂粉、硅藻土等)、氧化鈣(也有用消石灰、電渣等)和增強纖維材料(如玻璃纖維、石棉等)為主要原料,再加入水、助劑等材料,經攪拌、加熱、凝膠、成型、蒸壓硬化、干燥等工序制作而成。硅酸鈣的主體材料是活性高的硅藻土和石灰,在高溫高壓下,發生水熱反應,與作為增強的纖維類以及助凝材料成型而得保溫材料。因所用原料、配比或生產工藝條件的不同,所得產品的化學組成和物理性能也不相同,用于保溫材料的硅酸鈣有兩種不同的晶體構造:一種是雪硅酸石(Tobermorite),稱為托貝莫來石,其分子式以5Ca0·6Si02·5H20為主,耐熱溫度為650℃,主要用于一般建筑、管道等保溫;另一種是硬硅酸鈣石(Xontlite),其分子式是以6Ca0·6SiO2·H20為主,耐熱溫度為1000℃,主要用于高溫窯爐等。

硅酸鈣早在1940年前后由美國歐文斯科寧(Owence Coming)玻璃纖維公司首先發明和試用,產品名稱凱羅(kylo),應用于工業和建筑保溫。其后,英國、日本及前蘇聯等國也相繼進行研究和生產。其中日本發展最快,制品密度由350kgm降至220kg/m,對于使用溫度在650℃以下的托貝莫來石型產品,日本現已生產密度為100~130kg/m的超輕制品。在日本的保溫隔熱工業中使用的絕熱制品,硅酸鈣約占70%。美國生產出抗折強度>8MPa的高強硅酸鈣,用于管道支吊的墊圈。

我國在20世紀70年代初生產和使用650℃以下的托貝莫來石型硅酸鈣絕熱制品,并使用石棉作為增強纖維,主要用澆注法成型,密度達500~1000kgm.80年代以后改澆注法為壓制法成型工藝,使產品的內在質量和外觀質量都有較大的改進和提高,密度降到250kgm以內。1988年開始生產無石棉硅酸鈣絕熱制品,并開始部分出口外銷。

硅酸鈣保溫材料,從70年代開始應用到如今,在成型上,由澆注發展到壓制成型;從材質上,由有石棉硅酸鈣發展到無石棉硅酸鈣;從性能上由一般硅酸鈣發展到超輕硅酸鈣和高強硅酸鈣。目前,在硬質材料中它是一種較為理想保溫材料。

經過科研攻關,已研制成功硅酸鈣絕熱制品專用耐溫抹面材料及高溫粘結劑,并已普遍使用,解決了硅酸鈣制品用普通抹面材料抹不上的問題。

硅酸鈣制品按礦物組成和使用溫度可分為托貝莫來石型(低溫型,<650℃)、硬硅鈣石型(高溫型,<1000℃)和混合型(托貝莫來石、硬硅鈣石);按抗強度,也可將其分為低強型(<0.29Pa)、普通型(0.29~1.0MPa)、高強型(1.0~5.0MPa)和超高強型(>8.0MPa);按表觀密度,將其分為超輕型(70~130kgm3)、輕型(130~200kg/m3)、普通型(200~250kgm3)、重型(250~400kgm)和超重型(400~1000kgm3)。


 
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