[發(fā)明專利]硼硅泡沫玻璃的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910081753.9
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101531462A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田英良;孫詩兵
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C03C11/00
• 分類號: C03C11/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉 萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硼硅泡沫玻璃制備方法，其產(chǎn)品采用一種硼硅玻璃原料及適量的發(fā)泡劑及發(fā)泡助劑，在適宜的溫度制度條件下，獲得性能優(yōu)良的泡沫玻璃，該泡沫玻璃具有高化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸性尤為突出，機械強度好，用作泡沫玻璃原料，可以生產(chǎn)耐酸性好、熱震穩(wěn)定性好、機械強度高、抗沖刷性能好、導(dǎo)熱系數(shù)低、氣孔結(jié)構(gòu)均勻的泡沫玻璃產(chǎn)品。

背景技術(shù)

泡沫玻璃是由定量的玻璃原料、發(fā)泡劑加發(fā)泡助劑等經(jīng)過細(xì)粉碎混和均勻形成配合料，放入到耐熱鋼模具中，再經(jīng)過預(yù)熱、燒結(jié)、發(fā)泡、退火等工藝制成的多孔玻璃材料。泡沫玻璃是由大量的直徑在0.1～3mm的均勻氣泡結(jié)構(gòu)組成，氣泡的體積占總體積的80～95％，它的表觀密度為110～300kg/m³。泡沫玻璃是一種性能優(yōu)越的隔熱、吸聲、防潮、防火的輕質(zhì)高強無機材料。它具有比強度高、導(dǎo)熱系數(shù)小、不吸水、不透濕、熱穩(wěn)定性好、不燃燒、不變形、使用壽命長、工作溫度范圍寬、不受蟲害、耐蝕性能強、易加工、施工方便等優(yōu)點。

主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：

(1)深冷和低溫管道、設(shè)備、容器與儲罐；

(2)中溫和高溫管道、設(shè)備；

(3)熱油和熱瀝青儲罐；

(4)流體換熱系統(tǒng)；

(5)石油化工、硫化生產(chǎn)過程；

(6)壓縮機、風(fēng)機房的隔音和吸音墻；

(7)建筑物的天花板、圍護墻、內(nèi)隔墻；

(8)已滲水高溫管道隔熱系統(tǒng)的“過盈保溫”，以排出水分，恢復(fù)并提高其隔熱性能；

(9)熱電廠煙道和煙囪內(nèi)襯，作為防腐保溫材料。

目前，泡沫玻璃普遍使用的原料為平板玻璃下角料及回收的廢玻璃，還有類似瓶罐玻璃、甚至顯像管玻璃。但是這些玻璃的成分體系主要屬于鈉鈣玻璃體系，凡是用于保溫使用的泡沫玻璃，期望氣泡結(jié)構(gòu)為閉孔結(jié)構(gòu)，減少和降低泡沫玻璃吸水率，提高泡沫玻璃的絕熱性能，但是這類泡沫玻璃具有普遍性的缺陷：一是耐酸腐蝕性差，在40％硫酸腐蝕條件下，10天時間，耐酸腐蝕性失重大于0.5g/100²；二是機械強度低，維氏硬度小于500MPa、抗折強度小于0.6Mpa；三是所制造的泡沫玻璃表觀的氣泡均勻度不好，在每100cm²有3個以上超過平均直徑100％的氣泡，很難獲得外觀均勻一致的閉孔結(jié)構(gòu)泡沫玻璃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，提供一種硼硅泡沫玻璃制造方法，具有高化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸性尤為突出，機械強度好。硼硅玻璃原料用作泡沫玻璃原料，使用公知的發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑，可以生產(chǎn)耐酸性好、熱震穩(wěn)定性好、機械強度高、抗沖刷性能好、導(dǎo)熱系數(shù)低、氣孔結(jié)構(gòu)均勻的泡沫玻璃產(chǎn)品。

本發(fā)明人在大量研究工作基礎(chǔ)上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在硼硅酸鹽玻璃體系中，按照玻璃緊密堆積理論和高場強小直徑原子結(jié)合作用關(guān)系，可以獲取高化學(xué)穩(wěn)定性和高機械性能硼硅玻璃原料，可滿足制造性能優(yōu)良的泡沫玻璃產(chǎn)品所需。

利用TiO₂可以獲得耐酸性能提高、利用Fe₂O₃、SO₃、MnO₂來促進碳類發(fā)泡劑(碳黑、石墨、碳化硅)的氧化作用，使泡沫玻璃發(fā)泡過程緩慢從玻璃體中釋放出來，通過調(diào)整成份之間的優(yōu)化組合，可獲得性能滿意的硼硅泡沫玻璃產(chǎn)品，產(chǎn)品性能優(yōu)于以鈉鈣玻璃為原料的泡沫玻璃。

本發(fā)明的硼硅泡沫玻璃制備方法，其特征在于：由含有下列成份的基礎(chǔ)硼硅酸鹽玻璃所構(gòu)成，按質(zhì)量百分含量計，

SiO₂?????55～78

B₂O₃?????0.5～25

Al₂O₃????2～8

Li₂O?????0.1～0.5

Na₂O?????5～14

K₂O??????0.5～6.5

并且其中Li₂O+Na₂O+K₂O????6～15

MgO????1～5

CaO????3～8

BaO????0～3

并且其中BaO+MgO+CaO????4～11

TiO₂?????0.5～4

SO₃??????0.02～0.45