SOUND ADSORPTION CERAMIC AND PRODUCTION METHOD THEREOF

吸声陶瓷及其生产方法

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域， 具体地说， 涉及一种吸声陶瓷及其生产方法。 背景技术

噪声污染的防治和控制是城市建设及设计、 公路及轨道交通设计的重要内容， 采 用必要的隔声设备和特殊的隔声构造的同时， 使用吸声材料是解决这一问题的最重要 的手段。 吸声也是建筑声学设计中的重要技术措施， 建筑吸声设计中使用的材料目前 多是矿物纤维多孔吸声材料， 由于这类材料对人体健康有一定损害， 而一直受到质疑， 但因其成本低廉、 吸声效果好的特点， 至今仍得到广泛的应用。 市场上对吸声材料和 结构的要求除原有的吸声系数高、 安装方便的特性外， 健康环保、 外表美观、 防火、 防尘等都成为重要因素， 而吸声陶瓷材料不但满足以上特性， 更具有使用寿命长， 防 潮、 防水、 防蛀以及防静电、 防紫外线等特点， 具有显著的市场竞争能力。

陶瓷抛光砖生产过程的后期冷加工而产生的废渣目前还没有得到有效利用， 近十 年来，国内积存的陶瓷废渣已有 2000万吨以上，并且每年仍以数百万吨的排渣量递增， 陶瓷废渣用废物处理方式作为工程填料等利用方法比较单一， 大量堆积的陶瓷废料挤 占土地， 严重破坏生态环境。 公开号为 CN101054276A的发明专利申请提出一种以厨 房垃圾为原料的吸声陶瓷化板材及其制备方法， 通过对厨房固废生态材料进行干燥处 理， 利用其中的有机物为原料， 在高温氮气保护炉中进行炭化， 炭化后形成多孔材料， 再进一步将炭化物进行粉碎、 有机物粘结、 烘箱固化、 自然冷却后获得吸声陶瓷化板 材。 其工艺操作复杂， 成本高， 而且采用的是有机粘接固化， 并非陶瓷材料。 公开号 为 CN1296933A的发明专利申请提出一种由陶瓷块构成的陶瓷吸声材料， 采用向耐火 粘土和耐火粘土熟料的成分中加入可燃性成孔材料， 并烧结该掺合物， 产生具有大多 数直径为 0.2〜2000μηι 的连通孔， 在表面上形成大量吸声孔或吸声槽， 并在除吸声孔 或吸声槽的内周边表面和底表面之外的表面上涂敷釉。 该发明采用耐火粘土加可燃材 料并进行烧结的方法， 利用烧后的空位形成孔洞， 耐火粘土温度很高， 如果采用低温 烧成， 其强度将没有使用意义， 同时， 该发明专利申请中使用的是粒径为 0.5mm〜2mm 的聚苯乙烯颗粒或锯末作为致孔材料，采用此工艺将使用浇注成型或挤出成型的办法， 工艺复杂， 采用纯聚苯乙烯， 生产成本极高， 非纯聚苯乙烯烧后将产生有害气体， 对 环境产生污染， 并不具备生产可行性。 公开号为 CN101182232A的发明专利申请公开 一种轻质陶瓷砖及制备方法， 该发明有效地利用了陶瓷工业废渣， 但该发明生产的是 具有封闭孔洞结构的轻质陶瓷， 并没有涉及本发明中采用的硅酸盐水泥作为造连通孔 材料， 无法形成连通的孔洞， 更不具有吸声材料的特点。 发明内容

本发明所要解决技术问题在于， 针对现有技术之不足， 提供一种吸声陶瓷及其生 产方法， 不仅环保、 成本低廉、 吸声效果好、 防火、 防静电、 防紫外线， 而且应用范 围广。

本发明所要解决的技术问题， 是通过采用如下技术解决方案来实现的：

本发明提供一种吸声陶瓷， 所述吸声陶瓷是包含玻璃相、 石英相及莫来石相的多 连通孔结构的陶瓷。

吸声陶瓷是以陶瓷废渣为主体发泡材料生产的陶瓷砖或陶瓷板。

吸声陶瓷是以硅酸盐水泥， 或者是以硅酸盐水泥和至少一种可分解无机盐为造孔 材料生产的陶瓷砖或陶瓷板。

吸声陶瓷的原料包含 （按重量百分比）： 15%〜55%的陶瓷废渣、 15%〜25%的粘土、 1 %〜3 %的滑石、 0.01 %〜 10%的石英、 10%〜45 %的长石、增强剂、解胶剂、水；外加 3 %〜20% 的硅酸盐水泥粉， 或者外加 3%〜20%的硅酸盐水泥粉和至少一种可分解无机盐。

其中， 增强剂采用羟甲基纤维素钠， 解胶剂采用三聚磷酸钠。

吸声陶瓷的破坏强度〉900N; 降噪系数 NRC〉0.55。

优选地， 降噪系数 NRC〉0.9。

本发明还提供一种上述吸声陶瓷的生产方法，该生产方法为原料配比后球磨制浆， 采用喷雾干燥方法制成干粉后， 混入硅酸盐水泥粉， 或者混入硅酸盐水泥粉和至少一 种可分解无机盐， 再采用压机干压成型陶瓷坯体， 陶瓷坯经干燥后， 在窑炉采用 1125 °C〜1210°C的温度烧制。

上述生产方法包括下列步骤：

a. 将原料（按重量百分比）为 15%〜55 %的陶瓷废渣、 15%〜25 %的粘土、 1%〜3 % 的滑石、 0.01%〜10%的石英、 10%〜45%的长石及增强剂、 解胶剂、 水混合， 进入球磨 机中球磨， 通过过筛、 除铁后， 再利用喷雾干燥塔对泥浆喷粉干燥；

b. 在干燥后的干粉中加入 3%〜20%硅酸盐水泥粉， 或者 3%〜20%硅酸盐水泥粉和 至少一种可分解无机盐， 得到混合料；

c 利用压机将混合料干压成型， 成型后陶瓷坯的厚度 13mm， 成型后陶瓷坯通 过干燥设备干燥， 陶瓷坯含水量 <0.5%后， 在窑炉中以 1125 °C〜1210°C的温度烧制； d. 烧制后的制品经过磨边、 包装， 制成成品。

在步骤 c中， 窑炉为辊道窑炉， 陶瓷坯的烧制时间为 67〜75分钟。

由于陶瓷抛光砖在冷加工过程中使用大量的磨块材料， 陶瓷废渣中含有较多的微 细 SiC材料， 在高温烧成过程中可以分解， 形成封闭孔洞结构， 本发明吸声陶瓷的生 产方法选择恰当的造孔剂使封闭气孔连通起来， 并调节孔洞的大小， 则声波在孔洞中 传播产生能量衰减， 从而有效地利用废渣制造一种具有吸声性能的陶瓷材料。 本发明 吸声陶瓷既可使用在公路及轨道交通、 高架桥、 隧道等特定环境， 降低环境噪音污染， 又可广泛应用于建筑装修等日常建设工程。

本发明达到的有益效果是： 利用工业废渣加入低成本造孔材料并形成有效的连通 多孔陶瓷， 制备出具有良好吸声效果的陶瓷产品， 可以应用在公路及轨道交通、 高架 桥、 隧道等特定环境中， 降低环境噪音污染， 又可广泛应用于建筑装修等日常建设工 程， 具有环保、 成本低廉、 吸声效果好、 防火、 防静电、 防紫外线等特点， 市场竞争 能力强， 并且本发明吸声陶瓷的生产方法简单可行， 有利于工业化生产。 具体实施方式

本发明公开一种吸声陶瓷的生产方法， 它是将原料配比后球磨制浆， 喷雾干燥方 法制成粉料后， 陶瓷原料中按比例 （重量百分比） 混入硅酸盐水泥粉或者硅酸盐水泥 粉和至少一种可分解无机盐， 再采用压机干压成型陶瓷坯体， 坯体经干燥后， 经辊道 窑炉以 1125 °C〜1210°C高温烧制的方式完成。 吸声陶瓷的生产方法操作步骤如下： a、 将 15%〜55%的陶瓷废渣、 15%〜25%的粘土、 1%〜3%的滑石、 0%〜10%的石英、 10%〜45%的长石及增强剂、 解胶剂、 水混料入球磨机中球磨， 过筛、 使用湿法方式除 铁后， 将泥浆利用喷雾干燥塔喷粉备用；

b、 在喷雾后制备的干粉中混入比例为 3%〜20%硅酸盐水泥粉 （重量百分比）， 或 者 3%〜20%硅酸盐水泥粉和至少一种可分解无机盐， 得到混合料；

c、利用压机将混合料以不低于 13mm的厚度干压成型， 将成型后的陶瓷砖坯体通 过干燥设备， 坯体含水量 <0.5%后， 进入辊道窑炉在 1125 °C〜1210 °C的温度中烧成； d、 烧成后制品经过磨边、 包装即为成品。 生产出的吸声陶瓷是以玻璃相、石英相及莫来石相为主体的多连通孔结构的陶瓷。 其中， 陶瓷废渣为主体发泡材料， 硅酸盐水泥粉， 或者硅酸盐水泥粉和至少一种可分 解无机盐为造孔材料。

实际实施时， 可以采用下述具体实施例进行。

实施例 1

将 44%的陶瓷废渣、 16%的粘土及 1%的滑石、 32%的长石、 7%的石英中加入适当 的羟甲基纤维素钠、 三聚磷酸钠、 水， 放入球磨机中球磨， 制成含水率不高于 36%的 泥浆后喷雾干燥，将喷雾后陶瓷干粉混入 5%的硅酸盐水泥粉，压制成型的陶瓷坯的规 格为 600mm*600mm* 14mm， 经干燥后入辊道窑炉， 烧成时间为 67分钟， 最高烧成为 温度 1165 °C。 烧成后制品破坏强度 >900N， 采用驻波管法测量 125Hz— 2000Hz频段， 降噪系数 NRO0.55 , 是一种优良的室内吸声建筑材料。 实施例 2

将同上述相同方法加工过程得到的陶瓷干粉混入 7%的硅酸盐水泥粉及 3.5%的三 聚磷酸钠， 压制成型为 1200mm*600mm* 15mm的规格， 经干燥后入辊道窑炉， 烧成时 间为 75分钟， 最高烧成温度为 1159°C。 烧成制品破坏强度 >1300N， 制品经磨边及抛 面后， 采用驻波管法测量 800Hz— 2000Hz频段， 降噪系数 NRO0.80, 可作为交通吸 声材料使用 ° 实施例 3

将 33%的抛光废渣与 22%的粘土及 1%的滑石、44%的长石同实施例 1的方法加工， 陶瓷干粉混入 4%的硅酸盐水泥粉及 3%的碳酸钠， 压制成型为 500mm*500mm* 18mm 的规格， 经干燥后入辊道窑炉， 辊道窑炉中的最高温度为 1155 °C， 烧制时间为 70分 钟， 烧成后制品破坏强度 >1700N， 采用驻波管法测量 125Hz— 800Hz频段， 降噪系数 NRO0.9, 可作为室内贴面吸声建材使用。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明创造构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于 本发明的保护范围。