抛光废料生产节能泡沫陶瓷的技术介绍及应用
【精品文章】一文了解泡沫陶瓷及其应用
一文了解泡沫陶瓷及其应用
泡沫陶瓷是具有高比面积、高气孔率、低密度、低热传导系数，对液体和气体介质有选择透过性，并具有能量吸收和阻尼特性等优异性能的新型材料，且孔道呈互相连接的迷宫式三维网状结构的多孔体，在熔融金属、气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物材料、特种墙体材料和传感器材料等方面作用显著，广泛应用于环保、能源、化工、生物等领域。
一、泡沫陶瓷概述
泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代，是一种具有高温特性的多孔材料。
其孔径从纳米级到微米级不等，气孔率在20%～95%之间，使用温度为常温～1600℃。
（1）按孔隙之间关系，泡沫陶瓷可分为：闭口气孔和开口气孔。
闭口气孔：指陶瓷材料内部微孔允布在连续的陶瓷基体中，孔与孔之间相互隔离。
开口气孔：包括材料内部孔与孔之间相互连通和一边开口、另一边闭口形成不连通气孔两种。
（2）泡沫陶瓷按材质可分为以下几种：
硅藻土质材料：主要以精选硅藻土为原料，加粘土烧结而成，用于精滤水和酸性介质中。
图1 硅藻土质泡沫材料
铝硅酸盐材料：以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石质颗粒为骨料。
具有耐酸性和耐弱碱性，使用温度达1000℃。
固废循环利用制备发泡陶瓷工艺浅析
综述与评述Summary&Review在工业生产和其他活动中产生的废弃物，丧失了原有的利用价值被抛弃，或者被丢弃的固态、半固态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品被统称为固体废弃物。
固体废物按其来源大致分为工业固体废物、矿业固体废物、农业固体废物、城市生活垃圾、危险固体废物、放射性废物和非常规来源固体废物。
大宗的固体废弃物通常分为三类：工业固体废物、城市生活垃圾和危险废物。
工业固体废物是指来自各工业生产部门的生产和加工过程及流通中所产生的废渣、粉尘、污泥、废屑等；城市生活垃圾，也被称为城市固体废弃物，通常指城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中所产生的固体废弃物；危险废弃物是指列入国家危险废弃物名录，或者根据国家规定的危险废弃物鉴别标准和鉴别方法所认定的具有危险特性的废弃物。
简而言之，就是含有高度持久性元素、化学品或化合物的废物，且该废物对人体健康和环境具有及时的和潜在的不良作用和危害。
很多固体废弃物往往来自工业化生产活动，此类固体废弃物是工业生产过程中产生的各种废渣、粉尘及其他废物，可分为一般工业废物和工业有害固体废物。
其中一般工业废物是我国固体废弃物中占有比重大且最具有潜在利用价值的废弃物，主要包括尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣、炉渣、赤泥、污泥等，占固体废弃物总量的80%。
目前，全国累计堆存的工业固体废物超过300亿吨(不包括废石)，其中大宗工业固废产生量约36亿吨，尾矿、煤矸石、粉煤灰占全国固废年增量的约80%。
目前我国矿山保有量近10万座，其中金属矿约6.9万座、各类尾矿库1.45万座、煤矿7700座，煤矸石山超1700座、各类石油化工企业近2.6万家，钢铁冶炼企业560家、氧化铝生产企业1000家，火电企业1150余家，各类大型产废企业约13万家。
固体废弃物的存量触目惊心，对环境产生了严重危害。
目前，我国工业固废综合利用率仅为60%，而我国台湾地区固体废弃物综合利用率高达80%。
泡沫陶瓷
浅析泡沫陶瓷外墙保温材料在施工中的应用摘要在我国，目前建筑能耗约占全社会总能耗的1/3。
如何降低建筑能耗，提高节能比例成为我国建筑行业关注的焦点。
推动绿色建筑发展对节能减排和节能降耗有着积极意义和效果。
本文通过介绍建筑外墙保温材料——泡沫陶瓷板施工系统的工作原理，为建筑墙体保温材料在施工中的应用及发展提供参考。
关键词能耗绿色建筑保温材料泡沫陶瓷板引言纵观保温市场，目前普遍使用的保温材料主要有聚苯板、挤塑聚苯板、岩棉板等。
这些保温材料存在的最大问题，一是施工过程中产生的粉尘较多，如岩棉板的玻璃丝，危害身体、污染环境。
二是防火性能差，即使是电焊产生的火星，也能使这些保温材料起火。
泡沫陶瓷保温板是一种全新的低成本绿色节能环保无机保温材料，以废弃的粉煤灰、炉渣以及粘土等为原材料，经1200℃高温煅烧而成。
绝热隔热、隔音、易成型加工及有较好的耐久性，被誉为“环保之王”。
采用外挂式施工方法对其进行安装。
建筑外墙保温经实践证明是降低建筑物能耗,延长建筑物使用寿命的有效措施之一。
其中保温材料的选择需要综合其保温性能、经济性、施工便利、使用效果等因素。
本文详细介绍了一种新型建筑墙体节能材料。
1、泡沫陶瓷保温板的优点1.1 防火性能优异经1200℃高温煅烧而成，耐高温，属A级防火材料。
泡沫陶瓷保温板抗燃性能主要包括两个方面：一是防止火焰扩散的能力，即绝热材料局部产生火焰，火焰将不扩散而自行熄灭。
二是本身的绝热性能，即使在材料一侧燃烧，另一侧的温度不会升的太高而引起火灾扩大。
与聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板相比有两个特点：一是着火时无滴浇物现象，二是在着火时表面会形成密实的碳层，阻止了保温材料的进一步燃烧。
1.2环保节能泡沫陶瓷是一种全新的低成本绿色节能环保无机保温材料，是以废弃的粉煤灰、炉渣、废玻璃、陶瓷片以及粘土、长石尾矿等为原料，经高温发泡成型的多孔无机非金属材料。
原料来源广泛，是变废为宝的典范。
材料无任何特殊气味，对于酸、碱性具有良好的抵抗性。
陶瓷发泡工艺技术
陶瓷发泡工艺技术陶瓷发泡工艺技术是一种新型的陶瓷材料制备方法，能够制备出具有高强度、轻质、隔热性能的陶瓷材料。
下面将对陶瓷发泡工艺技术进行详细介绍。
陶瓷发泡工艺技术是通过在陶瓷浆料中加入发泡剂，并在一定条件下进行发泡，在高温下烧结得到发泡陶瓷材料的工艺。
这种技术能够制备出具有微孔状结构的陶瓷材料，使其具有轻质、高强度和隔热性能等优点。
陶瓷发泡工艺技术的优势主要包括以下几个方面。
首先，陶瓷发泡材料具有较低的密度，通常为实体陶瓷的30%~70%左右，能够达到轻质的效果。
其次，由于发泡材料内部存在微孔结构，能够有效减少材料的热传导，具有良好的隔热性能。
再者，陶瓷发泡材料的孔隙率可以根据需要进行调控，因此可以获得不同孔隙率的发泡陶瓷材料，满足不同要求。
最后，陶瓷发泡材料的强度也可以通过烧结条件的控制来调节，能够获得一定的机械性能。
陶瓷发泡工艺技术的制备过程主要包括以下几个步骤。
首先，将陶瓷浆料与发泡剂混合均匀，得到发泡陶瓷材料的前驱体。
然后，将前驱体进行发泡处理，通常采用高速搅拌或超声波处理等方法，使其形成微孔结构。
接下来，将发泡后的陶瓷材料进行烧结，使其形成稳定的陶瓷结构。
最后，进行表面处理，使其具有一定的耐磨性和美观性。
陶瓷发泡工艺技术在实际应用中有着广泛的应用前景。
首先，在航空航天、汽车和建筑等领域中，具有轻质、高强度和隔热性能的陶瓷发泡材料能够替代金属材料，有效降低重量并提升性能。
其次，在能源领域，陶瓷发泡材料能够作为热障涂层应用于高温设备和节能建筑中，提高能源利用率。
此外，陶瓷发泡材料还可以用于过滤、吸附和分离等领域，具有较好的应用前景。
总之，陶瓷发泡工艺技术是一种制备轻质、高强度和隔热性能陶瓷材料的新型方法。
其优势包括低密度、良好的隔热性能、可调节孔隙率和强度等。
在航空航天、汽车、建筑和能源等领域具有广泛的应用前景。
随着研究的深入和技术的不断发展，相信陶瓷发泡工艺技术将在未来得到更多的应用和突破。
氧化铝泡沫陶瓷废料的产生和利用
氧化铝泡沫陶瓷废料的产生和利用作者：魏皝芳王春芳王小芳王霞来源：《佛山陶瓷》2011年第05期摘要：本文简单介绍了氧化铝泡沫陶瓷的生产工艺，分析了氧化铝泡沫陶瓷废料产生的主要原因。
通过球磨工艺对其废料进行球磨，球磨20h出球，过80目筛后废料分别按5%、10%和15%比例加入配方中，实验表明，加入10%的陶瓷废料可生产出比原配方强度、抗热震性更好的氧化铝泡沫陶瓷制品。
关键词：氧化铝；泡沫陶瓷；废料1 前言铝及铝合金材料作为金属工业材料的支柱产业，有着非常大的需求量。
铝制品一般通过熔融、浇铸方式成形加工，所以浇铸所用的铝熔液质量的好坏直接影响着浇铸后产品的性能。
近年来，通过第三代过滤材料—泡沫陶瓷过滤器的发展，使得铝制品成品合格率大幅度提高[1]。
在熔炼过程中，由于铝是一种非常活泼的金属，铝及其合金很容易与水气反应，生成氢气和氧化夹杂（Al2O3）。
纯铝和铝合金中的夹杂物含量一般在0.1%以上，夹杂物尺寸大部分都大于10μm[2]。
非纯铝和铝合金的夹杂物含量更大，并且尺寸也更大。
采用氧化铝泡沫陶瓷过滤器不但能很好地过滤其中的夹杂物，并且不会有新杂质的融入，因此是目前铝厂采用最多的一种过滤器。
由于泡沫陶瓷为一次性使用产品，并且确实能够有效改善铝及铝合金制品的成品率及性能，故其工业需求量较大。
但在较大的工业生产背后，不可避免地产生大量废料。
这些废料含有氧化铝、莫来石、石英等晶相，在自然条件下不会分解。
虽然不会对环境造成危害，但若不加以回收，会造成占用土地和资源浪费等情况。
2 氧化铝泡沫陶瓷生产工艺采用聚氨酯泡沫海绵为前驱体，将它浸入到氧化铝浆料中,然后挤掉多余浆料,使陶瓷浆料均匀附着于海绵经络,干燥后坯体经高温烧结而成。
这种工艺又称有机泡沫浸渍法，是目前国内较为成熟的生产工艺[3~4]。
工艺流程见图1。
3 氧化铝泡沫陶瓷废料的产生原因氧化铝泡沫陶瓷最常见的缺陷有裂纹、缺角、色差和强度低等，这些缺陷往往是导致产品不合格及报废的原因。
泡沫陶瓷的应用与前景
泡沫陶瓷材料概况隋鹤（青岛农业大学资源与环境学院 266109）【摘要】：泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代,是一种具有高温特性的多孔材料。
其孔径从纳米级到微米级不等,气孔率在20%～95%之间,使用温度为常温～1600℃。
泡沫陶瓷一般可以分为两类,即开孔(网状)陶瓷材料以及闭孔陶瓷材料,这取决于各个孔穴是否具有固体壁面。
如果形成泡沫体的固体仅仅包含于孔棱中,则称之为开孔陶瓷材料,其孔隙是相互连通的;如果存在固体壁面,则泡沫体称为闭孔陶瓷材料,其中的孔穴由连续的陶瓷基体相互分隔。
但大部分泡沫陶瓷既存在开孔孔隙又存在少量闭孔孔隙。
一般来说孔隙的直径小于2nm的为微孔材料;孔隙在2～50nm之间的为介孔材料;孔隙在50nm以上的为宏孔材料。
引言自1978年美国发明了利用氧化铝、高岭土等陶瓷料浆成功研制出泡沫陶瓷,用于铝合金铸造过滤之后,英、日、德、瑞士等国家竞相开展了研究,生产工艺日益先进,技术装备越来越向机械化、自动化发展,已研制出多种材质,适合于不同用途的泡沫陶瓷过滤器,如A12O3、ZrO2、SiC、氮化硅、硼化物等高温泡沫陶瓷,有的还加入了一定的矿物,如莫来石、堇青石、粉煤灰、煤矸石等,产品已系列化、标准化,形成了一个新兴产业, 其分类如表所示。
我国在20世纪80年代初开展泡沫陶瓷研究工作。
近20年来,先后有十几家科研机构和厂家报道了泡沫陶瓷制品的研究。
但是我国的泡沫陶瓷从整体技术水平上与国外相比还有一定的差距。
泡沫陶瓷是具有三维空间网架结构的高气孔率的多孔陶瓷体,其造型犹如钢化了的泡沫塑料或瓷化了的海泡沫陶瓷的分类材料类型骨料耐蚀性温度(℃)高硅质硅酸盐材料瓷渣耐水性,耐酸性 700 铝硅酸盐材料粘土熟料耐弱碱,耐酸性 1 000 刚玉金刚砂材料电熔刚玉耐水性,耐酸性 1 600 硅藻土质粘土耐水性,耐酸性低温绵体。
由于它具有气孔率高、比表面积大、抗热震、耐高温、耐化学腐蚀及良好的机械强度和过滤吸附性能,可广泛应用于热交换材料,布气材料,汽车尾气装置,净化冶金工业过滤熔融态金属,热能回收,轻工喷涂行业,工业污水处理,隔热隔音材料,用作化学催化剂载体,电解隔膜及分离分散元件等。
泡沫陶瓷的制备和应用
泡沫陶瓷的制备和应用【摘要】泡沫陶瓷孔隙率高、抗热震性能良好、耐腐蚀性强、稳定性好，已在多个领域得到应用。
对制备工艺进行了分析，并介绍了泡沫陶瓷的研究进展和应用前景。
【关键词】泡沫陶瓷；制备；性质；应用泡沫陶瓷为新型的保温隔热绿色环保材料，内部含有大量气孔、呈三维空间网架结构。
其孔隙率高、稳定性好，还具有耐腐蚀、抗热震等传统有机保温材料所没有的特性。
1、泡沫陶瓷概述美国在1978年于熔融金属的过程中，用Al2O3和高岭土等制出泡沫陶瓷，使金属铸件的质量提升、制品的废品率下降。
德、日、英等国家之后开展了相关工作，将泡沫陶瓷应用在杂质的过滤和催化剂载体等方面。
我国在20世纪80年代时探索了泡沫陶瓷的研究，其在尾气净化和金属熔融领域达到了高实用的水平。
目前，泡沫陶瓷的组成材质多种多样，骨料和材质也不尽相同，使用温度及主要性能还需研究。
2、泡沫陶瓷的制备方法（1）添加造孔剂工艺添加造孔剂工艺要求造孔剂在基体陶瓷烧结后离开基体，形成大量气孔，制成的泡沫陶瓷孔隙大小和形状主要由造孔剂颗粒决定。
常用的造孔剂有无机和有机两类，无机造孔剂如CaCO3、碳酸铵等在高温下可分解形成气孔，而硫酸钠、氯化钠等在高温下不分解，也不与基体产生反应，可在烧结完成后用水、酸或碱溶液浸出气孔，从而制得泡沫陶瓷。
有机造孔剂如锯末、淀粉、聚氯乙烯等天然纤维和高分子聚合物等，可在制品烧结前分解或挥发，产生大量气孔。
该工艺制成的泡沫陶瓷形状各异、气孔特征不一，但孔隙率不高。
（2）有机泡沫浸渍工艺有机泡沫浸渍工艺由Schwartzwalder和Somers在20世纪60年代发明，可制出孔隙率大于70%的泡沫陶瓷。
该工艺须先准备好有机泡沫网状体，之后将陶瓷浆料涂在其上，干燥烧结后除去泡沫体，从而获得泡沫陶瓷。
制品强度和孔隙率均较高，但形状和密度不甚理想。
有机泡沫体须有一定的亲水性和回弹性，使陶瓷浆料吸附并在多余浆料挤出后回复原态，决定了制品的孔隙特征。
泡沫陶瓷及应用
2018年第12期墙材网2018.12泡沫陶瓷是具有高比面积、高气孔率、低密度、低热传导系数，对液体和气体介质有选择透过性，并具有能量吸收和阻尼特性等优异性能的新型材料，且孔道呈互相连接的迷宫式三维网状结构的多孔体，在熔融金属、气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物材料、特种墙体材料和传感器材料等方面作用显著，广泛应用于环保、能源、化工、生物等领域。
1泡沫陶瓷概述泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代，是一种具有高温特性的多孔材料。
其孔径从纳米级到微米级不等，气孔率在20%～95%之间，使用温度为常温～1600℃。
1.1按孔隙之间关系，泡沫陶瓷可分为：闭口气孔和开口气孔闭口气孔：指陶瓷材料内部微孔允布在连续的陶瓷基体中，孔与孔之间相互隔离。
开口气孔：包括材料内部孔与孔之间相互连通和一边开口、另一边闭口形成不连通气孔两种。
1.2泡沫陶瓷按材质可分为以下几种硅藻土质材料：主要以精选硅藻土为原料，加黏土烧结而成，用于精滤水和酸性介质中。
铝硅酸盐材料：以耐火黏土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石质颗粒为骨料。
具有耐酸性和耐弱碱性，使用温度达1000℃。
高硅质硅酸盐材料：主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料生产，具有耐水性和耐酸性，使用温度达700℃。
陶质材料：组成接近高硅质硅酸盐材料，是一种主要以多种黏土熟料颗粒与黏土等混合而得到的微孔陶瓷材料。
刚玉和金刚砂材料：以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料，具有耐强酸、耐高温特性，耐高温可达1600℃。
氧化锆材料：基本材质是氧化锆ZrO 2，具有高的强度和高温冲击力，耐热温度高于1700℃。
2泡沫陶瓷制备工艺泡沫陶瓷制备工艺主要有有机（聚合物）泡沫浸演工艺、发泡工艺、添加造孔剂工艺、溶胶-凝胶工艺、凝胶注模工艺。
2.1有机（聚合物）泡沫浸演工艺有机泡沫浸演工艺是用有机泡沫浸渍陶瓷料浆，干燥后烧掉有机泡沫，获得泡沫陶瓷的一种方法。