本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度電氣工程消聲材料的制備方法，屬于消聲材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
3.多孔玻璃是一種新型的建筑材料，屬于國(guó)家建設(shè)事業(yè)“十一五”大力推廣的應(yīng)用材料。由于其具有密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、防化學(xué)腐蝕性、不受蟻鼠侵害、保溫隔
4.熱、防水防潮、防火、吸聲等一系列優(yōu)越性能，已在化工、石化、輕工、冷藏、暖氣輸送、建筑、環(huán)保領(lǐng)域作為保溫保冷、吸聲首選的工程材料。但由于多孔玻璃本身強(qiáng)度較低，不僅在搬運(yùn)，加工，施工過(guò)程中易于破碎，更重要的是不能滿足高層建筑墻體承重材料、軍工防震材料的強(qiáng)度要求。
有機(jī)泡沫材料中用于吸聲的聚氨酯泡沫塑料，具有優(yōu)異的吸聲性能，但存在材料老化和防火性能較差等問(wèn)題，即使是阻燃型聚氨酯泡沫塑料，仍會(huì)被燃燒，并有熔滴物下落，這種材料不符合建筑防火要求。金屬吸聲泡沫材料，如鋁泡沫吸聲板，強(qiáng)度高、不燃、防水、防潮，具有較好的吸聲性能，但存在金屬銹蝕和價(jià)
6.格較高等問(wèn)題。無(wú)機(jī)泡沫材料，如邦達(dá)泡沫吸聲板，是一種泡沫水泥制品，雖然具有較好的吸聲性能，但存在板材太重、極易吸水，從而使吸聲性能大大下降及裝飾性差等問(wèn)題。泡沫玻璃具有質(zhì)輕、不燃、不會(huì)老化、抗凍、耐熱、耐水、耐久，材料性能穩(wěn)定，且可生產(chǎn)多種顏色產(chǎn)品，裝飾效果好等特性。特別適用于防火要求高和極端潮濕的環(huán)境條件下使用，但其吸聲性能遠(yuǎn)不及聚氨酯泡沫塑料和玻纖吸聲板，因此，改善和提高泡沫玻璃的吸聲性能對(duì)其在工程中的應(yīng)用至關(guān)重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)泡沫玻璃本身強(qiáng)度較低，在搬運(yùn)、加工、施工過(guò)程中易于破碎的弊端，提供了一種高強(qiáng)度電氣工程消聲材料的制備方法，本發(fā)明利用廢棄玻璃、粉煤灰、莫來(lái)石纖維等物質(zhì)混合后研磨，得到混合粉末加入自來(lái)水混合后振動(dòng)密實(shí)、干燥得坯體，將坯體放入電阻爐升溫至不同溫度保溫，在發(fā)泡溫度發(fā)泡得泡沫玻璃，再將純鋁和鎂加熱溶解后得鋁液，將鋁液澆注到泡沫玻璃中，充滿泡沫玻璃孔徑，澆注后放入預(yù)熱后的模具中，放入真空罐中真空發(fā)泡，即可得到高強(qiáng)度電氣工程消聲材料，本發(fā)明將鋁液在玻璃泡沫中發(fā)泡，得到的消聲材料具有很高的強(qiáng)度，聲波在材料內(nèi)部穿過(guò)的彎道通道變長(zhǎng)，與泡沫孔壁產(chǎn)生的摩擦增大，發(fā)生碰撞折射、反射的次數(shù)多，能量損耗大，消聲、吸聲性能好。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：
（1）按重量份數(shù)計(jì)，分別選取50～60份廢棄玻璃、10～15份粉煤灰、1～3份石墨、0.2～0.4份碳化硅、0.8～1.2份磷酸三鈉、5～8份水玻璃、0.5～0.8份碳酸鎂、4～6份莫來(lái)石纖維，攪拌混合均勻后放入球磨機(jī)中球磨1～2h，球磨后過(guò)160～180目篩得混合粉末；
（2）將上述混合粉末中邊攪拌邊加入混合粉末質(zhì)量12～15%自來(lái)水，攪拌混合均勻后裝入模具中，放在混凝土振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)6～10min，振動(dòng)密實(shí)后放入烘箱中在120～140℃條件下干燥5～6h，干燥后得坯體；
（3）將上述坯體放入電阻爐中，先以5～7℃/min速率升溫至380～450℃，保溫20～25min后再以10～12℃/min速率升溫至680～780℃，升溫后立即以15～18℃/min速率升溫至850～880℃，并保溫發(fā)泡40～60min，發(fā)泡結(jié)束后以18～20℃/min降溫至500～550℃，保溫20～25min，保溫后自然冷卻至室溫，即可得到泡沫玻璃；
（4）稱(chēng)取5～10g純鋁和0.2～0.4g鎂裝入到坩堝中，并放入燃?xì)夥瓷錉t中，加熱至710～720℃使固體熔解得鋁液，以1000～2000r/min攪拌混合4～6min后向鋁液中加入0.05～0.10g氫化鈦，以2000～3000r/min轉(zhuǎn)速保溫?cái)嚢?～7min后將液體澆注到上述制備得到的泡沫玻璃中，使液體自然流淌充滿孔徑；
（5）模具先在650～700℃預(yù)熱15～20min，預(yù)熱后將上述鋁液填充后的泡沫玻璃放入模具中，再將模具放入真空罐中，抽真空至真空度為3～10Pa進(jìn)行發(fā)泡1～3min，發(fā)泡結(jié)束后在真空罐中在6～8min冷卻至室溫，即可得到高強(qiáng)度電氣工程消聲材料。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：本發(fā)明制備得到的高強(qiáng)度電氣工程消聲材料可以制備得厚度為20～40mm隔音板，可以安裝在電氣工程車(chē)間中，消聲材料氣孔率為85～92%，開(kāi)口氣孔率為50～65%，密度分別為250～265kg/m3，抗壓強(qiáng)度為4～6MPa，聲波頻率為100～200Hz，吸聲系數(shù)為0.04～0.06，聲波頻率為200Hz以上，吸聲系數(shù)為0.04以上。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：
（1）本發(fā)明將鋁液在玻璃泡沫中發(fā)泡，得到的消聲材料具有很高的強(qiáng)度，材料性能穩(wěn)定，抗壓強(qiáng)度為4～6MPa；
（2）本發(fā)明制備得到的消聲材料耐水性能好，經(jīng)得起雨水沖洗，甚至浸泡在水中也不會(huì)軟化影響強(qiáng)度， 能保持原有形狀；
（3）聲波在本發(fā)明制備得到的消聲材料內(nèi)部穿過(guò)的彎道通道變長(zhǎng)，與泡沫孔壁產(chǎn)生的摩擦增大，發(fā)生碰撞折射、反射的次數(shù)多，能量損耗大，消聲、吸聲性能好。
具體實(shí)施方式
按重量份數(shù)計(jì)，分別選取50～60份廢棄玻璃、10～15份粉煤灰、1～3份石墨、0.2～0.4份碳化硅、0.8～1.2份磷酸三鈉、5～8份水玻璃、0.5～0.8份碳酸鎂、4～6份莫來(lái)石纖維，攪拌混合均勻后放入球磨機(jī)中球磨1～2h，球磨后過(guò)160～180目篩得混合粉末；將上述混合粉末中邊攪拌邊加入混合粉末質(zhì)量12～15%自來(lái)水，攪拌混合均勻后裝入模具中，放在混凝土振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)6～10min，振動(dòng)密實(shí)后放入烘箱中在120～140℃條件下干燥5～6h，干燥后得坯體；將上述坯體放入電阻爐中，先以5～7℃/min速率升溫至380～450℃，保溫20～25min后再以10～12℃/min速率升溫至680～780℃，升溫后立即以15～18℃/min速率升溫至850～880℃，并保溫發(fā)泡40～60min，發(fā)泡結(jié)束后以18～20℃/min降溫至500～550℃，保溫20～25min，保溫后自然冷卻至室溫，即可得到泡沫玻璃；稱(chēng)取5～10g純鋁和0.2～0.4g鎂裝入到坩堝中，并放入燃?xì)夥瓷錉t中，加熱至710～720℃使固體熔解得鋁液，以1000～2000r/min攪拌混合4～6min后向鋁液中加入0.05～0.10g氫化鈦，以2000～3000r/min轉(zhuǎn)速保溫?cái)嚢?～7min后將液體澆注到上述制備得到的泡沫玻璃中，使液體自然流淌充滿孔徑；模具先在650～700℃預(yù)熱15～20min，預(yù)熱后將上述鋁液填充后的泡沫玻璃放入模具中，再將模具放入真空罐中，抽真空至真空度為3～10Pa進(jìn)行發(fā)泡1～3min，發(fā)泡結(jié)束后在真空罐中在6～8min冷卻至室溫，即可得到高強(qiáng)度電氣工程消聲材料。
實(shí)例1
按重量份數(shù)計(jì)，分別選取50份廢棄玻璃、10份粉煤灰、1份石墨、0.2份碳化硅、0.8份磷酸三鈉、5份水玻璃、0.5份碳酸鎂、4份莫來(lái)石纖維，攪拌混合均勻后放入球磨機(jī)中球磨1h，球磨后過(guò)160目篩得混合粉末；將上述混合粉末中邊攪拌邊加入混合粉末質(zhì)量12%自來(lái)水，攪拌混合均勻后裝入模具中，放在混凝土振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)6min，振動(dòng)密實(shí)后放入烘箱中在120℃條件下干燥5h，干燥后得坯體；將上述坯體放入電阻爐中，先以5℃/min速率升溫至380℃，保溫20min后再以10℃/min速率升溫至680℃，升溫后立即以15℃/min速率升溫至850℃，并保溫發(fā)泡40min，發(fā)泡結(jié)束后以18℃/min降溫至500℃，保溫20min，保溫后自然冷卻至室溫，即可得到泡沫玻璃；稱(chēng)取5g純鋁和0.2g鎂裝入到坩堝中，并放入燃?xì)夥瓷錉t中，加熱至710℃使固體熔解得鋁液，以1000r/min攪拌混合4min后向鋁液中加入0.05g氫化鈦，以2000r/min轉(zhuǎn)速保溫?cái)嚢?min后將液體澆注到上述制備得到的泡沫玻璃中，使液體自然流淌充滿孔徑；模具先在650℃預(yù)熱15min，預(yù)熱后將上述鋁液填充后的泡沫玻璃放入模具中，再將模具放入真空罐中，抽真空至真空度為3Pa進(jìn)行發(fā)泡1min，發(fā)泡結(jié)束后在真空罐中在6min冷卻至室溫，即可得到高強(qiáng)度電氣工程消聲材料。
本發(fā)明制備得到的高強(qiáng)度電氣工程消聲材料可以制備得厚度為20mm隔音板，可以安裝在電氣工程車(chē)間中，消聲材料氣孔率為85%，開(kāi)口氣孔率為50%，密度分別為250kg/m3，抗壓強(qiáng)度為4MPa，聲波頻率為100Hz，吸聲系數(shù)為0.04，聲波頻率為300Hz，吸聲系數(shù)為0.04。
實(shí)例2
按重量份數(shù)計(jì)，分別選取55份廢棄玻璃、13份粉煤灰、2份石墨、0.3份碳化硅、1.0份磷酸三鈉、7份水玻璃、0.6份碳酸鎂、5份莫來(lái)石纖維，攪拌混合均勻后放入球磨機(jī)中球磨1.5h，球磨后過(guò)170目篩得混合粉末；將上述混合粉末中邊攪拌邊加入混合粉末質(zhì)量14%自來(lái)水，攪拌混合均勻后裝入模具中，放在混凝土振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)8min，振動(dòng)密實(shí)后放入烘箱中在130℃條件下干燥5.5h，干燥后得坯體；將上述坯體放入電阻爐中，先以6℃/min速率升溫至420℃，保溫23min后再以11℃/min速率升溫至720℃，升溫后立即以16℃/min速率升溫至865℃，并保溫發(fā)泡50min，發(fā)泡結(jié)束后以19℃/min降溫至525℃，保溫23min，保溫后自然冷卻至室溫，即可得到泡沫玻璃；稱(chēng)取7.5g純鋁和0.3g鎂裝入到坩堝中，并放入燃?xì)夥瓷錉t中，加熱至715℃使固體熔解得鋁液，以1500r/min攪拌混合5min后向鋁液中加入0.08g氫化鈦，以2500r/min轉(zhuǎn)速保溫?cái)嚢?min后將液體澆注到上述制備得到的泡沫玻璃中，使液體自然流淌充滿孔徑；模具先在675℃預(yù)熱17min，預(yù)熱后將上述鋁液填充后的泡沫玻璃放入模具中，再將模具放入真空罐中，抽真空至真空度為6Pa進(jìn)行發(fā)泡2min，發(fā)泡結(jié)束后在真空罐中在7min冷卻至室溫，即可得到高強(qiáng)度電氣工程消聲材料。
本發(fā)明制備得到的高強(qiáng)度電氣工程消聲材料可以制備得厚度為30mm隔音板，可以安裝在電氣工程車(chē)間中，消聲材料氣孔率為90%，開(kāi)口氣孔率為60%，密度分別為260kg/m3，抗壓強(qiáng)度為5MPa，聲波頻率為150Hz，吸聲系數(shù)為0.05，聲波頻率為400Hz，吸聲系數(shù)為0.045。
實(shí)例3
按重量份數(shù)計(jì)，分別選取60份廢棄玻璃、15份粉煤灰、3份石墨、0.4份碳化硅、1.2份磷酸三鈉、8份水玻璃、0.8份碳酸鎂、6份莫來(lái)石纖維，攪拌混合均勻后放入球磨機(jī)中球磨2h，球磨后過(guò)180目篩得混合粉末；將上述混合粉末中邊攪拌邊加入混合粉末質(zhì)量15%自來(lái)水，攪拌混合均勻后裝入模具中，放在混凝土振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)10min，振動(dòng)密實(shí)后放入烘箱中在140℃條件下干燥6h，干燥后得坯體；將上述坯體放入電阻爐中，先以7℃/min速率升溫至450℃，保溫25min后再以12℃/min速率升溫至780℃，升溫后立即以18℃/min速率升溫至880℃，并保溫發(fā)泡60min，發(fā)泡結(jié)束后以20℃/min降溫至550℃，保溫25min，保溫后自然冷卻至室溫，即可得到泡沫玻璃；稱(chēng)取10g純鋁和0.4g鎂裝入到坩堝中，并放入燃?xì)夥瓷錉t中，加熱至720℃使固體熔解得鋁液，以2000r/min攪拌混合6min后向鋁液中加入0.10g氫化鈦，以3000r/min轉(zhuǎn)速保溫?cái)嚢?min后將液體澆注到上述制備得到的泡沫玻璃中，使液體自然流淌充滿孔徑；模具先在700℃預(yù)熱20min，預(yù)熱后將上述鋁液填充后的泡沫玻璃放入模具中，再將模具放入真空罐中，抽真空至真空度為10Pa進(jìn)行發(fā)泡3min，發(fā)泡結(jié)束后在真空罐中在8min冷卻至室溫，即可得到高強(qiáng)度電氣工程消聲材料。
本發(fā)明制備得到的高強(qiáng)度電氣工程消聲材料可以制備得厚度為40mm隔音板，可以安裝在電氣工程車(chē)間中，消聲材料氣孔率為92%，開(kāi)口氣孔率為65%，密度分別為265kg/m3，抗壓強(qiáng)度為6MPa，聲波頻率為200Hz，吸聲系數(shù)為0.06，聲波頻率為500Hz，吸聲系數(shù)為0.05。