納米晶石制造技術

本發明專利技術公開一種納米晶石，納米晶石材料結構為在基體內具有由開口氣孔和毛細管道所構成多孔材料，相鄰的氣孔與氣孔之間通過一個以上的毛細管道相互連通，氣孔在基體內呈現隨機分布狀態。(1)、納米晶石材料能有效收集液體，本體體積蓄水率可達50％?95％；(2)、納米晶石材料能有效吸附雨水和污水中的多種有害物質，并利用自身毛細管通道緩慢供應給地表植物作為養分吸收消化；(3)、納米晶石材料使用自然材料，再以生物纖維混合形成的綠色環保材料，材料本身與生產過程都沒有污染形成/排放；(4)、本發明專利技術的納米晶石材料物理和化學屬性十分穩定，可持續使用50?80年。

【技術實現步驟摘要】
納米晶石
本專利技術公開一種多孔蓄水凈水材料，特別是一種納米晶石，屬于納米材料領域。
技術介紹
伴隨全球城市化發展的進程，越來越多的人口集中在城市中生活工作，水資源作為人類賴以生存的重要資源，有效收集并凈化城市水質成為未來城市化發展的重要要求。我國是一個水資源極度緊缺的國家，全國600多個城市中400多個供水不足，其中110個嚴重缺水，水資源浪費嚴重，未能有效的利用水資源，而我國的雨水資源相對比較豐富，我國大部分城市年降水量都能達到400毫升以上，南方城市普遍都高于1000以上。同時我國在雨水利用這方面也已經取得了一些成績，如北京修建了橡膠壩攔截雨水；西北干旱地區修建水池、水窖攔截、收集雨水，抗旱效果明顯；南京某新建小區對雨水進行收集，經過初期棄流池、混凝池、沉淀池之后，用于澆灌綠地，噴灑道路等。但是與我國的水資源緊缺情況相比，雨水資源化的實施力度還很不夠，而在對城市雨水集蓄材料的研究方面則處于起步階段。目前我國雨水收集采用的材料非常繁多，從基礎材料來看基本有砂石、礫石、火山石和蓄水模塊等，這些材料主要為結構性蓄水，主要利用搭載的結構進行雨水收集，存在各種問題。砂石、礫石結構只能解決水的流通問題，蓄水能力非常有限，且無法和地表植物層進行互動，無法實現真正的利用；火山石是自然資源，具備蓄水能力，但是效率不一，自身礦物結構復雜，真正綠色環保的很少，且效率高的價格昂貴，無法大面積使用；蓄水模塊目前有鋼筋水泥和塑料模塊兩種模式，為典型的結構式蓄水，成本昂貴，施工周期長，而且塑料模塊的蓄水材料還會造成環境污染，有地表塌陷的風險。以上的各種材料在收集雨水的時候無法做到有效凈化，還必須在其他工藝中進行雨水的處理凈化。
技術實現思路
針對上述提到的現有技術中的雨水收集材料無法做到雨水凈化效果的缺點，本專利技術提供一種多孔結構具有蓄水凈水功能的納米晶石，材料本身是由無數開口氣孔和毛細管道所構成多孔材料，能夠快速的將液體通過毛細孔吸收到內部氣孔內，對其中的有害物質進行凈化，并在條件允許的情況下緩慢排出凈化后的液體。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案是：一種納米晶石，所述的納米晶石材料結構為在基體內具有由開口氣孔和毛細管道所構成多孔材料，相鄰的氣孔與氣孔之間通過一個以上的毛細管道相互連通，氣孔在基體內呈現隨機分布狀態。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括：所述的納米晶石的基礎結構和性能如下：自身孔隙率50-90％；本體體積蓄水率50％-95％；本體2-3分鐘能夠直接吸收本體體積50％-90％的水量；筒壓強度0.4Mpa-2Mpa；自身比重0.4-1kg/L。所述的氣孔形狀包括圓形、無序橢圓形、鵝卵形、葫蘆形或扁圓形。所述的開口氣孔內部尺寸在0.1mm-5mm之間。所述的開口氣孔內部尺寸為1mm。所述的毛細管道呈網狀或蜂窩狀。所述的毛細管道的直徑為200nm-500um，毛細管道的管壁厚度為100um-200um。所述的黏土為地表黏土，采用地表自然風化形成的黏土層，經過清洗和篩選去除其中砂石后采用純凈的顆粒狀SiO2，不同地區由于地質現象的不同，黏土的的含量和性能會有少量的變化，其中典型為：高嶺土；頁巖土；中國南方地區紅土；東北地區黑褐色土；西北風化黃土。所述的黏土也可以使用自然湖泊，河流和水庫附近的泥砂，經過清洗、過濾和篩選等工藝選取其中細膩的黏土，其主要成分為SiO2。本專利技術的有益效果是：采用本專利技術的納米晶石材料進行雨水收集主要有如下效果：(1)、采用本專利技術的納米晶石材料能快速收集液體(含雨水和城市污水等可流動的液體)，本體體積蓄水率可在2-3分鐘內達50％-95％；(2)、采用本專利技術的納米晶石材料能有效吸附雨水和污水中的多種有害物質(COD、氨氮、總磷、總氮和鹽分)，并利用自身毛細管通道緩慢供應給地表植物作為養分吸收消化；(3)、本專利技術的納米晶石材料可使用的材料主要為黏土或高嶺土等自然材料，再以生物纖維混合形成的綠色環保材料，材料本身與生產過程都沒有污染形成/排放，可用于多個領域；(4)、本專利技術的納米晶石材料物理和化學屬性十分穩定，可持續使用50-80年。本專利技術可作為一種有效的城市雨水和污水的收集并凈化的材料，將城市中的雨水和污水進行更有效率再生并利用，解決城市水源的短缺同時也可以有效防止城市內澇等多種水資源問題。下面將結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步說明。附圖說明圖1為本專利技術內部結構示意圖。圖2為本專利技術以高嶺土為黏土材料制備的產品外觀照片圖。圖3為本專利技術以高嶺土為黏土材料制備的產品整體照片圖。圖4為本專利技術以高嶺土為黏土材料制備的產品切面照片圖。圖5為本專利技術以高嶺土為黏土材料制備的產品內部照片圖。圖6為本專利技術以頁巖土為黏土材料制備的產品外觀照片圖。圖7為本專利技術以頁巖土為黏土材料制備的產品內部照片圖。圖8為本專利技術以水庫淤泥為黏土材料制備的產品外觀照片圖。圖9為本專利技術以水庫淤泥為黏土材料制備的產品內部照片圖。圖10為本專利技術以南方紅土為黏土材料制備的產品外觀照片圖。圖11為本專利技術以南方紅土為黏土材料制備的產品內部照片圖。圖12為本專利技術在60萬倍電鏡顯微鏡下產品照片圖。圖中，1-基體，2-氣孔，3-孔道。具體實施方式本實施例為本專利技術優選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本專利技術保護范圍之內。請參看附圖1，本專利技術主要提供一種有效的城市雨水和污水的收集并凈化的納米晶石材料，材料本身結構為在基體1內具有由無數開口氣孔2和毛細管道3所構成多孔材料，本實施例中，納米晶石的基礎結構和性能如下：自身孔隙率約50-90％；本體體積快速蓄水率50％-95％，本實施例中，2-3分鐘可以直接吸收本體體積50％-90％的水量，以達到快速蓄水的目的；筒壓強度0.4Mpa-2Mpa；自身比重0.4-1kg/L。根據制造材料和工藝的不同，納米晶石的基礎結構和性能略有不同。本實施例中，納米晶石由無數開口氣孔2和納米級毛細管道3組成，相鄰的氣孔2與氣孔2之間通過一個以上的納米級毛細孔道3相互連通，氣孔2在基1體內呈現隨機分布狀態，本實施例中，納米晶石孔隙率根據材料和制作工藝不同可達到50％～90％。本實施例中，氣孔生成呈現自然形態分布，綜合形態類似鵝卵石狀態，且無特定分布規律，氣孔以圓形、無序橢圓形為大多數，除此之外還具有其他自然形狀：如鵝卵形、葫蘆形、扁圓形等等，以圓形為例，氣孔的直徑為0.1mm-5mm，大多數為1mm左右，當氣孔為其他形狀時，氣孔內部尺寸在0.1mm-5mm之間，氣孔之間由多個納米級管道連續在一起，形成一個相互連通的通透的整體，根據制作工藝不同毛細管道呈網狀或蜂窩狀(即多個毛細管道約呈平行狀態構成一簇)分布。毛細管道的直徑200nm-500um，毛細本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種納米晶石，其特征是：所述的納米晶石材料結構為在基體內具有由開口氣孔和毛細管道所構成多孔材料，相鄰的氣孔與氣孔之間通過一個以上的毛細管道相互連通，氣孔在基體內呈現隨機分布狀態。/n

【技術特征摘要】
1.一種納米晶石，其特征是：所述的納米晶石材料結構為在基體內具有由開口氣孔和毛細管道所構成多孔材料，相鄰的氣孔與氣孔之間通過一個以上的毛細管道相互連通，氣孔在基體內呈現隨機分布狀態。


2.根據權利要求1所述的納米晶石，其特征是：所述的納米晶石的基礎結構和性能如下：
自身孔隙率50-90％；
本體體積蓄水率50％-95％；
本體2-3分鐘能夠直接吸收本體體積50％-90％的水量；
筒壓強度0.4Mpa-2Mpa；
自身比重0.4-1kg/L。


3.根據權利要求1所述的納米晶石，其特征是：所述的氣孔形狀包括圓形、無序橢圓形、鵝卵形、葫蘆...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖安，何振華，肖勁東，安黛宗，
申請(專利權)人：深圳務本材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44