泡沫陶瓷范文
（1）绳索。
绳索的粗细长短跨度很大，用途也各不相同，在创意装的设计上，主要通过绳索的编织编结在进行创作，或者利用其本身的风格和特征直接呈现原始的形态之美，下面这几款服装，运用编结技术选择浅色细绳进行了艺术再创造，具有浓郁的生活气息和别样的服装风格。
（2）金属。
金属是一种具有光泽，富有延展性，导电导热的物质，质地坚硬，不易塑形。在服装中的典型应用是古时征战所用的铠甲。由于其独有的特性，金属材质的服装常以外衣居多，裁剪缝制手法与常规面料完全不同。需要锻造，切割，钻孔，连缀等。用金属材质设计制作的服装多为概念性服装。
（3）陶瓷。
陶瓷是陶器和瓷器的总称，具有硬度高，无弹性，可塑性差以及易碎等特点。选择陶瓷作为创意服装的素材，在工艺技法上除了如金属般切割钻孔连缀外，还有更典型的一种方式，即浇灌烧制成型。其风格具有浓重的体积感，犹如建筑一般。
（4）食材类。
日常食材也可作为创意服装的材料。如瓜果蔬菜以及糖类食品等。这些食材呈现不同的特质，可用于表现不同的主题，在设计制作过程中的处理技法也大相径庭。我们以巧克力为例来进行阐述。巧克力的软硬与环境温度有很大的关系，高温下的巧克力呈现流质，低温时则为坚硬的固态。在进行创作时主要运用喷涂，挤压，切割，粘贴，连缀等手法，并时刻控制温度。
（5）塑料泡沫。
泡沫塑料是一种化学材料，质轻，坚固，吸震，低吸潮、易成型及良好的耐水性、绝热性、价格低等特点，被广泛地应用于包装、保温、防水、隔热、减震等领域。用泡沫塑料制作创意装可运用挤压堆叠拉伸等手法塑型，缝制手法也异于常规面料，粘贴、扎系均可，整体给人空灵轻巧质感，又极富现代气息。除了上述特殊材料外，生活中依然有很多其他材料皆能为我所用，比如树叶花瓣，光盘器件，草编，胶皮手套等等。只要有开拓的思维，任何材料都可以用来创意，百无禁忌突破传统，勇于创新，形成新的创作方向和形式美。
二、结论
泡沫陶瓷范文
关键词：辊道窑；泡沫陶瓷；烧成；节能
1前言
辊道窑（RollerHearthFurnace）又名辊底窑，其作为新型绿色环保窑炉，在建筑陶瓷和日用陶瓷等行业得到了广泛的应用[1]。因辊道窑具有烧成速度快、单位能耗少、产量高、烧成温差小等特点，已成为国内建筑卫生陶瓷广泛使用的烧成设备，渐渐开始取缔梭式窑或隧道窑[2～3]。据了解，国内每年打造的辊道窑约有上百条，基本都用作陶瓷制品烧结。
但在特种陶瓷生产过程中，国内大多厂家还是以梭式窑或隧道窑为主。比如国内泡沫陶瓷过滤板的烧结均为隧道窑或梭式窑，但隧道窑或梭式窑烧结泡沫陶瓷过滤板都存在较多的缺陷，其中，隧道窑的缺陷包括：
（1）隧道窑采用隔焰烧成，其窑内温度均匀性差，产品质量不稳定。
（2）人工进窑，劳动强度大，产量低。
（3）需要用推板作为窑具，无形中浪费了大量能源。
（4）推板使用寿命短，需要不停更换。
（5）过滤板堆放繁琐，并且易导致倒窑。
梭式窑的缺陷包括：
（1）窑体较高，窑内温度差大，产品质量不均一。
（2）人工进窑，劳动强度大，产量低。
（3）随炉冷却，烧成周期长，能源浪费明显。
（4）间歇性生产，并且需要用硼板作为窑具，无形中浪费了大量能源。
（5）由于气氛、烧成人员等因素，每一窑的产品质量很难达到一致。
因此，研发一种适用于泡沫陶瓷过滤板烧结的辊道窑，用以克服以上烧成方式导致的缺陷，提供一种快速烧成、产量大、能耗少、产品质量稳定的泡沫陶瓷过滤板，成为国内泡沫陶瓷过滤板厂家研究的重要课题。
2实验内容
本实验内容采用氧化铝材质的过滤板浆料，以多孔聚氨酯海绵为前驱体，通过浸渍上浆工艺进行上浆；再经干燥、喷浆工艺；最后采用一条长为60m，使用温度为1250℃的辊道窑为过滤板烧成设备。该辊道窑为笔者公司与窑炉公司合作研发建造，是针对泡沫陶瓷过滤板烧成而用，该技术拥有国内发明专利，其专利号为：ZL201110342739.7。
2.1原料的准备
本实验以α-氧化铝、磨细成品废料、高岭土、长石、白刚玉、硅微粉、滑石和磷酸二氢铝等粉料为主要原料，按重量比例称量后，倒入球磨机，再加入上述干粉料重量的15%～25%的水，一起球磨3～6h，混合成均匀浆料[4]。
由于原料配方具有一定的范围，对于不同的生产工艺，原料配方会存在一定的波动。原料配方的范围以及所采用的配方组成如表1所示。本文中的1#配方和2#配方采用相同的上浆、干燥工艺，但采用不同的烧成工艺，然后对其结果进行比较。
2.2过滤板坯体的制备
采用上述1#和2#配方制备陶瓷浆料，用尺寸为17英寸（432mm）的常规聚氨酯多孔海绵进行上浆、干燥、喷浆工艺，测得坯体的性能如表2所示。
2.3烧成工艺
将喷浆干燥好的坯体，进行烧结。烧结采用60m长的液化气明焰辊道窑，该窑具备节能显著、操作方便、自动化程度高、安全稳定以及温差小等特点。
2.3.1辊道窑参数
辊道窑有效尺寸为60000mm×1600mm×1350mm，其中，坯体装载高度为180mm。辊道窑内设计最高温度为1250℃，采用氧化焰，控制温差为±5℃。电气控制系统采用PID智能仪表控制；硼板规格为450mm×450mm；辊棒规格为φ55mm×3000（2800）mm；窑体共24节，2.5m/节。辊道窑窑体分为预热带、烧成带和冷却带，针对泡沫陶瓷过滤板的烧成特性，按比例划分了预热带、烧成带和冷却带的长度。窑炉主体结构如图1所示。
2.3.2烧成周期和烧成曲线
烧成周期通过辊棒转动速度可以调节，其设定范围为12～18h，现设定T=16h为实验烧成周期，最高烧成温度为1180℃。烧成曲线如图2所示。
2.3.3辊道窑烧结方案
1#配方采用1150℃的最高烧结温度，2#配方采用1180℃的最高烧结温度，保温时间均为1.5h，两者烧成曲线近似。其中，1#配方采用双层烧结，2#配方采用单层烧结。
3结果与分析
3.1配方1#和配方2#烧成过滤板工艺及性能对比
配方1#由于助熔剂（长石、滑石）含量较多，其烧结温度相对较低[5]。结合辊道窑自身特性，配方1#和配方2#的温度在辊道窑内控制的实际温度见表3。其热电偶显示的温度控制点如图1所示。当设定最高温度为1180℃时，通过FERRO测温环（1130～1400℃）测得实际值为：传动边1183℃、被动边1180℃、窑内横向温差为3℃。
通过表3可知，升温前600℃由于过滤板内多孔海绵排胶，为防止出现裂纹或者哑声等缺陷，需要控制其缓慢升温及适合辊道窑内的温度场[6-7]。表4为配方1#和配方2#通过辊道窑烧结的过滤板产品的外观和性能。
比较1#配方采用的双层烧结的过滤板，得出双层烧结的过滤板上、下两片过滤板外观质量和理化性能都基本一致，并且与单层烧结的过滤板也具有基本相同的外观和性能。说明辊道窑适合过滤板的两层或者多层烧结。
3.2辊道窑烧成过滤板产量和能耗分析
采用双层烧结，烧成周期T=16h、窑长60m、窑宽1350mm、硼板规格为450mm×450mm、过滤板规格为432mm×432mm×50mm。根据过滤板车间的统计，技术人员每隔5.5h换一次煤气，每次换4瓶，每瓶煤气50kg。
由上述数据可换算出一天及每月的产量为V：
换算单位产量的液化气能耗为M：
根据当地液化气市场单价为6.5元/kg计算，得出单位过滤板烧成成本为W：
W=78.2×6.5=508.3元
相比公司以前1.2m3产量的梭式窑单位能耗的成本为W=140×6.5=910元，因此，可降低烧成成本65%，并且辊道窑的冷却风还用以过滤板坯体的干燥，也减少了不少液化气的使用量。另外，通过利用预热带排胶区的热风烟气，作为高温区助燃风，既焚烧了烟气，也降低了煤气用量，取到了较好的节能减排作用[8]。
笔者得出，如果过滤板增加到3层，以17英寸过滤板为例，每月产量可增加至500m3，且其单位能耗会进一步降低，生产成本也会随之减少。
4结论
（1）辊道窑烧结温差小、窑内气氛稳定、产量大、烧结单位能耗小，可以得到质量稳定、成本低的泡沫陶瓷过滤板产品。
（2）辊道窑烧成范围广、PID控制简单，适合于不同烧结温度的氧化铝泡沫陶瓷配方。
（3）严格控制辊道窑内前600℃的升温速率，其控制速度要小于1.8℃/min。
（4）保证坯体较低含水率（≤1.0%），辊道窑适应于两层或多层过滤板烧结，不会影响下层过滤板产品性能。
（5）辊道窑相比梭式窑产量可增加几倍，烧结同规格的过滤板单位能耗可降低65%。
参考文献
[1]胡国林，周露亮，陈功备.陶瓷工业窑炉[M].武汉：武汉理工大学出版社，2010：131～150.
[2]陈丹.日用陶瓷节能减排的思考及辊道窑炉应用前景的分析[J].佛山陶瓷，2009，10：16～18.
[3]丁志坚，余春生，孙绪明.浅淡辊道窑炉结构的改进及节能[J].中国陶瓷工业，2007，6（14）.
[4]王霞.铸造用泡沫陶瓷过滤器的生产工艺[J].佛山陶瓷，2008，12：28～30.
[5]卢丹丽，何志平，黄毅，邓义群.烧成工艺对莫来石增韧泡沫陶瓷强度的影响[J].山东陶瓷，2009，32（2）.
[6]谢晓辉.辊道窑窑内温度场变化研究[J].佛山陶瓷，2011，21（3）.
泡沫陶瓷范文篇3
关键词:发泡水泥材料探讨
一、发泡水泥的主要原材料
发泡水泥材料按照胶凝材料可分为普通水泥、镁水泥、石膏三大类。无机胶凝材料是水泥发泡材料强度的主要来源,要求其有早期强度高、速凝的特点。一般的发泡水泥选择的胶凝材料是普通的硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥。镁质发泡水泥选择的是氯氧镁水泥作为无机胶凝材料,它是由轻度煅烧菱镁矿(MgCO3)得到的菱苦土(MgO)及氯化镁水溶液反应生成的气硬性凝胶材料。石膏发泡水泥采用的是石膏胶凝材料,它是制作新型建筑材料的良好原材料。
发泡剂是使材料内部产生泡沫而形成闭孔或联孔结构材料的物质,它是影响发泡水泥性能的重要因素之一。外加剂采用具有早强和稳泡功能的外加剂以及提高表面活性的助剂和减水剂。这些外加剂有利于改善浆体的浸润性、和易性和提高制品的强度以及泡沫的均匀稳定性,所以是研究发泡水泥的关键技术。
二、国内发泡水泥材料的研究
发泡聚苯乙烯(EPS)是一种轻质、内含不连续气孔的泡沫,具有密度低、比强度高、吸水率低、耐酸碱、保温性好等一系列优点,但EPS颗粒具有两大弱点:第一,由于EPS表观密度比较低,所以保温材料在搅拌过程中易产生离析;第二,EPS表面为憎水性,与无机胶凝材料不润湿,造成了其与水泥浆体界面黏结力比较差。
通过对废弃EPS的预处理,使其表面由憎水性改变为亲水性,成功地解决了无机胶凝材料对EPS不润湿、混合料和易性差、黏结强度低的技术难题。研究人员选择了高分子黏结剂和偶联剂,配制低水灰比拌合物的硅酸盐水泥胶结料,利用黏结剂和偶联剂的双重作用,实现复合胶结料对EPS的表面包裹,从而有效地改善了EPS的表面性能。
通过结构EPS轻质泡沫材料,利用了类似裹砂工艺的方法制作了新型的发泡水泥材料。并且采用微硅粉来提高EPS在水泥浆体中的分散效果和界面黏结强度,同时加入的钢纤维显著提高了泡沫材料的劈裂抗拉强度,并改善了其抗干缩性能。研究人员发现在EPS填充水泥发泡材料中同时掺加微硅粉和钢纤维能使泡沫材料的力学性能和干缩性能达到最佳。
随着对发泡聚苯乙烯填充水泥材料研究的逐渐深入,国内的研究者已经开始了EPS填充水泥泡沫材料在吸波性能方面的研究。通过对EPS填充水泥复合材料的试验研究发现,该水泥材料具有良好的吸波性能。EPS填充率和颗粒直径对材料的吸波性能具有明显的影响,对室内电磁波的防护也起到了积极的作用。由于纯水泥试样损耗性能比较低,而且水泥试样比较致密,导致材料的透波性能比较差。而EPS是一种良好的透波材料。其颗粒在浆体内均匀分布,引导入射电磁波进入材料内部,并且在材料内部发生多次反射性散射,一方面增加了单颗粒对电磁波的吸收次数,另一方面也增加了散射过程中对电磁波的损耗。同时,EPS填充水泥复合材料在加压过程中发生了较大变形,但其破坏过程是逐渐的,表明材料具有一定的韧性,而纯水泥试样则是脆性破坏,达到压力极限发生突然破坏,说明EPS填充水泥复合材料具有较好的吸收能量的功能。
三、国外发泡水泥材料的研究
美国研究人员最近研制出一种新型发泡水泥制品,它将泡沫分散在水泥材料内并制作成复合的三明治结构,是一种将微泡分散在天然乳胶中形成的水泥浆多相复合材料。鉴于现有水泥制品的脆硬性和开放的泡沫结构,新型水泥材料由于三明治结构和爆炸缓冲层的作用,使得它在抗冲击和耐水性方面具有更加优良的特性。这种新型发泡水泥材料的泡沫是由玻璃微珠制成的,水泥浆则通过天然橡胶的加入而被改良,还添加了大量的纳米陶瓷和玻璃纤维。微珠不但减轻了材料的重量,提高了耐水性,而且其独特的封闭结构使得它在微长度体系上对能量的吸收发挥了巨大的作用;天然橡胶的加入则提高了水泥基体的高温韧性和减水性;玻璃纤维的均匀分布吸收了来自外界的冲击力;少量纳米陶瓷的掺入改进了水泥浆中氢氧化物的结晶组织。因此,这种新型的水泥材料在水泥制品的抗冲击方面取得了突破性的进展。
南洋大学和谢菲尔德大学的研究人员采用陶瓷微珠填充波特兰泡沫水泥浆形成了性能更加优良的发泡材料,尤其是提高了发泡材料的抗水性。陶瓷微珠的主要成分是硅石和氧化铝,后者使得陶瓷微珠具有1600~1800℃的高熔点和低热膨胀系数(8×10-6℃-1),因此陶瓷微珠不可燃并且具有很好的耐火性能,这对于微珠应用于高温领域提供了有利的条件。陶瓷微珠的堆积密度只有400kg/m3,改
善了泡沫浆体的轻质特性。由于微珠内部局部真空的存在,对热量的转移形成了一个天然屏障,所以在泡沫材料的保温隔热方面发挥了积极的作用。陶瓷微珠的高表面硬度(6莫氏硬度)使得它能够承受剧烈的搅拌作用。微珠表面无吸附特性和大量颗粒在材料内部的分布使得它在降低泡沫水泥干缩率方面发挥了巨大的作用。
综上所述,开发环保、节能、价格低廉、性能更加优良的发泡水泥材料建议从以下几个方面开展工作:①选择新型填充料,使发泡水泥材料的应用多功能化。②利用新型纳米材料填充发泡水泥,改善材料的综合性能。③消除有机泡沫对人体的毒害,研究新型的无机泡沫水泥材料,同时开发出无毒副产品的生产工艺流程,以满足绿色工艺的要求。
参考文献: