硅酸钙绝热材料的研究现状

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硅酸钙绝热材料硅酸钙绝热材料是一种由硅质材料(主要成份是SiO2，如石英粉、粉煤灰、硅藻土等)、钙质材料(主要成份是CaO，如石灰、电石泥、水泥等)、增强纤维、助剂等按一定比例配合，经抄取或模压、蒸压养护等工序制成的一种新型的无机建筑材料。68162

所谓硅酸钙绝热材料，是指以水化硅酸钙或硅灰石为主要成分，并掺以增强材料的人造硬质隔热绝热料，是一种新型的节能材料。硅酸钙绝热材料是一类非常重要的绝热材料，它被广泛应用于矿业、电力、化工、石油、冶金、窖业、建筑等部门[2]。国内外有许多学者都对它进行了较为深入的研究，从而使其性能和应用范围都得到了不同程度的发展。它具有体积密度小，导热系数低，抗压和抗折强度高、施工方便、损耗率低、可重复再利用等优良性能。目前广泛已应用的硅酸钙绝热材料大致可分为两类[3,4]:一类是托贝莫来石(Tobermorite)晶型的制品，其最高使用温度为650℃；一类是硬硅钙石(Xonotlite)晶型的制品，其最高使温度为1000℃。目前在石化工业上大量使用的是前者，而冶金、化工、建材等高温工业中大量使用的是后者。

2 硅酸钙绝热材料的发展历程

1 世界硅酸钙绝热材料的发展历程及现状

硅酸钙绝热材料在1940年前后由美国欧文斯·康宁玻璃纤维公司(Owens Coring Fiber一Glass)首先发明和试用，产品名为凯罗(Kaylo)，体积密度为324kg/m3，被应用于工业和建筑的保温。JM公司、联合石棉公司之后也开始生产此类产品。此外，英国、日本和原苏联等国也对硅酸钙绝热材料展开了研究和生产。到了1950年，日本石棉公司开始以干法生产体积密度为350kg/m3的制品，1952年后又开始以湿法生产体积密度为230kg/m3的制品。到了70年代，日本朝日石棉公司、日本石棉公司、神岛化学工业公司、大阪包装公司、关西保温公司等均开始生产硅酸钙绝热材料，制品体积密度分为220kg/m3和170kg/m3两种，这两种绝热材料均采用静态法生产工艺，其主要结晶相为托贝莫来石，其最高使用温度为650℃。论文网

70年代，日本研制成功了以活性料浆法(动态水热合成法)生产耐高温硅酸钙绝热材料的工艺，其主要结晶相为硬硅钙石，其最高使用温度为1000℃。其后，这种耐高温硅酸钙绝热材料又开始向轻质方向发展，制品的密度分为220kg/m3，和130kg/m3两种。现在日本已大量生产体积密度为100一130kg/m3的轻质制品，而且其密度最轻甚至可达40kg/m3。目前，国外生产耐高温硅酸钙绝热材料的还有美国、英国等国家，制品体积密度分别为小于240kg/m3和210一290kg/m3，日本在硅酸钙绝热材料性能与应用等方面的研究仍处于领先地位[5,6]。

2 硅酸钙绝热材料在我国的研究及发展过程

我国硅酸钙绝热材料的研制起始于七十年代初。早在1972年，我国就由上海市建筑科学研究所和上海电力建设保温材料厂合作以浇注法生产出第一批硅酸钙绝热制品。八十年代又将生产方法改为改为压滤法。八十年代中期至九十年代初期是我国硅酸钙绝热材料工业蓬勃发展的时期，相关生产厂家发展到五十家，总产量也已经超过了五十万立方米。我国这个时期生产的硅酸钙绝热材料以托贝莫来石型为主，主要用于电厂、无机化工厂、石化厂中各种热管道的保温，也有少量用于窖炉炉体的最外隔热层。在八十年代末期，由国家建筑材料研究院承担，在山东莱州建立起了我国第一条生产硬硅钙石型硅酸钙绝热材料的示范生产线。到了九十年代末，我国己建立了近十条硬硅钙石型硅酸钙绝热材料的生产线。但是随后也有部分厂家由于工艺技术不成熟而下马。目前我国已能生产体积密度在170一260kg/m3的硬硅钙石型硅酸钙绝热材料，总产量达到三万立方米，而且目前正在试制体积密度在600kg/m3以上的高强型产品以及体积密度在130kg/m3以下的超轻产品，只是还未能形成批量生产。另外，国家建筑材料研究院已利用价格昂贵的人工原料——硅溶胶，实验室制备出110kg/m3的硬硅钙石制品[7,8]。