燒成工藝對(duì)花崗巖基輕質(zhì)隔熱材料性能的影響

潘孟博，李 祥，戚文豪，杜浩然，吳曉鵬，趙 飛，馬成良

(鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，河南省高溫功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州 450052)

0 引 言

在雙碳[1]目標(biāo)引領(lǐng)下，為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”，對(duì)高溫工業(yè)提出了綠色、低碳、節(jié)能、減排等更高的要求。作為工業(yè)領(lǐng)域的耗能大戶，高溫材料行業(yè)在生產(chǎn)時(shí)，各種高溫窯爐消耗的能源量巨大，因此做好高溫窯爐的節(jié)能迫在眉睫，研究低成本、輕質(zhì)高強(qiáng)的隔熱材料具有重要意義。輕質(zhì)隔熱材料[2-4]作為當(dāng)前流行的一種隔熱保溫材料，具有體積密度小、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于高溫窯爐保溫層，可有效降低窯體的熱量損失，節(jié)約大量能源，滿足工廠對(duì)于節(jié)能降耗的要求[5]。目前的隔熱材料主要包括氣凝膠[6]、真空隔熱板[7]、鋁硅系輕質(zhì)隔熱材料等，但前兩者由于適用范圍苛刻、制備方法復(fù)雜、成本高等問(wèn)題，難以大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用，而鋁硅系隔熱材料具有較好的隔熱性能，適用溫度范圍可調(diào)整，可用于各種工業(yè)窯爐。

花崗巖[8]石料在生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢料，主要包括花崗巖的殘次品、邊角廢料、石粉和生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液等[9]，這些花崗巖廢棄物在化學(xué)組成和物理性能上和花崗巖基本相同，但是這些廢棄物通常用掩埋，露天堆積或者任其隨意排放等方式處理，無(wú)法得到有效的利用，且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害和污染。目前，研究者們對(duì)花崗巖廢料處理集中于礦物提取[10]、替代混凝土原料[11-12]、制備微晶玻璃[13]和陶瓷釉料[14]等方面，而花崗巖的主要成分是SiO2、Al2O3、Na2O、K2O等，其成分和含量均滿足制備輕質(zhì)隔熱材料的要求?！?br>