在傳統(tǒng)工業(yè)窯爐的砌筑上，為了達(dá)到保溫節(jié)能的目的，通常會在耐火磚或耐火澆注料上加一層保溫材料。由于采用的保溫材枓使用溫度較低，所以在中、高溫工業(yè)爐窯上 的使用受到極大的限制。重質(zhì)層很厚，窯爐體積龐大、笨重，對間歇式爐來說，蓄熱損失大。而采用廢棄聚苯乙烯泡沫球作為成孔材料，以莫來石纖維作為增強(qiáng)材料，以結(jié)合黏土和膨脹珍珠巖作為保溫材料，外加一定的結(jié)合劑等經(jīng)擠壓成型制備出的密度小、熱導(dǎo)率低、耐壓強(qiáng)度高的輕質(zhì)多孔隔熱磚完全解決了上述的問題。
1、無機(jī)結(jié)合劑的選擇
在無機(jī)結(jié)合劑的選擇上，主要包括水玻璃靖酸鋁和硅溶肢等。硅溶肢(mSiCb 1進(jìn)〇)具有結(jié)合性好、無毒、隔熱、絕緣性能好、比表面積大、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)。其膠團(tuán)尺寸為5〜30 左右，且大小不一。在自然風(fēng)干狀態(tài)下就會產(chǎn)生一定的粘結(jié)強(qiáng)度。硅溶膠還具有良好的耐高溫性能，一般可耐1500〜1600°C左右。用硅溶膠作結(jié)合劑來制備輕質(zhì)隔熱磚，不會帶來各種低熔點(diǎn)氣化物，提高了使用性能，且具有脫模強(qiáng)度高、高溫體積穩(wěn)定抗熱震性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，選用硅溶膠來制備高溫輕質(zhì)隔熱磚可提高它的高溫粘結(jié)性。同時硅溶膠具有較好的吸附性，由膠團(tuán)聚集產(chǎn)生的無數(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)孔隙會對無機(jī)物及有機(jī)物產(chǎn)生一定的吸附作用。
2、莫來石纖維的作用
莫來石纖維的AL2O3含量為72.34%，主晶相為莫來石。它是一種多晶質(zhì)纖維狀隔熱耐火材料。莫來石纖維集晶體材料和纖維材料于一體，具有較高的熱震穩(wěn)定性和彈性，可耐1500℃高溫，是一種新型超輕質(zhì)隔熱材料。它既具有莫來石相的耐高溫、耐侵蝕性，又具有纖維的特性，如：柔軟性，有彈性，有一定的抗拉強(qiáng)度。因此，莫來石纖維在輕質(zhì)隔熱磚中可提高隔熱磚的強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性。
3、聚苯乙烯廢料泡沫球含量對隔熱磚性能的影響
用聚苯乙烯廢料泡沫作為成孔材料，當(dāng)溫度達(dá)到某一值時即可燃燒掉，而留下大量的孔�？椎拇笮≈饕删郾揭蚁� 泡沫球的尺寸來決定。由于熱導(dǎo)率很低的空氣在孔中起到了很好的隔熱效果，因此，一定含量的孔的存在會降低隔熱磚的熱導(dǎo)率，提高隔熱磚的隔熱性能。但是，過多氣孔會影響磚的強(qiáng)度，同時，由于氣孔太多，彼此相通而形成大量的開口氣孔，也會降低隔熱磚的隔熱性能。
用具有一定尺寸的聚苯乙烯廢料泡沫作為成孔材料，以莫來石纖維作為增強(qiáng)材料，以結(jié)合粘土以及膨脹巖作為保溫材枓，外加一定的結(jié)合劑等經(jīng)擠壓成型制備了體積密度< 0. 5 g cm- 3，熱導(dǎo)率<0. 5 W （m•K）-1，耐壓強(qiáng)度為3 MPa的輕質(zhì)多孔隔熱磚。這種磚用于工業(yè)爐窯上可大大減少熱量損失，節(jié)省能源，同時減輕熱工設(shè)備的質(zhì)量，且工藝簡單，成本低，具有廣闊的升發(fā)前景。