[发明专利]一种采用波长色散光谱测定矿物棉酸度系数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿物棉酸度系数测定领域，特别是涉及一种采用波长色散光谱测定矿物棉酸度系数的方法。

背景技术

矿物棉是一种优良的隔热保温吸声材料。按照所用原料不同，分为岩棉和矿渣棉两种。岩棉以玄武岩或辉绿岩为主要原料，辅以白云石、矿渣，经高温熔融，通过高速离心或喷吹等工序制成的无机纤维材料，矿渣棉是利用工业废料矿渣(高炉渣或铜矿渣等)为主要原料制成。二者在性能、应用范围等方面基本相同，通常对岩棉制品、矿渣棉制品统称作矿物棉制品。矿物棉是一种空隙率很大的纤维材料，大量的空气充满在矿物纤维之间，使之成为一种密度小、导热系数低、不燃、化学稳定性好的优质绝热材料。矿物棉制品不仅是优良的绝热吸声材料，而且其生产能耗也低。矿物棉制品的应用越来越普及，成为保温材料中应用最多的品种之一。矿物棉制品在建筑中应用最为广泛，根据国外发展的经验并结合我国矿物棉制品的生产与应用，人们对矿物棉制品已有比较深刻的了解。矿物棉主要成分有氧化钙(CaO)、氧化铁(FeO)、氧化锰(MnO)、等碱性氧化物，氧化硅(SiO₂)、氧化磷(P₂O₅)、三氧化二铁(Fe₂O₃)等酸性氧化物及氧化铝(Al₂O₃)的两性氧化物，其中，CaO、MgO、Al₂O₃、SiO₂含量决定了矿物棉化学耐久性的重要参数中的一种：酸度系数。酸度系数的定义是：M_k＝(SiO₂+Al₂O₃)/(CaO+MgO)，其中各氧化物的符号代表成分中各种氧化物含量的质量百分比。酸度系数是一个表征矿棉熔体高温黏度、成纤性能、易熔性和耐水性的重要的综合性参数，对矿物棉而言是一个衡量其化学耐久性的特定参数。一般来讲，酸度系数越大，则化学耐久性越好，制品的机械强度、热稳定性、点载荷、垂直于板面抗拉强度、剪切强度、纤维方向的抗拉强度、老化后性能保留率也越好。当酸度系数过高时，制成的纤维可能较长，化学稳定性得到改善，但较难熔化，纤维较粗，所以一般要根据使用要求和制造工艺来平衡酸度系数的数值，一般情况下，矿物棉的酸度系数控制在1.1～1.4左右。

矿物棉酸度系数的测定目前主要依据GB/T 5480-2008《矿物棉及其制品试验方法》，其中二氧化硅依据GB/T 1549-2008氟硅酸钾容量法测定，三氧化二铝、氧化钙、氧化镁采用硫酸氢氟酸低温加热蒸发，然后冷却后加入焦硫酸钾，在电炉上加热使之初步熔化等化学处理方法，再分别按GB/T 1549-2008中的12.1，13.1和14.1条的规定进行测定。该方法存在样品处理烦琐，接触强酸等危险物质，分析速度慢，重现性复现性差等不足。

发明内容

本发明提供了一种采用波长色散光谱测定矿物棉酸度系数的方法，采用熔融压片法制备样片，采用波长色散光谱分析测定含量，测试方法稳定，分析快速，精度高，定性及定量准确，重现性复现性好。

一种采用波长色散光谱测定矿物棉酸度系数的方法，它具体是按以下步骤进行的：选取矿物棉试样经过熔融压片制备测试样片，采用波长色散光谱同时测定其中的镁氧化物、铝氧化物、硅氧化物、钙氧化物的含量，再通过酸度系数的计算公式，计算得到矿物棉的酸度系数。

熔融压片制备测试样片的方法：矿物棉试样经灼烧去除粘结剂后，再经研磨、干燥形成粉末；将矿物棉试样粉末加入熔剂和脱模剂搅拌均匀，再滴加氧化剂，加热至融化，最后，取出冷却，成型为熔融样片。

所述熔剂为无水四硼酸锂，脱模剂为碘化铵，氧化剂为硝酸钠的饱和水溶液。

熔融压片制备测试样片的方法，具体是按以下步骤进行的：一、选取矿物棉试样，随机抽取45-55g，混合缩分至5-10g，于530-570℃灼烧至少30min去除粘结剂，然后，研磨，过80微米孔径筛，再于烘箱中干燥，即得到矿物棉试样粉末；二、称取无水四硼酸锂熔剂，加入脱模剂，经搅拌后置于坩埚中，再称取步骤一制备得到的矿物棉试样粉末加至坩埚中，再向其中滴加氧化剂，转移至熔融压片机中，加热至融化，搅拌将气泡排尽，然后，取出冷却，使熔融物成型为熔融样片，即完成测试样片的制备；其中，所述无水四硼酸锂熔剂、脱模剂、矿物棉试样粉末和氧化剂的比例为(0.8g-1.2g)∶(0.005g-0.015g)∶0.1g∶(0.05mL-0.1mL)。