本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种板材及其制备方法。
背景技术：
我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。近年来，随着电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。
粉煤灰的储备量大，价格低廉，经过开发，粉煤灰在建材方面得到广泛的应用。煤矿中的可燃物很少，燃烧后的大量灰渣往往被用作建筑材料，制砖或铺路。近年来，煤渣或煤灰作为原料之一制作成板材得到了研究及生产，但是目前所生产的板材在使用过程中还存在一些问题。
煤渣中的天然放射性核素比原煤中富集，无论将灰渣长期堆放或综合利用，它们都将成为一种几乎永不消失的放射源。经卫生和环保部门检测发现，所有煤中都或多或少含有天然放射性核素，我国煤中放射性核素的平均含量偏高，通过燃烧，放射性核素在烟尘和灰渣中得到富集，煤渣的放射性污染对环境和人体会造成危害。经过对用煤渣砖建房进行放射性检测，发现煤渣砖房屋比非煤渣砖房屋的放射性明显增大。综上所述，目前利用煤渣或煤灰为原料生产的建筑材料造成的放射性污染比较严重。同时，使用粉煤灰作为原料生产的板材在长期使用后会出现有裂痕的现象，板材的抗折性能比较差。
技术实现要素：
本发明提供一种板材及其制备方法，能解决现有技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案如下：
一种板材，由以下成分组成：煤灰粉、高岭土、水泥、丙烯酰胺、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉和水；所述成分重量配比如下：煤灰粉40~60%、高岭土5~10%、水泥10~20%、丙烯酰胺2~5%、玻璃纤维2~5%、Fe3O4纳米磁性微粒1~3%、甘蔗粉1~3%和水15~20%。
优选的，所述原料重量配比如下：煤灰粉50%、高岭土9%、水泥13%、丙烯酰胺3%、玻璃纤维4%、Fe3O4纳米磁性微粒2%、甘蔗粉1%和水18%。
优选的，所述煤灰粉由煤渣或煤灰磨成，粒度为10000~20000目。
优选的，所述煤灰粉的粒度为18000目。
优选的，所述甘蔗粉由甘蔗渣磨成，粒度为8000~15000目。
优选的，所述甘蔗粉的粒度为10000目。
优选的，所述板材规格为长×宽=1220mm×2440mm。
优选的，所述板材为装饰板。
上述板材的制备方法，包括如下步骤：
（1）用气流磨将废煤渣或煤灰磨成10000~20000目的煤灰粉；
（2）将丙烯酰胺总量的40%~60%与水总量的60%~80%搅拌均匀后，加入步骤（1）制得的煤灰粉，混合均匀，得到煤灰粉混合物；
（3）用气流磨将甘蔗渣磨成8000~15000目的甘蔗粉；
（4）在步骤（2）得到的煤灰粉混合物中添加高岭土、水泥、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉、剩余的丙烯酰胺和剩余的水，搅拌均匀，得到混合浆料；
（5）用平板液压机将混合浆料压成板材半成品；
（6）将步骤（5）得到的板材半成品在100℃保养，保养时间为10~24h，得到板材。
作为优选，所述步骤（2）中，加入丙烯酰胺的量为丙烯酰胺总量的55%，加入水的量为水总量的75%。
作为优选，所述步骤（6）中，保养时间为12~15h。
有益效果：本发明提供的板材中的煤灰粉占比大，不仅能显著地降低生产成本，而且能充分利用废煤渣、废煤灰，变废为宝，保护环境。本发明提供的板材中含有Fe3O4纳米磁性微粒，能吸收煤灰粉中核素的辐射，避免核素辐射对人体的危害。本板材抗折性能好，能解决板材在长时间使用后出现裂痕的问题。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明。
本发明制备的板材中，煤灰粉的占比达40~60%，比现有技术中其他的方法制备的板材中煤灰粉的含量大，煤灰粉的价格低廉，能降低板材的生产成本。
利用气流磨将废煤渣或者煤灰磨成10000~20000目的灰粉再进行生产板材，灰粉的粒度达到这样的规格，能使板材的密度更大，密度达1.5~1.6g/cm3，板材的密度大，能够使显著提高板材的隔音效果，同时能提高板材的硬度，经检测，板材的摩氏硬度中，表面硬度达到5，基材硬度达到3，说明控制煤灰粉的粒度能有效提高板材的硬度。
Fe3O4纳米磁性微粒是一种新型吸附剂，与传统的吸附剂相比，具有粒径小，比表面积大的特点，Fe3O4纳米磁性微粒本身具有磁性，兼具纳米颗粒和磁性颗粒的双重优势。在板材的组分中加入Fe3O4纳米磁性微粒，能很好的与其他组分融合，并且实现吸附煤灰粉中的核素辐射，吸附完成后能进行固化。制成板材后，能控制板材中的核素不向外辐射，保证板材使用地点的安全，保证使用者的健康。
高岭土具有良好的可塑性和耐火性等理化性质，在板材中加入高岭土能使板材的性能稳定，在各种环境中不会出现变形等情况。
将甘蔗渣磨成8000~15000目的甘蔗粉，甘蔗粉适宜的粒度能使甘蔗粉与其他组分更好的混合，由于甘蔗粉质软耐冲击，压制好后密度均匀，所以能有效增强板材的抗折性能。
在传统的煤类料制作板材的过程中，很多技术都需要经过高温处理或者长时间（有的达80~ 100h）的保养，本发明采用的制备方法为先将废煤渣或者煤灰经过气流磨磨成粒度很小的灰粉后，再将原料混合后直接用平板液压机压制，再在100℃下保养10~24h，本方法的工艺十分简单易操作，经过磨细后的煤灰粉因为粒度很小，所以方便压制，保养温度较低，时间较短，制板效率高，成本低。
实施例1：
一种板材，由以下成分组成：煤灰粉、高岭土、水泥、丙烯酰胺、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉和水；所述原料重量配比如下：煤灰粉50%、高岭土9%、水泥13%、丙烯酰胺3%、玻璃纤维4%、Fe3O4纳米磁性微粒2%、甘蔗粉1%和水18%。
上述板材的制备方法，包括如下步骤：
（1）用气流磨将废煤渣或煤灰磨成10000~20000目的煤灰粉；
（2）将丙烯酰胺总量的40%与水总量的70%搅拌均匀后，加入步骤（1）制得的煤灰粉，混合均匀，得到煤灰粉混合物；通过先将部分丙烯酰胺和水混合，加入煤灰粉进行混合，一方面煤灰粉的粒度非常小，本工艺能在制板过程中避免煤灰粉的扬尘，另一方面能够将煤粉灰进行改性后再制板，制备所得的板材性能更好；
（3）用气流磨将甘蔗渣磨成8000~15000目的甘蔗粉；
（4）在步骤（2）得到的煤灰粉混合物中添加高岭土、水泥、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉、剩余的丙烯酰胺和剩余的水，搅拌均匀，得到混合浆料；
（5）用平板液压机将混合浆料压成板材半成品；
（6）将步骤（5）得到的板材半成品在100℃保养，保养时间为12h，得到板材。
表1为本实施例制得的板材的检测结果。
表1
由表1可以看出，本实施例制作的板材密度较大，能有效提高板材的硬度和隔音效果，摩氏硬度较大，板材的硬度较大。
实施例2：
一种板材，由以下成分组成：煤灰粉、高岭土、水泥、丙烯酰胺、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉和水；所述原料重量配比如下：煤灰粉60%、高岭土5%、水泥10%、丙烯酰胺5%、玻璃纤维2%、Fe3O4纳米磁性微粒2%、甘蔗粉1%和水15%。
上述板材的制备方法，包括如下步骤：
（1）用高速气流磨将废煤渣或煤灰磨成10000目的煤灰粉；
（2）将丙烯酰胺总量的60%与水总量的80%搅拌均匀后，加入步骤（1）制得的煤灰粉，混合均匀，得到煤灰粉混合物；
（3）用高速气流磨将甘蔗渣磨成15000目的甘蔗粉；
（4）在步骤（2）得到的煤灰粉混合物中添加高岭土、水泥、丙烯酰胺、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉和水，搅拌均匀，得到混合浆料；
（5）用5000吨平板液压机将混合浆料压成1220mm×2440mm的板材半成品；
（6）将步骤（5）得到的板材半成品在100℃保养，保养时间为24h，得到板材。
实施例3：
一种板材，由以下成分组成：煤灰粉、高岭土、水泥、丙烯酰胺、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉和水；所述原料重量配比如下：煤灰粉40%、高岭土10%、水泥20%、丙烯酰胺5%、玻璃纤维4%、Fe3O4纳米磁性微粒3%、甘蔗粉2%和水16%。
上述板材的制备方法，包括如下步骤：
（1）用高速气流磨将废煤渣或煤灰磨成20000目的煤灰粉；
（2）将丙烯酰胺总量的50%与水总量的60%搅拌均匀后，加入步骤（1）制得的煤灰粉，混合均匀，得到煤灰粉混合物；
（3）用高速气流磨将甘蔗渣磨成10000目的甘蔗粉；
（4）在步骤（2）得到的煤灰粉混合物中添加高岭土、水泥、丙烯酰胺、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉和水，搅拌均匀，得到混合浆料；
（5）用5000吨平板液压机将混合浆料压成1220mm×2440mm的板材半成品；
（6）将步骤（5）得到的板材半成品在100℃保养，保养时间为15h，得到板材。
实施例4：
一种板材，由以下成分组成：煤灰粉、高岭土、水泥、丙烯酰胺、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉和水；所述原料重量配比如下：煤灰粉47%、高岭土8%、水泥15%、丙烯酰胺3%、玻璃纤维5%、Fe3O4纳米磁性微粒1%、甘蔗粉2%和水19%。
上述板材的制备方法，包括如下步骤：
（1）用高速气流磨将废煤渣或煤灰磨成15000目的煤灰粉；
（2）将丙烯酰胺总量的55%与水总量的75%搅拌均匀后，加入步骤（1）制得的煤灰粉，混合均匀，得到煤灰粉混合物；
（3）用高速气流磨将甘蔗渣磨成9000目的甘蔗粉；
（4）在步骤（2）得到的煤灰粉混合物中添加高岭土、水泥、丙烯酰胺、玻璃纤维、Fe3O4纳米磁性微粒、甘蔗粉和水，搅拌均匀，得到混合浆料；
（5）用5000吨平板液压机将混合浆料压成1220mm×2440mm的板材半成品；
（6）将步骤（5）得到的板材半成品在100℃保养，保养时间为20h，得到板材。