具体实施方式

本申请提供一种防火集成岩板及其制备方法和应用，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

隧道内部车流量大，灰尘大，隧道出入口处的隧道板也容易遭遇污水等污渍；另外，由于隧道属于较为封闭的结构，车流经过时，会产生较大的噪音和震动，因此，对于隧道板不仅要求抗污能力好，还需要具有一定的抗冲击能力。

本申请提供一种防火集成岩板，如图1所示，由下至上依次包括金属板10、胶粘层20和岩板30。防火集成岩板，通过将岩板30与金属板10复合，集合了岩板30与金属板10的优点，既具有优异的抗污性性能、易于清洁，又具有良好的抗冲击性能，使防火集成岩板适用于隧道的工作环境。金属板10可以为铝板或彩钢板，成本低，适合批量化生产。优选地，金属板10采用彩钢板，相对于铝板，彩钢板具有更高的强度和更好的耐蚀性能，可以使防火集成岩板的使用寿命更长。

岩板为一种新型装饰材料，广泛应用于家具装饰领域，岩板又称陶瓷岩板，由天然原料组成，经过万吨压机压制、高温烧结而成，是一种超大规格新型瓷质材料。当岩板的厚度为5.5mm时，规格一般为900mm*1800mm，1200mm*2400mm等，但由于岩板较薄且规格较大，加上岩板实际是为陶瓷类产品，因此岩板的抗弯曲强度差、比较脆，不管是运输还是铺贴都存在很多问题，比如在加工切割时容易崩边、在运输过程中容易断裂等等。

本申请中通过将金属板10与岩板30复合，利用金属板10的韧性大大提高岩板30的抗弯曲强度，还提升了岩板30的抗冲击能力，不仅解决了岩板30在运输或铺贴过程中容易断裂的问题，大大降低了运输或铺贴的难度和成本，还使岩板30从家装材料变成了隧道板，使其可以用作隧道的饰面层。并且，由于防火集成岩板的背面为金属板10，因此，无需采用湿法施工铺贴上墙，而是可以采用更为便捷的干法施工，提高施工效率。更重要的是，还解决了岩板上墙安装困难的问题，因为现有岩板规格大厚度薄，安装过程容易出现断裂问题，但将岩板30与金属板10复合后，金属板10可以为岩板30提供抗弯曲强度，因此，在隧道内部进行安装时不需要过于担心岩板30断裂的问题，可以快速进行大面积铺装，提高铺装效率。另外，由于大规格的岩板30和金属板10都具有高强度和一定的柔软度，具有一定的缓冲能力，即抗冲击能力较强，即使在隧道内部，防火集成岩板也可以承受因车流经过而产生的震动。

在本申请方案中，岩板30的厚度可以为3-6mm，金属板10的厚度可以为0.5-1mm。金属板10本身具有较高的强度，因此，采用0.5-1mm厚的金属板10即可满足防火集成岩板的性能要求。最为优选地，岩板30的厚度可以为5.5mm，采用此厚度的岩板，其抗冲击能力更强，更加适用于隧道内部，能抗隧道内部的噪音和振动冲击。最为优选地，当金属板10为彩钢板时，金属板10的厚度为0.5mm；当金属板10为铝板时，金属板10的厚度为1mm。

在本申请方案中对胶粘层20并没有特殊的限制，胶粘层20可以为普通的胶水、双面胶等等。

进一步地，岩板30的上表面设置有一层自洁釉。岩板30的上表面为朝向外界的一面，通过在岩板30表面增加自洁釉，可以进一步增加岩板30上表面的光滑度，使得灰尘等污物难以吸附在其表面，使清洁更加容易。自洁釉可以采用现有的自洁釉料，在本申请中提供一种自洁釉，采用以下原料制成，按照重量份数计，包括以下组分：

钾长石24-26份、锂辉石10-15份、石英20-26份、高岭土24-26份、硅酸锆12-16份、硅灰石5-9份、熔块20-25份，氧化钡2-4份。

自洁釉可一次施釉一次烧成，生产步骤简单，自洁釉通过提升釉层中玻璃相的含量来实现光滑的釉面，从而提升防污能力。

釉料采用常规的制备方法即可，在此不赘述：将原料称取混合，球磨，过筛，除铁，釉浆陈腐，备用。

岩板30可采用市面上可购得的产品。进一步地，本申请中还可以通过优化岩板30的原料和结构，进一步提高防火集成岩板的抗弯曲强度。具体地，如图2所示，岩板30由下至上依次包括一层增强层31和一层基料层32；

增强层31，按照重量份数计，包括以下原料：

莫来石10-15份、高岭土5-10份、钾长石15-25份、铝矾土10-15份、白云石10-15份、钠长石8-13份，增强纤维5-10份；

基料层32，按照重量份数计，包括以下原料：

莫来石15-20份、高岭土5-10份、钾长石15-25份、铝矾土10-15份、水铝英石10-15份、钠长石8-13份。

增强纤维可以为碳纤维。碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状、柔软、由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。在本申请中，将岩板30分为至少两层，在其中至少一层的原料中加入碳纤维，这样可以增强岩板30的刚性，同时采用这样的结构会比全部原料都加入碳纤维的成本要低。优选地，增强层31和基料层32的厚度比为1-2:1-2，可以根据轻质岩板30刚性需求调整增强层31和基料层32的厚度比例，或增加增强层31的层数。

优选地，岩板由下至上依次包括一层增强层31、一层基料层32和一层增强层31。将基料层32夹在中间，可以更好地提高整体岩板30的抗弯曲强度。

莫来石是一种优质的耐火原料，晶体为细长的针状且呈放射簇状，可直接接触火焰。高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。水铝英石是火山灰土壤的主要黏粒矿物，是由氧化硅、氧化铝和水组成的非晶质铝硅酸盐矿物，水铝英石外观上呈海绵状团聚体，有许多细孔和巨大表面积。钾长石，它具有熔点低（1150±20℃），熔融间隔时间长，熔融粘度高等特点。钠长石在高温下熔融成长石玻璃，填充于坯体颗粒之间，并能溶解其它矿物，如高岭土等，使坯体致密，有助于提高制品的机械强度。铝矾土常用于制备耐火材料，化学稳定性强、物理性能良好。通过添加莫来石与其他原料的组合，可提高岩板30的韧性、抗弯能力，钾长石和钠长石有助于莫来石晶体的发育和改善岩板30的机械性能（抗折度），高岭土、水铝英石经过一系列物理化学反应将转化为莫来石晶相而成为岩板30的主要骨架，也可以使岩板30具有较高的机械强度与良好的热稳定性及化学稳定性。

岩板的规格一般可以为600-1600 mm *1200-3200mm，厚度一般可以为3-20mm之间。在本申请实施例中主要制备由5.5mm厚度岩板30和0.5mm厚度彩钢板组成的防火集成岩板。在本申请日以前，岩板一直用于家具、家装，而在本申请中通过将岩板30与金属板10复合，不仅解决了岩板30的运输或铺贴过程中容易断裂的问题，还是使得防火集成岩板可用于隧道墙面的装饰板，拓宽了其使用场景。因此，本发明中还提供防火集成岩板的应用，将防火集成岩板用作隧道板，用于隧道墙面的装饰。而且，岩板30本身具有防火耐高温的优点，可以达到A级不燃，也不会产生烟雾和有毒气体，满足隧道的防火要求。

本申请中还提供防火集成岩板的制备方法，包括以下步骤：

在岩板30表面涂覆胶粘剂，将金属板10与岩板30贴合固定。

进一步地，防火集成岩板的制备方法，还包括以下步骤：

（1）将增强层31的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐10-24小时，将陈腐后的浆料经喷雾干燥造粉，得到增强层31的粉料；

（2）将基料层32的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐10-24小时，将陈腐后的浆料经喷雾干燥造粉，得到基料层32的粉料；

（3）在模具中先铺一层增强层31粉料，再铺一层基料层32粉料；

（4）采用大吨位（15000吨以上）压机压制成型；

（5）在成型的坯体上布施自洁釉4-8g/m²，1200-1250℃高温烧制1-2h。

当防火集成岩板由下至上依次包括一层增强层31、一层基料层32和一层增强层31时，防火集成岩板的制备方法，包括以下步骤：

（1）将增强层31的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐10-24小时，将浆料经喷雾干燥造粉，得到增强层31的粉料；

（2）将基料层32的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐10-24小时，将浆料经喷雾干燥造粉，得到基料层32的粉料；

（3）在模具中先铺一层增强层31的粉料，再铺一层基料层32的粉料，最后铺一层增强层31的粉料；

（4）采用大吨位（15000吨以上）压机压制成型；

（5）在成型的坯体上布施自洁釉4-8g/m²，1200-1250℃高温烧制1-2h。

通过以上步骤后即可制备得到防火集成岩板。

以下通过具体实施例对本申请做进一步说明。

实施例1

一种防火集成岩板由5.5mm厚的岩板与0.5mm厚的彩钢板通过胶粘剂复合而成，胶粘剂为水性聚氨酯胶粘剂。

其中，岩板由下至上依次包括一层1.5mm厚的增强层和一层4mm厚的基料层；

增强层，按照重量份数计，包括以下原料：

莫来石10份、高岭土5份、钾长石15份、铝矾土10份、白云石10份、钠长石8份，碳纤维5份；

基料层，按照重量份数计，包括以下原料：

莫来石15份、高岭土5份、钾长石15份、铝矾土10份、水铝英石10份、钠长石8份。

自洁釉，按照重量份数计，包括以下原料：

钾长石25份、锂辉石12份、石英23份、高岭土25份、硅酸锆14份、硅灰石7份、熔块22份，氧化钡3份。

防火集成岩板的制备方法，包括以下步骤：

（1）将增强层的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐12小时，将浆料经喷雾干燥造粉，得到增强层的粉料；

（2）将基料层的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐12小时，将浆料经喷雾干燥造粉，得到基料层的粉料；

（3）在模具中先铺一层1.5mm厚的增强层的粉料，再铺一层4mm厚的基料层的粉料；

（4）采用大吨压机压制成型；

（5）在成型的坯体上布施自洁釉6g/m²，1200℃高温烧制100min；

（6）取0.5mm厚的彩钢板，对即将与岩板贴合的表面进行砂光；在岩板表面涂覆胶粘剂，将彩钢板与岩板贴合固定。

取防火集成岩板300*300mm的样板对其进行性能检测，采用三点法测试其抗弯强度，结果为115MPa，防火集成岩板的抗弯曲强度优异。

按照GB/T 3810.5测试防火集成岩板的抗冲击性能，恢复系数为0.87。

对防火集成岩板的岩板所在的一侧表面进行油性笔清除测试，采用油性笔在岩板表面进行涂画至少10下，然后用清水擦除，岩板表面没有留下任何痕迹，证明岩板容易清洁打理。

对防火集成岩板的岩板所在的一侧表面进行灰尘清除测试，在垂直岩板表面泼撒10次河沙，然后用水流速度为2m/s的清水冲洗，岩板表面没有留下灰尘，证明岩板容易清洁打理。

实施例2

一种防火集成岩板由5.5mm厚的岩板与0.5mm厚的彩钢板通过胶粘剂复合而成，胶粘剂为水性聚氨酯胶粘剂。

其中，岩板由下至上依次包括一层3mm厚的增强层和一层2.5mm厚的基料层；

增强层，按照重量份数计，包括以下原料：

莫来石15份、高岭土10份、钾长石25份、铝矾土15份、白云石15份、钠长石13份，碳纤维10份；

基料层，按照重量份数计，包括以下原料：

莫来石20份、高岭土10份、钾长石25份、铝矾土15份、水铝英石15份、钠长石13份。

自洁釉，按照重量份数计，包括以下原料：

钾长石25份、锂辉石12份、石英23份、高岭土25份、硅酸锆14份、硅灰石7份、熔块22份，氧化钡3份。

防火集成岩板的制备方法，包括以下步骤：

（1）将增强层的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐12小时，将陈腐后的浆料经喷雾干燥造粉，得到增强层的粉料；

（2）将基料层的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐12小时，将陈腐后的浆料经喷雾干燥造粉，得到基料层的粉料；

（3）在模具中先铺一层3mm厚的增强层的粉料，再铺一层2.5mm厚的基料层的粉料；

（4）采用大吨压机压制成型；

（5）在成型的坯体上布施自洁釉6g/m²，1200℃高温烧制100min；

（6）取0.5mm厚的彩钢板，对即将与岩板贴合的表面进行砂光；在岩板表面涂覆胶粘剂，将彩钢板与岩板贴合固定。

取防火集成岩板300*300mm的样板对其进行性能检测，采用三点法测试其抗弯强度，结果为132MPa，防火集成岩板的抗弯曲强度优异。

按照GB/T 3810.5测试防火集成岩板的抗冲击性能，恢复系数为0.92。

对防火集成岩板的岩板所在的一侧表面进行油性笔清除测试，采用油性笔在岩板表面进行涂画至少10下，然后用清水擦除，岩板表面没有留下任何痕迹，证明岩板容易清洁打理。

对防火集成岩板的岩板所在的一侧表面进行灰尘清除测试，在垂直岩板表面泼撒10次河沙使岩板表面留下一层灰尘，然后用水流速度为2m/s的清水冲洗，岩板表面没有留下灰尘，证明岩板容易清洁打理。

实施例3

一种防火集成岩板由5.5mm厚的岩板与0.5mm厚的彩钢板通过胶粘剂复合而成，胶粘剂为水性聚氨酯胶粘剂。

其中，岩板由下至上依次包括一层2mm厚的增强层、一层1.5mm厚的基料层和一层2mm厚的增强层；

增强层，按照重量份数计，包括以下原料：

莫来石13份、高岭土8份、钾长石20份、铝矾土12份、白云石13份、钠长石10份，碳纤维8份；

基料层，按照重量份数计，包括以下原料：

莫来石18份、高岭土8份、钾长石20份、铝矾土12份、水铝英石13份、钠长石10份。

自洁釉，按照重量份数计，包括以下原料：

钾长石25份、锂辉石12份、石英23份、高岭土25份、硅酸锆14份、硅灰石7份、熔块22份，氧化钡3份。

防火集成岩板的制备方法，包括以下步骤：

（1）将增强层的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐12小时，将浆料经喷雾干燥造粉，得到增强层粉料；

（2）将基料层的原料进行球磨、过筛，除铁，加入水制成浆料陈腐12小时，将浆料经喷雾干燥造粉，得到基料层粉料；

（3）在模具中先铺一层2mm厚的增强层粉料，再铺一层1.5mm厚的基料层粉料，再铺一层2mm厚的增强层粉料；

（4）采用大吨压机压制成型；

（5）在成型的坯体上布施自洁釉6g/m²，1200℃高温烧制100min；

（6）取0.5mm厚的彩钢板，对即将与岩板贴合的表面进行砂光；在岩板表面涂覆胶粘剂，将彩钢板与岩板贴合固定。

取防火集成岩板300*300mm的样板对其进行性能检测，采用三点法测试其抗弯强度，结果为129MPa，防火集成岩板的抗弯曲强度优异。

按照GB/T 3810.5测试防火集成岩板的抗冲击性能，恢复系数为0.90。

对防火集成岩板的岩板所在的一侧表面进行油性笔清除测试，采用油性笔在岩板表面进行涂画至少10下，然后用清水擦除，岩板表面没有留下任何痕迹，证明岩板容易清洁打理。

对防火集成岩板的岩板所在的一侧表面进行灰尘清除测试，在垂直岩板表面泼撒10次河沙使岩板表面留下一层灰尘，然后用水流速度为2m/s的清水冲洗，岩板表面没有留下灰尘，证明岩板容易清洁打理。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。