硅酸是一种无机物,化学式为H2SiO3。是一种弱酸,它的盐在水溶液中有水解作用。游离态的硅酸,包括原硅酸(H4SiO4)、偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸 (H2Si2O5),酸性很弱。
一、硅酸、硅酸材料的概念
硅酸是一种无机物,化学式为H2SiO3。是一种弱酸,它的盐在水溶液中有水解作用。游离态的硅酸,包括原硅酸(H4SiO4)、偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸 (H2Si2O5),酸性很弱。偏硅酸的电离平衡常数K1=2×10-10(室温),正硅酸在pH=2~3的范围内是稳定的,不过若将过饱和的H4SiO4 溶液长期放置,会有无定形的二氧化硅沉淀,为乳白色沉淀,并以胶态粒子、沉淀物或凝胶出现。凝胶中有部分水分蒸发掉,可得到一种多孔的干燥固态凝胶,即常见的二氧化硅凝胶。这种硅酸凝胶具有强的吸附性,可用来作吸潮干燥剂、催化剂,或用作其他催化剂的载体。
硅酸材料是指不含碳氢氧结合的化合物,主要是金属氧化物和不含氧的金属化合物。一般包括无机玻璃(硅酸盐玻璃)、玻璃陶瓷(微晶玻璃) 和陶瓷等三种。 普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。
近年来,随着全国装配式建筑推广力度不断加大,各地硅酸钙板市场需求水涨船高。无论是用于复合轻质墙板的面板,还是直接用于内外墙保温装饰、吊顶、地板衬板,硅酸钙板在装配式房屋建筑中均已成为重要“角色”。
在发展规划方面,国民经济的快速发展和住宅产业化的要求,也大大促进了新型建材进入市场。经过市场的长期检验,硅酸钙板产品已得到行业用户的普遍赞誉,目前硅酸钙板在我国的使用正在快速增长,国家主管部门已将硅酸钙板列为重点发展项目,目前硅酸钙板市场以每年20%的速度增长,预计到硅酸材料行业全国使用量可达到6亿平方米。
硅酸钙保温材料,从70年代开始应用到如今,在成型上,由浇注发展到压制成型;从材质上,由有石棉硅酸钙发展到无石棉硅酸钙;从性能上由一般硅酸钙发展到超轻硅酸钙和高强硅酸钙。硅酸钙板的性能有多种,属于一种性能综合性较强的建筑板材,比如楼层外面板,学校墙板,公园建筑外用板,ktv的隔音板等等;多种多样的性能优势,硅酸钙板的市场一直受欢迎。
硅酸钙板有用途广、性能好、经久耐用的特点,同时有着石膏板不可替代的优势。2022年硅酸钙水泥板应用性能随市场需求不断提高,用途不断拓宽。近几年来,建材下乡的试点范围可望继续扩大,促进了硅酸钙板等新型轻质建筑材料在未来几年的需求持续增长。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国硅酸材料行业竞争格局分析及发展前景研究报告》显示:
硅酸钙板应用场景主要是办公楼、商业中心、宾馆酒店、娱乐场所、工厂、仓库、医院、车站、机场、隧道、民用住宅等,可以应用在吊顶、墙体、地板、吸声屏障、通风管道等领域。目前,中国已经成为世界上硅酸钙板生产大国、消费大国和出口大国。硅酸钙板生产企业主要分布在长江以南地区向全国各地发展,河北、福建、四川、江西、安徽等地生产能力较增长,发展步伐加快,广东和浙江的市场份额则在降低。
建筑物隔热保温是节约能源、改善居住环境和使用功能的一个重要方面。建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例一般在30-40%,绝大部分是采暖和空调的能耗,硅酸材料意义重大。而且由于该隔热保温涂料以水为稀释介质,不含挥发性有机溶剂,对人体及环境无危害;其生产成本仅约为国外同类产品的1/5,而它作为一种新型隔热保温涂料,有着良好的经济效益、节能环保、隔热效果和施工简便等优点而越来越受到人们的关注与青睐。
我国《国家应对气候变化规划(2014-2020年)》提出到2020年,单位GDP二氧化碳排放要比2005年下降40%~45%。作为建筑大国,我国同时是一个能耗大国,在所有能源消耗中,建筑能耗目前占我国能源消费总量的44%,其中建筑使用阶段能耗占62%。
国家产业政策大力扶持新型建材业发展,用新型建材代替“秦砖汉瓦”是建材工业结构调整的重要内容。在国家颁布的建材产业政策中,硅酸钙板就已经列为重点发展的项目,因此,硅酸材料行业在墙体上的应用将有更广阔的前景。
硅酸钙板作为新型环保建材,目前大量应用于工商业工程建筑的隔墙,吊顶天花、家庭装修、家具的衬板、广告牌的衬板、船舶的隔仓板、仓库的棚板、网络地板以及隧道等室内工程的壁板。随着硅酸钙板由南方逐步向北方推广,并在墙体上得到应用,预计未来的市场将会迅速扩大。在我国南方地区,设计、施工和建设单位,除了将硅酸钙板大量应用于吊顶、隔墙,已开始扩大到复合外墙应用等范畴。
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