[发明专利]一种高强度硅酸钙板及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种高强度硅酸钙板及其制备工艺，由以下重量份原料制成：磷石膏8‑10份、硅藻土11‑15份、石英砂22‑26份、电石泥8‑10份、石灰10‑16份、铁掺杂木质纤维6‑10份。本发明硅酸钙板通过将板材内纤维的定向分布，令纤维方向系数大大增加，大幅提高板材所能承受的应力值，提高板材强度，极大拓展了硅酸钙板的使用领域。

技术领域

本发明属于硅酸钙板技术领域，尤其涉及一种高强度硅酸钙板及其制备工艺。

背景技术

硅酸钙板作为新型环保建材，它是以优质高标的水泥为基体材料，并配以天然纤维增强，经生产工艺成型、加压等特殊技术处理而成，具有优越防火性能及耐潮、使用寿命超长的优点，广泛被应用于顶天花、隔墙、家庭装修等领域。

对于纤维增强复合材料，当加力方向与纤维方向平行时，由于纤维的存在，其所承受的应力值将会超过基体的极限应力值，这种现象称为纤维增强效应，能够极大的提高材料的强度，但目前硅酸钙板制备过程中对纤维原料的处理大多采用混合形成浆料制坯，因此在板材中的纤维常常呈现不规律的分布，且由于纤维不同的长度、大小以及重力的影响使其沉降，导致在板材中难以定向排列，影响了板材的使用强度。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高强度硅酸钙板及其制备工艺。

为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：

一种高强度硅酸钙板，由以下重量份原料制成：磷石膏8-10份、硅藻土11-15份、石英砂22-26份、电石泥8-10份、石灰10-16份、铁掺杂木质纤维6-10份。

优选的，所述的高强度硅酸钙板，由以下重量份原料制成：磷石膏9份、硅藻土13.5份、石英砂24份、电石泥9份、石灰13份、铁掺杂木质纤维8份。

进一步的，所述铁掺杂木质纤维的制备方法包括以下步骤：

(1)采用直流电弧等离子体方法制得铁纳米粒子；

(2)将上述铁纳米粒子加入到10％硅烷偶联剂KH550乙醇溶液中，调节pH至4.5-5.5，之后再向其中加入相当于铁纳米粒子质量200-400倍的木质纤维，于55-65℃下搅拌40-80分钟，完成后离心水洗至中性，烘干得到铁掺杂木质纤维。

更进一步的，所述步骤(1)中制备过程中以钨棒作为阴极，铁块作为阳极，0.02MPa氩气和0.02MPa氢气作为反应气体，直流电弧等离子体作为热源来蒸发铁块得到铁纳米粒子。

更进一步的，所述步骤(2)中控制m(Fe)：m(KH550)＝15：1。

更进一步的，所述步骤(2)中木质纤维长度为1.0-2.5mm。

一种如上所述的高强度硅酸钙板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将磷石膏、硅藻土、石英砂、电石泥、石灰分别进行粉碎研磨过200目筛，混合得到混合粉体备用；

(2)向上述混合粉体中加水制成浓度为15-20％的浆料，向浆料中加入铁掺杂木质纤维，搅拌20-40分钟后将浆料注入模具中，使用电磁场设备在模具周围施加恒定匀强的磁场，完成浆体中铁掺杂木质纤维的定向分布；

(3)将步骤(2)所得经加压成型得板坯，再经预养护、蒸压养护、干燥，得到本发明硅酸钙板。

进一步的，所述步骤(2)中在施加磁场的过程中对模具进行轻微振动，保持浆料处于流体状态。

进一步的，所述步骤(2)中磁场强度为1.1×10^-5-1.7×10^-5T，施加时间为30-60秒。

进一步的，所述步骤(3)中蒸压养护的温度为160℃-175℃，压力为0.8-1.1MPa，时间为4-10小时。