[發(fā)明專利]一種玻璃/鋁基復(fù)合材料的液態(tài)擠壓法制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036237.X
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101265534A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李如燕;孫可偉;宋平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華威環(huán)保技術(shù)有限公司
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C21/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 何葆芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種玻璃/鋁基復(fù)合材料的制備工藝，具體說，是涉及一種玻璃/鋁基復(fù)合材料的液態(tài)擠壓法制備工藝，屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

每天工業(yè)生產(chǎn)及生活中產(chǎn)生的大量廢棄物不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，還會造成大量可用資源的浪費(fèi)。例如：鋁質(zhì)易拉罐每年消耗12萬噸左右，如果回收處理不當(dāng)，廢鋁易拉罐將形成龐大的污染源，給環(huán)境保護(hù)帶來很大的困難；另外，玻璃在民用和工業(yè)中的應(yīng)用也很廣泛，例如建筑中的窗格玻璃、化工及醫(yī)療衛(wèi)生部門所用的玻璃器皿、汽車工業(yè)中的擋風(fēng)玻璃、人們生活中的罐頭瓶、飲料瓶、酒瓶及很多玻璃裝飾材料及功能材料等，隨著人們生活水平的提高，玻璃制品的用量逐年攀升，雖然玻璃用途極為廣泛，但它性脆，屬易耗、易損品，所以廢棄玻璃占居民垃圾的比例也不容忽視，處理不當(dāng)不但會傷害人畜，也是極大的資源浪費(fèi)。解決這些問題的最佳方法是將這些廢棄物再生利用。

眾所周知：鋁韌性好但硬度低，玻璃硬度高但具有脆性，如果將兩者結(jié)合制成玻璃/鋁基復(fù)合材料，其中玻璃既是分散相又是增強(qiáng)相，則能使兩者性能揚(yáng)長避短：既能保留鋁韌性好的優(yōu)點(diǎn)，又能克服鋁硬度低的缺點(diǎn)；既能保留玻璃硬度高的優(yōu)點(diǎn)，又能克服玻璃脆性的缺點(diǎn)，可以代替木材、鋼材、塑材，得到廣泛應(yīng)用。但如何利用廢棄的鋁制品和玻璃制品制備復(fù)合材料以再生利用，目前還未見有關(guān)報道，尤其是以液態(tài)擠壓法制備這樣的玻璃/鋁基復(fù)合材料更未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種以廢鋁和廢玻璃為主要原料，采用液態(tài)擠壓法制備玻璃/鋁基復(fù)合材料的工藝，以填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的空白，實(shí)現(xiàn)廢棄鋁制品和廢棄玻璃制品的再生利用。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供的玻璃/鋁基復(fù)合材料的液態(tài)擠壓法制備工藝包括以下步驟：

1)將廢玻璃制品經(jīng)清洗、曬干、球磨、篩分制成100～200目的玻璃粉；

2)按配比稱量玻璃粉、造孔劑和粘結(jié)劑，其中：玻璃粉25～30％，造孔劑70～75％，兩者之和為100％，另加5～10％粘結(jié)劑，以上比例為重量百分比；

3)攪拌上述物料使混合均勻；

4)壓制成型，最終壓力為10～20MPa，保壓10分鐘，脫模，得到玻璃預(yù)制件坯體；

5)對玻璃預(yù)制件坯體進(jìn)行燒結(jié)，熱處理的最高溫度為700～750℃，升溫速率為2～3℃/min，在最高溫度下保溫1～1.5小時；

6)冷卻爐溫，1℃/min～2℃/min，待玻璃預(yù)制件隨爐冷卻到15℃～30℃，用水浸泡玻璃預(yù)制件以脫除造孔劑；

7)待浸泡1～4小時后，取出玻璃預(yù)制件，在150℃～300℃干燥1～4小時，即得有孔隙率的玻璃預(yù)制件；

8)將廢鋁制品壓制成鋁塊后放入坩鍋中熔化，加熱熔化的鋁液至750℃；

9)將步驟7制備的有孔隙率的玻璃預(yù)制件放入模具中，加熱到450～500℃，然后將配比量的鋁液倒入模具中，施加30～50MPa壓力，使鋁液滲入整個玻璃預(yù)制件的孔隙中；

10)待鋁液開始凝固時，提高壓力至90～100MPa，然后保壓1～1.5分鐘，即得玻璃/鋁基復(fù)合材料。

所述廢玻璃制品來源于生活廢棄物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑廢棄物中的玻璃門窗。

所述廢鋁制品來源于生活廢棄物中的廢鋁易拉罐或建筑廢棄物中的鋁型材門窗或工業(yè)廢棄物中的報廢鋁制品。

所述造孔劑優(yōu)選氯化鈉。

所述粘結(jié)劑優(yōu)選水玻璃。

所述有孔隙率的玻璃預(yù)制件的孔隙率優(yōu)選70％。

所述玻璃/鋁基復(fù)合材料的組成及各組成所占重量百分比為：廢玻璃25～30％，廢鋁60～70％，粘結(jié)劑5～10％，三者之和為100％。

由本發(fā)明所述工藝制備的玻璃/鋁基復(fù)合材料，其組分中90％～95％為廢棄物，即廢玻璃占25～30％，廢鋁占60～70％。其中的玻璃既是分散相又是增強(qiáng)相，所制備的廢棄物復(fù)合材料使原來的兩種廢棄物的性能得到了揚(yáng)長避短，兩者的優(yōu)點(diǎn)得到了疊加，致使這兩類再生資源的價值倍增，具有明顯的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三大效益。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整的說明：

實(shí)施例1

本實(shí)施例的玻璃/鋁基復(fù)合材料的液態(tài)擠壓法制備工藝包括以下步驟：

1)將廢玻璃制品經(jīng)清洗、曬干、球磨、篩分制成100～200目的玻璃粉；

2)按配比稱量玻璃粉、造孔劑和粘結(jié)劑，其中：玻璃粉25％，造孔劑75％，另加5％粘結(jié)劑，以上比例為重量百分比；

3)攪拌上述物料使混合均勻；