本發(fā)明涉及導(dǎo)熱型沸石氮化硅陶瓷微珠制備多孔集水海綿磚的方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)。

背景技術(shù)：

由于厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象，我國的氣候出現(xiàn)極端的變化，降雨分布極不均勻，南北方旱澇不均，在同一個地區(qū)，一年中降雨量也極不均等，缺水已經(jīng)制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活，合理利用現(xiàn)有的降水，將小區(qū)路面、馬路、公共休閑廣場有效的降水合理收集、儲存、利用，緩解干旱缺水季節(jié)的用水，意義重大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠作為基料，氮化硅具有硬度大、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、耐高溫、抗腐蝕性能好、摩擦系數(shù)小，沸石粒徑越小比表面積越大，吸附能力越強(qiáng)，沸石能夠吸附水中的氨態(tài)氮、有機(jī)物和重金屬離子，還具有離子交換和耐酸耐熱的性能, 調(diào)節(jié)水的pH值，能夠?qū)⒑＞d磚表面的熱傳導(dǎo)到土壤中，以硅酸鈉作為粘結(jié)劑，水泥為多孔集水海綿磚增加機(jī)械強(qiáng)度和粘結(jié)作用，粉煤灰和聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強(qiáng)吸水劑，采用膨脹漿液，降低漿液的密度，制成的多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進(jìn)入燕尾槽，受重力的作用再流入集水管，集水管將多孔集水海綿磚連接在一起，雨水匯集到集水池中。

其技術(shù)方案為：導(dǎo)熱型沸石氮化硅陶瓷微珠制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、多孔集水海綿磚的配料：水泥15～20wt%、粒徑為100～250μm沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠60～75wt%、模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰5～10wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～5.0wt%，以上各組分的重量百分比之和為100%；

第二步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為100～250μm沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠放入料倉中，由提升機(jī)送入布料器，布料器將沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠均勻分布在調(diào)速皮帶秤上，噴淋器將模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉均勻噴灑在沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠的外表面，沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠隨調(diào)速皮帶秤進(jìn)入內(nèi)螺旋滾筒攪拌器中，使每個沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠的外表面都均勻附著硅酸鈉，硅酸鈉是無機(jī)粘合劑，是親水型的，粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高，耐酸性、耐熱性好，親水性能不影響粘結(jié)性，混合料為水泥15～20wt%、粒徑為100～250μm沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠60～75wt%、模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰5～10wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～5.0wt%，再將混合料以0.5～0.7的水灰比調(diào)漿，灰為混合料，最后加入混合料總重量為0.2～2.0%的鋁粉膏，水化反應(yīng)生成氣泡，形成多孔膨脹吸水的漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強(qiáng)的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強(qiáng)度不變；

第三步、多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機(jī)的試模中，按1.2～2.0:1體積比壓制，比例1.2～2.0為壓制前的體積，比例1為壓制后的體積，經(jīng)刮平、壓制、脫模、晾干，制成多孔集水海綿磚，多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進(jìn)入燕尾槽內(nèi)，集水管嵌入燕尾槽內(nèi)，集水管嵌入燕尾槽內(nèi)的一部分圓弧面為開口狀，另一部分圓弧面為封閉狀，雨水經(jīng)過多孔集水海綿磚的匯集，進(jìn)入燕尾槽內(nèi)，受重力的作用再流入集水管，集水管將單個多孔集水海綿磚連接在一起，集水管匯集的雨水進(jìn)入集水池中。

沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠的制備：先將粒徑80～200μm沸石、200～400μm氮化硅按重量比70～85:20～30混合料攪拌均勻，兩種組分的重量百分比之和為100%，混合料按0.5～0.7的水灰比調(diào)漿，灰為沸石和氮化硅兩種成分組成的混合料，經(jīng)過離心旋轉(zhuǎn)高速噴射形成微珠，再經(jīng)800～950℃膨脹、1000～1500℃燒制、快速冷卻，形成壁厚50～100μm，粒徑100～250μm的沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠，經(jīng)過高溫?zé)疲纬闪烁男缘姆惺鑿?fù)合陶瓷抗壓微珠，材料的組分不同，改性后材料的化學(xué)性質(zhì)也不同，氮化硅具有硬度大、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、耐高溫、抗腐蝕性能好、摩擦系數(shù)小，沸石粒徑越小比表面積越大，吸附能力越強(qiáng)，沸石能夠吸附水中的氨態(tài)氮、有機(jī)物和重金屬離子，還具有離子交換和耐酸耐熱的性能, 調(diào)節(jié)水的pH值，能夠?qū)⒑＞d磚表面的熱傳導(dǎo)到土壤中。

硅酸鈉的模數(shù)至關(guān)重要，當(dāng)模數(shù)大于3.5時，隨著模數(shù)的增大，硅酸鈉變硬變脆，粘結(jié)性變差，當(dāng)模數(shù)小于3.2時，粘結(jié)性下降。

粉煤灰是強(qiáng)吸水劑，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，有較高的活性。

多孔集水海綿磚將蓄積的雨水一部分通過集水管匯集到集水池中，另一部分滲入到土壤中，增加土壤水分含量，在夏天高溫季節(jié)，多孔集水海綿磚還能將表面的熱量傳導(dǎo)到土壤中，降低海綿磚地表面的溫度，水的熱容量大，既能吸熱也能放熱。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點。

1、制備海綿磚所用的材料無機(jī)環(huán)保材料，對環(huán)境不會造成危害，海綿磚可回收能多次使用。

2、制備海綿磚粉煤灰和聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強(qiáng)吸水劑，能吸收海綿磚表面的水分進(jìn)入內(nèi)部，達(dá)到一定數(shù)量時，受重力的作用下落進(jìn)入集水管內(nèi)。

3、在混合料中加入鋁粉膏，形成多孔膨脹的漿液，降低了漿液的密度。

4、沸石能夠吸附水中的氨態(tài)氮、有機(jī)物和重金屬離子，還具有離子交換和耐酸耐熱的性能, 調(diào)節(jié)水的pH值，能夠?qū)⒑＞d磚表面的熱傳導(dǎo)到土壤中。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明實施例的海面磚的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例的海面磚的底視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 是本發(fā)明實施例的單塊海綿磚由集水管連接在一起的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中圖中1、海綿磚 2、燕尾槽 3、集水管。

具體實施方式

實施例。

在如圖1～3所示的實施例中，導(dǎo)熱型沸石氮化硅陶瓷微珠制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠的制備：先將粒徑100μm沸石、300μm氮化硅按重量比75:25混合料攪拌均勻，混合料按0.55的水灰比調(diào)漿，經(jīng)過離心旋轉(zhuǎn)高速噴射形成微珠，經(jīng)再經(jīng)850℃膨脹、1100℃燒制、冷卻，形成壁厚80μm，粒徑為250μm的沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠。

第二步、多孔集水海綿磚的配料： 取水泥20wt%、粒徑為250μm沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠62wt%、模數(shù)3.5的硅酸鈉 10wt%、燒失量1.1%的粉煤灰6wt%、聚乙烯醇高吸水樹脂纖維2.0wt%。

第三步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為250μm沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠放入料倉中，由提升機(jī)送入布料器，布料器將沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠均勻分布在調(diào)速皮帶秤上，噴淋器將模數(shù)3.5的硅酸鈉 均勻噴灑在沸石氮化硅開孔空心陶瓷微珠的外表面，隨調(diào)速皮帶秤進(jìn)入內(nèi)螺旋滾筒攪拌器，將混合料以0.55的水灰比調(diào)漿，再加入混合料總重量為1.0%的鋁粉膏，水化反應(yīng)生成氣泡，形成多孔膨脹吸水漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強(qiáng)的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強(qiáng)度不變，沸石具有吸附性，能夠吸附水中的氨態(tài)氮、有機(jī)物和重金屬離子，還具有離子交換和耐酸耐熱的性能, 調(diào)節(jié)水的pH值，能夠?qū)⒑＞d磚表面的熱傳導(dǎo)到土壤中。

第四步、吸附型多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機(jī)的試模中，按1.5: 1的體積比壓制，經(jīng)刮平、壓制、脫模、晾干，制成多孔集水海綿磚1，多孔集水海綿磚1的一個面呈燕尾槽2狀，多孔集水海綿磚1吸收的水分進(jìn)入燕尾槽2內(nèi)，在燕尾槽2內(nèi)安裝著集水管3，雨水經(jīng)過多孔集水海綿磚1的匯集，進(jìn)入燕尾槽2內(nèi)，受重力的作用再流入集水管3，集水管3將單個多孔集水海綿磚1連接在一起，集水管3匯集的雨水進(jìn)入集水池中，經(jīng)過沉淀、過濾，再次使用。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。