利用鎂橄欖石和粉煤灰漂珠制備輕質隔熱材料的研究

謝哲 鄧承繼 董博 丁軍 祝洪喜 周念 余超

武漢科技大學省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室 湖北武漢430081

粉煤灰漂珠是煤炭燃燒過程中無機礦物快速冷卻而形成的鋁硅酸鹽廢料，利用粉煤灰漂珠的中空薄壁結構，其與高嶺土、礬土等鋁硅系原料混合后經高溫燒成，可制備保溫隔熱材料，被廣泛應用于建筑、石化、冶金和機械等領域［1-3］。然而，高嶺土、礬土等資源在工業、農業、國防等領域的需求量日趨增多，過度開采和消耗導致優質礦床越來越少，近年來優質高嶺土、礬土資源的產量已滿足不了快速發展的需求［4-6］。同時，為保證經濟高質量綠色發展，尤其是推動我國“碳達峰”“碳中和”戰略實施，如何在較低的燒成溫度下制備低成本、高性能輕質隔熱材料受到了國內外研究工作者的廣泛關注。

天然鎂橄欖石是我國特有的優勢非金屬礦產資源，質地優，分布廣。鎂橄欖石具有熔點高、化學穩定性好、熱導率（是純氧化鎂的1／3～1／4）低等特點。采用天然鎂橄欖石為原料制備輕質隔熱材料不僅具有明顯的資源優勢，還有利于提升鎂橄欖石資源利用的附加值［7-10］。目前鎂橄欖石質隔熱材料的制備方法主要包括添加造孔劑法［11］、泡沫法［12］和熔鹽法［13］等，但都存在燒成溫度較高的問題。為進一步降低原料成本和燒成溫度，在本研究中，以鎂橄欖石和粉煤灰漂珠為主要原料，硼砂為調質劑，通過液相燒結制備輕質隔熱材料，并研究了其性能，為開辟鎂橄欖石資源高效綜合利用提供參考。……