一种轻质多孔碳化板材及其制备方法与流程

本发明属于碳化板材，尤其涉及一种轻质多孔碳化板材及其制备方法。

背景技术：

1、绿色低碳建筑既要减少建设过程中的碳排放，也要大幅降低建筑日常能耗和排放。所以，建筑及装潢类材料等消费市场，其建筑及装潢类材料消费品的原材料成本压力显现。

2、新型板材是目前建筑装修的一个重要的研究方向，利用新材料实现板材的轻质化可以达到减轻墙体压力的目的，但是现有新型板材，其制备过程复杂、成本高，吸附性能不佳。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轻质多孔碳化板材及其制备方法，该方法制备的碳化板材轻质且具有优异的吸附性能。

2、本发明提供了一种轻质多孔碳化板材的制备方法，包括以下步骤：

3、将碳矿化材料和纳米二氧化硅、水混合，得到混合物料；

4、将所述混合物料压制，得到成型板材；

5、将所述成型板材碳化，得到轻质多孔碳化板材。

6、所述碳矿化材料和纳米二氧化硅的质量比为9:1～6:4。

7、在本发明中，所述水占所述碳矿化材料和纳米二氧化硅总质量的10～40％。

8、在本发明中，所述碳化的压力为0.1～0.6mpa，碳化的时间为8～60h；

9、所述碳化中采用的碳化气体中二氧化碳的体积浓度≥3％。

10、在本发明中，所述碳矿化材料选自氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、硅酸钙、硅酸镁、钢渣、炉渣、镁渣、电石渣、硫脲渣、γ-硅酸二钙、β-硅酸二钙、硅酸一钙和二硅酸三钙中的一种或多种。

11、在本发明中，所述成型板材碳化后进行碱洗，再经水洗至中性，得到轻质多孔碳化板材；

12、所述碱洗的方式为超声碱洗；所述碱洗采用4～8mol/l的氢氧化钠溶液；

13、所述碱洗的温度为50～90℃，所述碱洗的时间大于等于30min。

14、本发明提供了一种轻质多孔碳化板材，由上述技术方案所述制备方法制得。

15、本发明提供了一种轻质多孔碳化板材的制备方法，包括以下步骤：将碳矿化材料和纳米二氧化硅、水混合，得到混合物料；将所述混合物料压制，得到成型板材；将所述成型板材碳化，得到轻质多孔碳化板材。该方法制备的碳化板材孔道密集且均匀，能有效增强板材对水分、气体的吸附作用；制备过程为“碳中和”的过程，达到节约成本，废物再利用的目的，减轻温室效应，同时该制备过程可操作性强，适合产业化，达到回收二氧化碳、轻质吸附的目的。实验结果表明：碳化板材的轻质、多孔；碘吸附值为400～529mg/g；断裂模数为3.6～8.2mpa。

技术特征：

1.一种轻质多孔碳化板材的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳矿化材料和纳米二氧化硅的质量比为9:1～6:4。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水占所述碳矿化材料和纳米二氧化硅总质量的10～40％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化的压力为0～0.6mpa，碳化的时间为8～60h；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳矿化材料选自氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、硅酸钙、硅酸镁、钢渣、炉渣、镁渣、电石渣、硫脲渣、γ-硅酸二钙、β-硅酸二钙、硅酸一钙和二硅酸三钙中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述成型板材碳化后进行碱洗，再经水洗至中性，得到轻质多孔碳化板材；

7.一种轻质多孔碳化板材，其特征在于，由权利要求1～6任一项所述制备方法制得。

技术总结
本发明提供了一种轻质多孔碳化板材及其制备方法，包括以下步骤：将碳矿化材料和纳米二氧化硅、水混合，得到混合物料；将所述混合物料压制，得到成型板材；将所述成型板材碳化，得到轻质多孔碳化板材。该方法制备的碳化板材孔道密集且均匀，能有效增强板材对水分、气体的吸附作用；制备过程为“碳中和”的过程，达到节约成本，废物再利用的目的，减轻温室效应，同时该制备过程可操作性强，适合产业化，达到回收二氧化碳、轻质吸附的目的。实验结果表明：碳化板材的轻质、多孔；碘吸附值为400～529mg/g；断裂模数为3.6～8.2MPa。

技术研发人员：徐继任,高飞,司政凯,张学雷,张余鑫,张淑苹,姚富国,付华清
受保护的技术使用者：山东京韵泰博新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13