论文摘要
随着工业的发展以及人民生活水平的逐步提高,建筑物及建筑材料的环保性越来越受到人们的重视。近年在国外兴起的以多微孔结构的硅藻土为原料的新型室内装修材料制品,就是一种优良的环保型材料。这类材料制品不含有害化学物质,除了具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外,还有除湿、除臭、净化室内空气等作用。然而此类制品国内的研究开发尚属空白。为此,本研究利用我国丰富的硅藻土资源,开展了以硅藻土为主要原料的环保型室内装饰材料的研制。本课题选用轻质多微孔的硅藻土作为主要原料,辅以锂辉石、硅灰石、叶腊石、球粘土、滑石和石英等助烧剂,通过正交实验设计、对比实验、动态观测等实验方法,利用扫描电镜和X射线衍射等现代分析手段,全面改进了本课题组前期研制的轻质釉面内墙砖素坯的配方。并根据坯体的特点以及对其进行的热重分析、差示扫描量热分析和差热分析等的结果,确定了制品的烧成制度,使其最高烧成温度相对于原来工艺降低了10～20℃。所研制的釉面砖素坯的主要物性如下:抗弯强度>21MPa,体积密度仅为1.4g/cm~3左右(比原配方素坯的体积密度1.7～1.8 g/cm~3要轻约20%),吸水率<21%。其性能均达到了国标要求。在上述研究结果的基础上,以硅藻土为主要原料,通过引入钠长石、锂辉石、叶腊石和滑石等助烧剂,加入水玻璃作为成型剂,研制出了一种新型的硅藻土基轻质环保陶瓷砖。制品主要性能如下:吸水率>40%,开口孔隙率>50%,体积密度约为1.2 g/cm~3,抗弯强度>15MPa。本研究对所得的两类制品都进行了XRD物相分析、SEM微观形貌分析。分析结果显示,制品中的原料成分随着烧成温度的升高逐渐形成液相或参加各种物相反应,形成新相。比较而言,釉面砖素坯制品中形成的液相量相对较多;最终的晶相组成为石英、方石英、钙长石以及莫来石。而在轻质环保陶瓷砖制品中,由于硅藻土含量很大,烧成温度较低,形成液相量相对较少,硅藻土壳体孔洞大部分保持完好;最终的晶相组成为石英、方石英、钙长石、β锂辉石以及钠长石等相。此外,本研究还将两类坯体在不同烧结温度下进行烧成,通过对比所得制品的主要物性变化以及利用XRD、SEM等一系列先进测试手段所得的结果,分析了此类坯体的烧结机理,并总结了此类坯体的一些烧结规律。