本文通过添加锰泥及TiO2微粒实现了一种提高发泡陶瓷耐火极限性能的方法，并研究了其微观形态及物理性能，以期为提高发泡陶瓷耐火极限性能提供参考。
实 验
01 TiO2微粒的制备
将90 g尿素溶解到1L水中，称取260 g熟石灰缓缓加入到溶有尿素的水中，搅拌2 ~ 6 h，放置待澄清后过滤，得到溶液A。将硫酸钛和硫酸氧钛的浓缩溶液与水按照1：10的比例混合均匀，得到溶液B。将Span80和Tween40按照一定比例加入到环己烷中，搅拌30 min，混合均匀，得到乳化液。将乳化液均匀分成两份，其中一份加入溶液A搅拌均匀制成乳液A；另一份加入溶液B搅拌均匀制成乳液B。剧烈搅拌下将乳液A缓慢地加入到乳液B中，得到白色的TiO2微粒的乳液，该溶液抽滤后得到白色TiO2微粒粉末。
02 发泡陶瓷的制备
按照配方分别称取钾钠长石、锰泥、黄泥、滑石、碳化硅和TiO2微粒粉末，用快速球磨机将原料混合20 min，使原料各组分充分混合。将混合好的原料喷雾造粒、陈腐一段时间后，放入磨具，在台式快速全自动炉中进行烧结处理。
实验结果与分析
01 TiO2微粒的表征
从上图可以看到制备的TiO2微粒多呈准球形，部分TiO2微粒团聚在一起生成较大的粒子。粒度分布相对均匀，通过粒度分析可以得到纳米粒子的粒径多在0.6 ~ 1.0 μm之间。扫描电镜结果说明，得到了较为均匀的准球形的TiO2微粒，其粒径大于100 nm，由于该粒径较小，其TiO2微粒在烧结时的烧结温度比普通的TiO2粉末要低的多。
02 改性发泡陶瓷的微观形貌分析
添加TiO2微粒后，发泡陶瓷表面几乎变为一个整体，不存在裂痕，并且褶皱消失。这种结构持续接触火焰，气孔受应力整体几乎一致，要比普通发泡陶瓷的耐火极限性能时间会长得多。
同时添加锰泥和TiO2微粒后，发泡陶瓷表面变为一个整体，不存在裂痕，并且褶皱消失，也不存在分层的现象。这种结构与实验中其它组的耐火极限性能时间相比，会长很多。
03 改性发泡陶瓷的耐火极限性能
普通发泡陶瓷耐火极限性能时长为1.13 h，添加锰泥发泡陶瓷耐火极限性能时长为1.75 h，添加TiO2微粒发泡陶瓷耐火极限性能时长为2.55 h，添加TiO2微粒与锰泥发泡陶瓷耐火极限性能时长为3.47 h。从实际测量的耐火极限性能来看，材料的微观结构对耐火极限性能影响比较大，当材料存在很多细小的裂痕，并出现一些褶皱时，其耐火极限性能最差。发泡陶瓷表面成为一个整体，不存在裂痕，褶皱消失，也不存在分层时，其耐火性能最好。根据GB 50016-2014《建筑设计防火规范》：民用建筑中墙体耐火极限性能最高要求达到3 h。其中添加TiO2微粒与锰泥发泡陶瓷显然可以满足该要求。
04 改性发泡陶瓷的抗压抗折强度
结 论
（1）使用钾钠长石、黄泥、滑石合成了一种白色的发泡陶瓷，并且添加锰泥、TiO2微粒对其改性，其发泡陶瓷孔径均在0.1 ~ 0.3 cm之间，并且均有玻璃化现象。
（2）添加锰泥、TiO2微粒对发泡陶瓷的性质会有比较大的影响。其中，添加了TiO2微粒会对发泡陶瓷的烧成温度有所降低；添加锰泥、TiO2微粒会对发泡陶瓷的微观结构产生影响，发泡陶瓷原有的褶皱、裂痕消失。
（3）发泡陶瓷的微观结构变化会对发泡陶瓷的性质产生影响，随着发泡陶瓷原有的裂痕、褶皱消失，其耐火极限性能提高，并达到民用建筑中墙体耐火极限性能最高要求；抗压抗折性能也有所增加。
