[发明专利]一种新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料

说明书

技术领域

本发明涉及纳米复合材料技术领域，具体为一种新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料。

背景技术

复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，纳米复合材料具有比传统复合材料更为优异的力学性能、阻隔性能、热稳定性和阻燃性能等。近年来纳米复合材料发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。将高科技的纳米复合材料引入建筑业，开发多功能、高性能的建筑新材料，以提高我国建筑行业的技术竞争实力，开拓建筑材料在国内外的市场地位。利用纳米技术解决高性能建材将成为未来建材领域发展的必然趋势，这对社会、经济以及国家安全产生重大影响。

磷酸盐胶凝材料通常是由金属氧化物与磷酸或可溶性磷酸盐，及添加剂、矿物掺和料按照一定比例，生成以磷酸盐为粘结相的无机胶凝材料。磷酸盐胶凝材料具有较好的力学性能，粘结性能，耐久性好，包括耐冻性、耐气候波动性、抗渗透性等。因此，磷酸盐胶凝材料有着非常广泛的应用前景。

硅酸盐水泥熟料是一种由CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃为原料按适当配比磨成细粉，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的产物。主要用于水泥制备，需要添加石膏，混合材等，经过混合粉磨制成最终的水泥产品。

但是单一的磷酸盐胶凝材料、硅酸盐水泥熟料或纳米材料因其自身的性能局限性，在建材方面的应用范围受到严重的制约。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料，具有配方简单、性能优异、使用方便和应用广泛的特点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料，由以下质量份数的组分组成：可溶性磷酸盐15～55份，硅酸盐水泥熟料15～55份，氧化镁1～15份，纳米粉体10～40份。

进一步地，新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料由以下质量份数的组分组成：可溶性磷酸盐25～40份，硅酸盐水泥熟料25～40份，氧化镁2～10份，纳米粉体15～35份。

进一步地，所述可溶性磷酸盐选自磷酸二氢钾、磷酸二氢钠和磷酸二氢铵中的至少一种。

进一步地，所述纳米粉体选自纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铈、纳米氧化锆、纳米氧化铋中的至少一种。

进一步地，所述纳米粉体粒径为50-300nm。

本发明一种新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料，具有如下的有益效果：

第一、配方简单，整个材料体系只包括可溶性磷酸盐、硅酸盐水泥熟料、氧化镁和纳米粉体，将无机胶凝材料、建筑材料和纳米材料结合在一起；

第二、性能优异，将无机胶凝材料、建筑材料和纳米材料结合在一起，得到具有高性能和多功能的新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料，该纳米复合粉体材料具有超强的粘合性，绝佳的包覆性和屏蔽性，强度高达82.74兆帕，防渗透，耐高温，防火可达3小时以上；

第三、使用方便，将无机胶凝材料、建筑材料和纳米材料结合在一起，得到具有高性能和多功能的新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料，该纳米复合粉体材料固化速度快，安全节能环保；

第四、应用广泛，将无机胶凝材料、建筑材料和纳米材料结合在一起，得到具有高性能和多功能的新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料，可以广泛应用于军工、舰船制造、钢结构建筑、新能源和固废处理等诸多领域。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及对本发明产品作进一步详细的说明。

实施例1

本发明公开了一种新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料，由以下质量份数的组分组成：可溶性磷酸盐55份，硅酸盐水泥熟料35份，氧化镁1份，纳米粉体40份。

在本实施例中，所述可溶性磷酸盐为磷酸二氢钾；所述纳米粉体为纳米二氧化硅；所述纳米粉体粒径为50-300nm。

实施例2

本发明公开了一种新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料，由以下质量份数的组分组成：可溶性磷酸盐35份，硅酸盐水泥熟料15份，氧化镁15份，纳米粉体25份。

在本实施例中，所述可溶性磷酸盐为磷酸二氢钠；所述纳米粉体为纳米二氧化钛；所述纳米粉体粒径为50-300nm。