用石材粉为主原料制备轻质多孔材料及相关工艺、性能等的研究

目录/提纲：……
一、原料的选用
二、原料处理
一、“山西黑”+CaCO3
二、“山西黑”+碎玻璃+CaCO3
一、温度制度的设定
二、保温时间对实验的影响
三、发泡剂用量对实验的影响
2、纯“山西黑”加发泡剂无法发泡
……
学士学位论文

题目： 用石材粉为主原料制备轻质多孔材料及相关工艺、性能等的研究

院（系） 材料科学与工程
专 业 材料科学与工程
届 别 2012届

目录
论文摘要 1
ABSTRACT 1
绪论 2
第一章 文献综述 3
1.1固体废弃物 3
1.1.1固体废弃物的概况 3
1.1.2固体废弃物的问题 3
1.2石材废料 3
1.2.1石材废料概况 3
1.2.2石材废料的危害 4
1.2.3石材废料目前的应用 4
1.3轻质多孔材料（泡沫玻璃） 5
1.4深色花岗石材 5
1.4.1深色花岗石材分析 5
1.4.2 铁在玻璃网络结构中的作用 6
第二章 原料、配方及实验环节设计 7
2.1 原料选择与处理 7
2.2 配方设计方案 8
2.3试样制备 9
2.4 热处理工艺及发泡剂的使用 9
2.5实验总体概况 10
第三章 材料的热处理（发泡） 10
3.1 “纯山西黑+发泡剂” 的试样热处理研究 10
3.2 “山西黑”+玻璃粉+发泡剂的试样热处理研究 11
3.2.2 热处理实验的第二阶段 12
3.2.3热处理实验的第三阶段 13
3.3 试样热处理结果综合分析 14
3.3.1 最佳试样配比 14
3.3.2 最佳烧成温度 14
3.3.3 最佳保温时间 15
第四章 结论 17
致谢 18


论文摘要
摘要：本次毕业设计选用深色花岗岩石材山西黑的碎料和锯切粉为主原料，碎玻璃粉料为辅料，石灰石为发泡剂，高温烧
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略1100字，正式会员可完整阅读）……　
划”实施过程中，如何使固体废弃物资源化将更加引起关注，政府的介入及有识之士的风险投资，使建立大型原料均化基地成为可能，进而有望解决原料均化的问题。
1.2石材废料
1.2.1石材废料概况
近年来，我国经济迅速发展，城市化水平不断提高，各类建筑如雨后春笋般拔地而起，对天然石材的需求量迅猛增加，石材产业在全国各地兴盛起来。但是，随之而来的山体破坏、废料处理、环境污染等问题也困扰着一些石材企业。
石材碎料及锯切粉体是无机非金属固体废弃物的主要组成部分之一。
我国绝大多数石材加工企业对加工过程中产生的废料，如锯切、磨抛等工序中产生的泥浆、石粉、边角等废料都没有利用，许多企业都任这些废料排放和堆积，已经造成环境污染和生态破坏，有的甚至已经引起与周边社会的矛盾。如何处理和利用石材加工废料，变废为宝，已经成为石材加工企业十分关注的问题。[3]
1.2.2石材废料的危害
石材锯切粉也属于无机固体废弃物的一种，就其化学成分而言，并不对环境造成污染，但堆放占地、随水迁移而造成土质劣化、河道淤塞，以及干燥气候下引起飞尘，则成为环保难题。已被建议用于生产建筑水泥制品如混凝土砌块、用作铺设水泥地砖的垫层，或用作沥青路面的填料等，基本属于废弃物低价值处理。在附加值较高的建筑墙地砖中的应用也已作了一定研究。[2,3]
石料废料造成的污染及危害包括：
1.占地污染问题，石粉大都通过污水排放，边角废料大部分也作填方或倒在路边，溪沟，严重污染环境，影响城市面貌，
2.人身健康问题，可引起皮炎，尤其夏季多汗，粉尘容易阻塞毛孔，可引起毛囊炎；人体长期吸入会引起肺部疾病，如慢性支气管炎和肺气肿患病等，粉尘也是矽肺发病的诱因。
3.水质污染问题，石材加工过程需要大量用水，此外还要加入冷却液和润滑剂等化工原料。排出的废水中含有冷却液等_物质。
4.填埋处理问题，被填埋的石粉随时可能涌出来，造成二次污染。
1.2.3石材废料目前的应用
1.仿石涂料
仿石涂料也称真石漆或仿石漆，是石材企业解决石材废料问题的一条较好的途径。因为其配方中天然石粉是主要成分，约占成品总重量的70%-80%，处理废石料的效率非常之高；而仿石涂料在建筑材料中属于中高档价格的产品，其销售价格与利润率按目前情况远高于水泥等建筑材料。许多新的大型建筑的外墙，例如杭州黄龙体育中心的约7万平米外墙等，都采用了仿石涂料。
仿石涂料的生产工艺简单，生产设备投资小，处理石材废料效率高。产品与天然石材相比有着重量轻、价格低廉和施工方便等多方面的的优势，目前已经得到了广泛好评。作为一种新型建筑材料，该技术也在不断发展和完善。高仿真、高品质、低成本的仿石涂料将会作为天然装饰石材的一种补充，与之共同发展。
2.人造石材
人造石材，包括各种人造大理石和花岗石的板材、人造异型材、人造雕和浮雕、仿石用具和工艺品等等，是大量消化石粉的产品。到上世纪("年代，各种功能和造形的人造石已经成为石材领域的不可缺少的产品，许多人造石的性能甚至超过了天然石材，成为畅销产品。
3.其他应用
用于生产人工砂、铸造用砂和防水材料油毡脱粘粉等，用于钢件铸造，易脱膜、铸件光滑；代替苏打，用于制革，石粉代替大苏打可为皮革酸，代替小苏打可增高烙鞣碱度[7]。采用这一工艺，可降低劳动强度，提高经济效益。用于生活用煤的助燃剂和脱硫剂，在生产用煤中加入5%-10%的大理石石粉，不仅可以节约用煤，而且可以助燃，减少二氧化硫气体逸出，改善室内外环境；制作电焊条时加入石粉，可起造渣作用，防止溶池及电弧中进入氧和氮。[8]
1.3轻质多孔材料（泡沫玻璃）
泡沫玻璃是1935年首先由法国St．Gobain公司发明的，它是由碎玻璃、发泡剂、添加剂和促进剂等，经过粉磨混合形成配合料，经过预热、烧结、发泡、退火等工艺制成的多孔玻璃材料 。其内部充满了无数微小均匀的连通或封闭气孔，是一种性能良好的保温隔热和吸声材料。[9]
中国的泡沫玻璃研究开始于20世纪50年代，并由沈阳陶瓷厂研制生产成功第l批泡沫玻璃。由于泡沫玻璃具有优良的防火、防水、绝热、轻质、高强的性能，进入2l世纪以来，随着我国建筑节能发展需要，泡沫玻璃在建筑节能与防火领域得到普遍认可和应用，并因此获得迅速推广应用。[10]
1.4深色花岗石材
1.4.1深色花岗石材分析
深色花岗石以钙碱性、基性侵入岩为主，以辉长岩为代表，化学成份中SiO2含量45%-60%，富CaO、AI2O3、MgO、FeO、Fe2O3，贫碱，K2O + Na2O 含量约4% 。主要矿物成份为基性斜长石和辉石；次要矿物为普通角闪石、黑云母、橄榄石，不含或少含石英和钾长石。
从岩石学的角度看，SiO2的重量百分含量是岩浆岩分类的主要参数，而从岩浆岩的色率（岩浆岩中暗色矿物的体积百分含量）可大致推知岩石的化学性质，并可判断大概的岩石类[1]。因此，可以根据色率对花岗石材进行分类，将SiO2含量接近的花岗石锯切粉末归为一类，以保证原料成分的相对稳定。对已经产出堆放的石材锯切粉以大型设备充分均化，是保证成分定量化的可行措施。[6]
深色花岗石材以中基性岩浆岩为主，暗色矿物占40-90%(一般40%-70%)，其中以“山西黑”、“蒙古黑”为典型代表。参考几种典型的花岗石以及来源于福建莆田某石材企业的石材锯切粉体的化学组成(见表1)，可以发现花岗石的铁含量通常处于1-12wt%之间，因此混合花岗石锯切粉体含铁可能低于7-12wt%
表1 花岗石以及莆田石材锯切粉体的化学组成（wt%）
样品名称 金钻红 山西黑 蒙古黑 648# 603# 655# 变质岩 莆田石粉
K2O 5 ……（未完，全文共12984字，当前仅显示3088字，请阅读下面提示信息。收藏《用石材粉为主原料制备轻质多孔材料及相关工艺、性能等的研究》）