一种高导热系数的水泥基耐磨材料的制作方法[0002]在冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域，筒仓、料斗、溜槽、渣沟等构筑物多用于仓储物料以及处理渣水，其内壁表层长期受到物料的冲击及磨损，使得构筑物表面受到严重的破坏。因此必须在表层设置耐磨保护层，起到保护基层混凝土或钢板的作用。目前用于耐磨保护层的材料主要包括定型板材和不定型材料两种，其中定型板材主要包括铸石板、压延微晶板、耐磨钢板、尼龙衬板等，不定型材料主要是指铁屑砂浆、水泥基高强耐磨料等。其中不定型材料中的铁屑砂浆因为耐磨性能较差，已经逐步被淘汰，而水泥基高强耐磨料是目前主要应用的一种不定型耐磨材料，它的执行标准为JG/T270-2010《工业构筑物水泥基耐磨材料》。
[0003]本发明的具有高导热系数(导热系数大于5.0ff/m.K)的水泥基耐磨材料用于包括筒仓、料斗、溜槽和渣沟在内的构筑物内壁，由水泥、耐磨骨料、添加剂、导热纤维等组成，其中水泥由硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种复合构成；耐磨骨料由石英砂、河砂、硅砂、陶瓷、玻璃、玄武岩、花岗岩、刚玉、碳化硅、焦宝石等这些硬度较高的颗粒状物质中的一种或几种复合构成；添加剂是减水剂、触变剂、可再分散乳胶粉、纤维素醚、聚丙烯纤维等中的一种或几种的复合；导热纤维是镀铜钢纤维、铜纤维、铝纤维、碳纤维、石墨烯纤维等纤维中的一种或几种的复合，且导热系数大于40W/m.K。[0004]本发明各组份的具体比例(按质量份数计量)如下:[0005]水泥:100份[0006]耐磨骨料:50-300份[0007]添加剂:0.2-6份
[0008]导热纤维:1-50份
[0009]本发明的有益效果如下:本发明的水泥基耐磨材料，通过添加高导热率的纤维，在水泥基耐磨材料内部形成互相搭接的“热桥”，从而加快了热量从耐磨材料表面传导到内部的速度，提高了耐磨材料的导热系数，并通过原材料的优选和配方的优化，使得本发明的水泥基耐磨材料再具有高导热系数的同时，其它技术指标可以满足标准JG/T270-2010《工业构筑物水泥基耐磨材料》的要求。

[0010]以下结合优选的具体实施例来对本发明做进一步的说明。下述各实施例仅用于说明本发明而非对本发明的限制。其中，各组分比例按质量份数计量。[0011]实施例1:
[0012]水泥:普通硅酸盐水泥100份
[0013]耐磨骨料:陶瓷颗粒(粒径l_3mm) 150份
[0014]添加剂:聚羧酸减水剂0.2份，可再分散乳胶粉0.5份，纤维素醚(黏度5000mPa.s) 0.05 份
[0015]导热纤维:镀铜钢纤维20份
[0016]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量10-13%的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。一方面，其力学性能、耐磨性能等指标符合标准JG/T270-2010《工业构筑物水泥基耐磨材料》中规定的WR-1型产品的技术要求。另一方面，由于镀铜钢纤维的导热系数(50W/m.K左右)远远大于普通的水泥基耐磨材料(1.2ff/m.K左右)，因此镀铜钢纤维的加入，可以提高水泥基耐磨材料的导热性能。导热系数的提高，使得耐磨材料可以更快的将物料摩擦产生的热量传导到基层，防止热量聚集。
[0017]实施例2:
[0018]水泥:普通硅酸盐水泥100份
[0019]耐磨骨料:石英砂(粒径l_5mm) 150份
[0020]添加剂:聚羧酸减水剂0.2份，可再分散乳胶粉2份，纤维素醚(黏度50000mPa.s)0.01 份
[0021]导热纤维:铜纤维20份
[0022]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量10-13%的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0023]与实施例1相比，由于可再分散乳胶粉的含量由0.5份增加到了 2份，该实施例所制备的水泥基耐磨材料的韧性以及与基层的粘接力会更好一些；同时，由于导热纤维由镀铜钢纤维变为铜纤维，而铜纤维的导热系数为401W/m.K，远远大于镀铜钢纤维的导热系数，因此该实施例所制备的水泥基耐磨材料的导热系数比实施例1的更高。
[0024]实施例3:
[0025]水泥:快硬硫铝酸盐水泥100份
[0026]耐磨骨料:玄武岩(粒径0.5-3mm) 200份
[0027]添加剂:聚羧酸减水剂0.3份，可再分散乳胶粉1份，纤维素醚(黏度15000mPa.s) 0.03 份
[0028]导热纤维:铜纤维30份
[0029]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量9-12 %的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0030] 该实施例中所采用的水泥为快硬硫铝酸盐水泥，所制备的水泥基耐磨材料的早强性能更好；玄武岩的导热系数为1.6-1.7W/m.Κ，石英岩的导热系数约为6.2ff/m ?K,因此相对于石英砂耐磨骨料，采用玄武岩耐磨骨料可以减少导热纤维中的热量向四周散失，导热纤维的“热桥”作用更加明显。[0031]实施例4:
[0032]水泥:普通硅酸盐水泥100份
[0033]耐磨骨料:刚玉(粒径0.5-3mm) 120份
[0034]添加剂:萘系减水剂2份，触变剂1份
[0035]导热纤维:镀铜钢纤维10份，铜纤维10份
[0036]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量11-14%的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0037]此实施例中采用硬度更高的刚玉作为耐磨骨料，所制备的耐磨材料的耐磨性能更好；采用镀铜钢纤维和铜纤维混合作为导热纤维，既可以保证一定的测温灵敏度，也可以控制耐磨材料的原材料成本，因为铜纤维的价格要高于镀铜钢纤维。
[0038]实施例5:
[0039]水泥:普通硅酸盐水泥100份
[0040]耐磨骨料:娃砂(粒径0.5-3mm) 150份
[0041]添加剂:聚羧酸减水剂0.2份，纤维素醚(黏度15000mPa.s) 0.02份，触变剂1份
[0042]导热纤维:石墨烯纤维2份
[0043]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量10-13%的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0044]由于石墨烯的导热系数高达4000-7000W/m.K，因此石墨烯纤维在很少的用量下即可提高耐磨材料的导热系数，而且热量在通过由石墨烯纤维形成的“热桥”时速度非常快。但是由于石墨烯纤维的价格非常高，此实施例一般应用于对耐磨材料导热系数要求非常高的场合。
[0045]实施例6:
[0046]水泥:100份，石英砂(或其他耐磨骨料，或其复合物)50份，铜纤维(或其他导热纤维，或其复合物)1份，减水剂(或其他添加剂，或其复合物)0.2份水泥:普通硅酸盐水泥100份
[0047]耐磨骨料:石英砂25份，硅砂25份
[0048]添加剂:萘系减水剂0.2份
[0049]导热纤维:石墨烯纤维1份
[0050]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量15-20%的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0051]实施例7:
[0052]水泥:100份，石英砂(或其他耐磨骨料，或其复合物)300份，铜纤维(或其他导热纤维，或其复合物)50份，减水剂(或其他添加剂，或其复合物)6份水泥:硅酸盐水泥80份，铝酸盐水泥20份
[0053]耐磨骨料:石英砂100份，硅砂100份，陶瓷颗粒100份
[0054]添加剂:萘系减水剂0.2份，可再分散乳胶粉3份，触变剂2.8份[0055]导热纤维:铜纤维10份，镀铜钢纤维40份
[0056]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量6-9%的水水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0057]实施例8:
[0058]水泥:100份，石英砂(或其他耐磨骨料，或其复合物)50份，铜纤维(或其他导热纤维，或其复合物)50份，减水剂(或其他添加剂，或其复合物)0.2份
[0059]水泥:普通硅酸盐水泥90份，快硬硫铝酸盐水泥10份
[0060]耐磨骨料:碳化硅颗粒10份，玄武岩颗粒40份
[0061]添加剂:聚羧酸减水剂0.1份，聚丙烯纤维0.1份
[0062]导热纤维:铜纤维10份，镀铜钢纤维40份
[0063]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量15-20%的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0064]实施例9:
[0065]水泥:100份，石 英砂(或其他耐磨骨料，或其复合物)300份，铜纤维(或其他导热纤维，或其复合物)1份，减水剂(或其他添加剂，或其复合物)6份
[0066]水泥:普通硅酸盐水泥100份
[0067]耐磨骨料:碳化硅颗粒200份，玄武岩颗粒40份，陶瓷颗粒60份
[0068]添加剂:聚羧酸减水剂0.1份，聚丙烯纤维0.2份，可再分散乳胶粉2.2份，触变剂
1.5份，纤维素醚0.1份，触变剂0.9份，
[0069]导热纤维:铜纤维1份
[0070]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加粉料质量8-11 %的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0071]实施例10:
[0072]水泥:100份，石英砂(或其他耐磨骨料，或其复合物)300份，铜纤维(或其他导热纤维，或其复合物)1份，减水剂(或其他添加剂，或其复合物)0.2份水泥:硫铝酸盐水泥100份
[0073]耐磨骨料:石英砂200份，玄武岩颗粒100份
[0074]添加剂:聚羧酸减水剂0.1份，纤维素醚0.1份
[0075]导热纤维:石墨烯纤维1份
[0076]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量8-11 %的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0077]实施例11:
[0078]水泥:100份，石英砂(或其他耐磨骨料，或其复合物)50份，铜纤维(或其他导热纤维，或其复合物)50份，减水剂(或其他添加剂，或其复合物)6份水泥:硫铝酸盐水泥100份[0079]耐磨骨料:玻璃颗粒20份，碳化硅颗粒30份
[0080]添加剂:聚羧酸减水剂0.2份，纤维素醚0.3份，触变剂5.5份
[0081]导热纤维:铜纤维10份，镀铜钢纤维40份
[0082]将上述材料按照给定的配比混合均匀，并装袋运输到施工现场，施工时加入粉料质量15-20%的水，搅拌均匀并涂抹到基层表面，常温养护28d后即可制得一种高导热率的水泥基耐磨材料。
[0083]上面以文字阐释 了本发明一些的结构，并非详尽无遗或限制于上述所述具体形式。应当指出:本发明的范围由所附的权利要求书中的各项权利要求限定；对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。