[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度泡沫玻璃的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910023316.1
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN101602574A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭宏偉;郭曉琛;高檔妮;程樂志;古先文;余明光
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C11/00
• 分類號(hào): C03C11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張震國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃的制備方法，特別涉及一種用于墻體材料或海底等耐壓，耐熱，耐腐蝕，抗折等建筑環(huán)境中的高強(qiáng)度泡沫玻璃的制備方法。

背景技術(shù)

在過去數(shù)十年里，世界上已經(jīng)發(fā)生了多次恐怖分子對一些國家政府建筑物的恐怖襲擊事件。例如，1993年，恐怖分子引爆了位于紐約市世貿(mào)中心車庫內(nèi)的汽車炸彈，造成重大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。1995年，一些極端分子引爆了位于俄克拉荷馬市的聯(lián)邦大樓外的卡車，也造成了重大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。1998年，美國駐內(nèi)羅畢和達(dá)累斯薩拉姆的使館也遭受到恐怖分子的汽車炸彈襲擊，分別造成重大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。2002年，在紐約市的世貿(mào)中心和弗吉尼亞的五角大樓發(fā)生的災(zāi)難事件，這一切進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了迫切需要開發(fā)和制造能夠承受汽車炸彈爆炸和其他類似恐怖襲擊的沖擊波的建筑材料。

泡沫玻璃是利用廢棄平板玻璃，瓶罐玻璃為主要原料，添加發(fā)泡劑、改性劑，助熔劑等，經(jīng)球磨均勻混合形成配合料，然后放在特定的磨具中經(jīng)過發(fā)泡、退火等工藝過程形成的一種內(nèi)部充滿無數(shù)均勻氣泡的多孔玻璃材料。泡沫玻璃除了具有玻璃本身固有的永久性、安全性、防化學(xué)腐蝕性和不受蟲蟻鼠侵害的特點(diǎn)外，還具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、不透濕、吸水率小、不燃燒、不霉變、性能穩(wěn)定、既是保冷材料又是保溫材料，能適應(yīng)深冷到較高溫度范圍等特點(diǎn)。同時(shí)它的重要價(jià)值不僅在于長年使用不會(huì)變質(zhì)，而且本身又起到防火、防震作用。近年來，隨著國家對節(jié)能環(huán)保材料性能的要求和需求，使泡沫玻璃得到進(jìn)一步的發(fā)展，不僅在建筑領(lǐng)域可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋水泥等材料，用于高層建筑墻體材料，也可作為化工耐熱環(huán)境下的管道材料使用。而且還可用做防火材料。但是，泡沫玻璃強(qiáng)度較低，不同規(guī)格的泡沫玻璃抗折強(qiáng)度為0.1～0.9MPa。

美國人佩德羅·M·布阿爾克·德馬塞多在中國專利CN1642730A中公開了一種以飛灰(煅燒型F)，石英砂，碳酸鹽，堿性金屬硅酸鹽，硼酸，糖，水等為原料，先按照配方配料，配好的配合料采用濕法球磨后，將生成的漿料干燥，然后在950℃下將干燥的漿料煅燒40min，讓原材料充分反應(yīng)，分解成精細(xì)、均勻分散的碳，最后將煅燒并研磨成粉末的配合料放入模具中加熱到850℃發(fā)泡。所制備的試樣密度25～100磅/立方英尺(約等于0.4～1.6g/cm³)。該方法盡管所制備的泡沫玻璃強(qiáng)度高，但是對配合料采用兩次煅燒工藝，制備工藝復(fù)雜，燒成溫度高，且所得到的試樣密度大(最大可以達(dá)到1.6g/cm³)，會(huì)給泡沫玻璃在運(yùn)輸，使用中帶來不便。CN101014461A公開了一種小孔徑堅(jiān)固的高密度泡沫玻璃，所用的原料和制備工藝與CN1642730A相同，所制備試樣的孔徑為0.3～1mm，密度小于100磅/立方英尺(約等于1.6g/cm³)。此法制備的泡沫玻璃孔徑較小，抗折強(qiáng)度低。CN200946127Y公開了一種夾有金屬絲網(wǎng)的泡沫玻璃，解決了泡沫玻璃機(jī)械強(qiáng)度低，不能生產(chǎn)大幅面制品，使用程序繁雜、施工質(zhì)量、效果不易保證的問題。但是，此種夾有金屬絲的泡沫玻璃切割加工比較困難，施工操作比較復(fù)雜。

除了通過提高泡沫玻璃密度的方法提高泡沫玻璃的機(jī)械強(qiáng)度外，還可以通過在泡沫玻璃配合料中加入少量添加劑的方法，使其發(fā)泡后在泡沫玻璃中析出一定數(shù)量的晶體的方法，在一定程度上也可以提高泡沫玻璃的機(jī)械強(qiáng)度。南京大學(xué)以廢玻璃和粉煤灰為主要原料，以碳酸鈣為發(fā)泡劑制備了微晶泡沫玻璃，將研磨的玻璃粉、粉煤灰和非金屬礦加入水后進(jìn)行混合；在含有水分的條件下壓制成型，然后烘干；放入窯內(nèi)燒制，然后將燒制后的毛坯切割成型。其缺點(diǎn)是除玻璃粉和粉煤灰外，還加入了非金屬礦，制造成本較高。所用的非金屬礦有堿性長石、硅砂、純堿和方解石，并且采用了壓制成型，制作工藝復(fù)雜。CN1807314A公開了一種以廢舊陰極射線管玻璃為主要原料，以SiC為發(fā)泡劑，在840～900℃下發(fā)泡制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法所制備的微晶泡沫玻璃中晶體有Pb，PbO等，且強(qiáng)度較高。但是，該方法所制備的泡沫玻璃密度大，發(fā)泡溫度高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種密度低，發(fā)泡溫度低，制備工藝簡單的高強(qiáng)度泡沫玻璃的制備方法，按照本發(fā)明的制備方法得到的泡沫玻璃的密度為0.2～1.2g/cm³，孔徑0.3～5.0mm，且氣孔分布均勻，抗折強(qiáng)度可達(dá)到1.5～20.0MPa。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

首先將碎玻璃清洗干凈，烘干后球磨成為300目以下的玻璃粉末；