[發明專利]一種玻璃硅核殼化工藝

有效

• 申請號: 200810036242.0
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101265033A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 李如燕;孫可偉;潘頤
• 申請（專利權）人: 上海華威環保技術有限公司
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 何葆芳

技術領域

本發明涉及一種玻璃顆粒表面預處理方法，具體說，是涉及一種玻璃硅核殼化工藝。

背景技術

眾所周知：鋁韌性好但硬度低，玻璃硬度高但具有脆性，如果將兩者結合制成玻璃/鋁基復合材料，其中玻璃既是分散相又是增強相，則能使兩者性能揚長避短：既能保留鋁韌性好的優點，又能克服鋁硬度低的缺點；既能保留玻璃硬度高的優點，又能克服玻璃脆性的缺點，可以代替木材、鋼材、塑料，得到廣泛應用。尤其是：目前廢鋁制品已形成龐大的污染源，給環境保護帶來很大困難；另外，廢玻璃制品占居民垃圾的比例也不容忽視，處理不當不但會傷害人畜，也是極大的資源浪費。如果將廢鋁和廢玻璃制成玻璃/鋁基復合材料，則可以解決兩大難題，使這兩類再生資源的價值倍增，具有明顯的社會、經濟、環境三大效益。但玻璃和鋁屬于不浸潤體系，要改善兩者的浸潤性、取得較好的界面效應以制取玻璃/鋁基復合材料，必須對玻璃顆粒表面進行預處理。如何對玻璃顆粒表面進行預處理，能使其與鋁之間有良好的浸潤性，目前還未見有關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種玻璃硅核殼化工藝，以對玻璃顆粒表面進行預處理，使其與鋁之間有良好的浸潤性，滿足制備玻璃/鋁基復合材料要求，填補現有技術的空白。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明提供的玻璃硅核殼化工藝包括以下步驟：

1)將玻璃顆粒放入硅核殼化設備中，由下向上通入氮氣，調節氮氣流量，使玻璃顆粒呈懸浮流動狀態；

2)將硅烷從下部通入，控制通入速率為10～100l/s，以使其在低溫區能與懸浮流動的玻璃顆粒充分混合、接觸；

3)繼續通入氮氣，使玻璃顆粒與硅烷一起進入高溫區；

4)在高溫區保溫反應1～30分鐘，即形成玻璃硅核殼化結構。

所述硅烷為5％SiH₄，由N₂稀釋而成，所述百分比為體積分數。

所述玻璃顆粒可由廢玻璃經清洗、曬干、球磨、篩分制得，所述廢玻璃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。

本發明提供的玻璃硅核殼化工藝，是利用普氮作載氣，使硅烷與懸浮流動的玻璃顆粒充分混合、接觸，并一起進入高溫區；在高溫區硅烷分解成活性較大的原子硅，沉積在玻璃顆粒表面，從而形成高熔點的硅核殼化結構。用本發明所述工藝對玻璃顆粒表面硅核殼化預處理后，可以使其和鋁取得較好的界面效應和浸潤性，能滿足制備玻璃/鋁基復合材料要求，填補了現有技術的空白。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細、完整的說明：

實施例1

本實施例提供的玻璃硅核殼化工藝包括以下步驟：

1)將玻璃顆粒放入硅核殼化設備中，由下向上通入氮氣，調節氮氣流量，使玻璃顆粒呈懸浮流動狀態；

2)將硅烷從下部通入，控制通入速率為10～100l/s，以使其在低溫區能與懸浮流動的玻璃顆粒充分混合、接觸；

3)繼續通入氮氣，使玻璃顆粒與硅烷一起進入高溫區；

4)在高溫區保溫反應1～30分鐘，即形成玻璃硅核殼化結構，在玻璃顆粒表面包裹上了一層硅。

所述硅烷為5％SiH₄，由N₂稀釋而成，所述百分比為體積分數。

經化學分析可知：硅核殼化玻璃的硅含量達36.44Wt％，而普通玻璃硅含量為17.31Wt％。

實施例2

本實施例提供的玻璃硅核殼化工藝中的玻璃顆粒由廢玻璃經清洗、曬干、球磨、篩分制得，所述廢玻璃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，其余內容與實施例1相同。