利用陶瓷废料制备吸音材料的研究

摘要

陶瓷废料是陶瓷企业生产过程中产生的一种废弃物，由于目前在国内的开发利用率比较低，从而造成废料的日益增多。它不仅占用土地资源，对城市环境造成巨大压力，而且还阻碍了城市经济的发展及陶瓷工业的可持续发展。因此开发一种陶瓷废料的利用方法显得尤为重要。 本文以抛光砖废料、粘土、水泥及激发剂等作为包裹层对膨胀珍珠岩进行包裹，制备一种免烧夹心型陶粒。本实验方法既解决了传统烧结陶粒的成本高，工艺复杂的难题，又避免免烧实心型陶粒存在的堆积密度大的缺点。通过实验配方，确定了包裹层最佳的原料配比：废料∶粘土∶水泥∶激发剂=60∶15∶15∶10。该方法制备的陶粒性能指标为：筒压强度为1.72Mp，吸水率为18.7％，堆积密度为600Kg/m<'3>。 随着工业、农业、交通运输业的迅速发展，噪声污染也日趋严重。噪声对人类的危害很大，不仅危害人的身体健康和生活质量，而且还会加速建筑物、机械结构的老化，影响设备及仪表的精度和使用寿命。因此降噪逐渐引起人们的关注。本文利用自制的陶瓷废料陶粒、水泥、粉煤灰、膨胀珍珠岩及其他添加剂研制一种无纤维环保吸声材料。 对于吸声材料的制备，发泡剂的选择至关重要，通过对几种发泡剂以及发泡机理的研究分析，从而确定了预先发泡的制备方法。另外，由于陶粒和膨胀珍珠岩具有很高的吸水率，如果不进行防水处理，不但给施工带来很大的困难，而且会降低材料的吸音性能。实验中采用对陶粒和珍珠岩的预先防水的处理方法，经过防水处理后，陶粒吸水率降低到10％，膨胀珍珠岩的吸水率为52％。 在吸音材料的性能测试方面，主要考核了材料的吸音性能和力学性能。吸声性能的测试主要采用了驻波管法。为了测试各个因素对其吸声及力学性能的影响，进行了单组分分析。随着胶凝材料含量的增加，材料的吸声性能逐渐降低，强度在逐渐增加，当胶凝材料用量在30％的时候，材料的性能最好；增加泡沫量可以形成细小，均匀、连通的气孔结构，提高材料的吸声效果，结合材料的强度要求，泡沫的添加量应控制在60ml； 增加膨胀珍珠岩用量可以提高材料的低频吸声性能，为保证材料的基本强度，应减少珍珠岩的添加量；陶粒的粗细级配也会影响到材料的吸声和力学性能，粒径增加，内部气孔尺寸增加，气孔结构不均匀，不但影响材料的强度，还会降低材料的吸声性能，当粗、细颗粒比例在1∶3时内部可以形成细密的气孔结构，既提高材料的强度，又提高材料的吸声性能；另外当材料的厚度、背后空腔厚度、表面形状发生变化时，也会影响到材料的吸音效果。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章陶粒的研究和制备概况

第三章免烧包裹型陶粒的制备及测试分析

第四章陶瓷废料吸音材料的制备

第五章吸音材料的性能测试分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

附录