[發(fā)明專利]一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103553344A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 王秀朵;趙樂軍;潘留明;朱玉梅;張靜;鐘穎
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市市政工程設計研究院;天津大學
• 主分類號: C03C11/00
• 分類號: C03C11/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種無機非金屬材料的制備方法，具體涉及一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法。

背景技術(shù)

人工浮島是一種能夠生長水生植物或陸生植物的漂浮結(jié)構(gòu)。早在20世紀50年代，人工浮島技術(shù)就被用來為魚類提供產(chǎn)卵場所。近年來世界上已有許多湖泊、池塘和河流采用了這一技術(shù)，中國也已有許多生態(tài)浮島的工程實例，如北京羅道莊河、杭州南應加河、無錫五里湖和北京什剎海等，均獲得很好地應用效果，而且獲得了一些自主知識產(chǎn)權(quán)。但有關(guān)人工浮島材料或成分的研究仍相對較少，且缺少系統(tǒng)研究。目前所用的載體材料大部分為竹子、泡沫、木頭、廢舊輪胎、PVC管等，水生植物在這些載體中的過度繁殖使得水生植物的收集和和處理存在一定的困難，高分子材料如泡沫、廢舊輪胎和PVC也會造成污染，因此亟需一種無污染，利于水生植物的收集和處理的人工浮島。

泡沫玻璃是一種內(nèi)部充滿無數(shù)微小的連通或封閉氣孔的玻璃材料。這種材料具有密度低、強度高、導熱系數(shù)小等物理性能；另外，化學穩(wěn)定性好，能耐除氫氟酸以外的幾乎所有酸的化學侵蝕；除此之外，抗氧化、風化，對其它物品無腐蝕作用，無毒、無放射性等，即使長期受紫外線或熱輻射也不會發(fā)生老化，因此，其結(jié)構(gòu)和功能特性越來越受到人們的重視。目前國內(nèi)泡沫玻璃主要用于管道、容器、墻體等的保溫、過濾材料、催化劑載體，隔音系統(tǒng)等。在化工、石化、冷藏、制藥、倉儲、建筑、環(huán)保等領域作為保溫保冷、吸聲的首選工程材料。尤其在工業(yè)與建筑領域中，大量用作隔熱材料；從煙囪內(nèi)襯到乙烯生產(chǎn)裝置，液化燃氣儲罐；從高溫到超低溫；此外還用作建筑物圍護結(jié)構(gòu)的保溫和冷庫及空調(diào)的保冷材料；大型工程上，可用于露天和埋設在地下。但是在文獻中沒有報道過將硼硅酸鹽泡沫玻璃應用于浮體中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種密度更低，有利于在水體上漂浮；抗折、抗壓強度更高，無毒、無放射性、生產(chǎn)成本低的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法。

一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）按質(zhì)量稱取原料：Al₂O₃?1份、SiO₂?10～25份、H₃BO₃?5～10份、Na₂CO₃?4～12份、K₂CO₃?1～2份、發(fā)泡劑0.1～0.5份，發(fā)泡促進劑1～2份，穩(wěn)泡劑2～3份；

（2）將所述原料放入球磨罐中，放入去離子水和氧化鋁球，將球磨罐口部密封后球磨3～5h得漿料，干燥得干燥物料；所述原料、去離子水和氧化鋁球的質(zhì)量比為1:1～2:2～3；

（3）將干燥物料放入球磨機中，放入氧化鋁球干磨3～5h，得到粉料；過150～200目篩；所述干燥物料與氧化鋁球的質(zhì)量比為1:2～3；

（4）將過篩后的粉料放入燒結(jié)爐中燒制，即制成一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料。

步驟（1）優(yōu)選為按質(zhì)量稱取原料：Al₂O₃?1份、SiO₂?15～20份、H₃BO₃?7～9份、Na₂CO₃?6～10份、K₂CO₃?1.5份、發(fā)泡劑0.3份，發(fā)泡促進劑1.5份，穩(wěn)泡劑2.5份。

發(fā)泡劑優(yōu)選為碳粉、SiC或CaCO₃。

發(fā)泡促進劑優(yōu)選為CaSO₄或Sb₂O₃。

穩(wěn)泡劑優(yōu)選為Na₂HPO₄或(NH₄)₂HPO₄。

步驟（2）中原料、去離子水和氧化鋁球的質(zhì)量比最好是1:1.5:2。

步驟（3）干燥物料與氧化鋁球的質(zhì)量比最好是1:2。

步驟（4）燒制的燒成制度優(yōu)選為：以3℃/min升溫速率升溫至400℃，保溫30min；以4℃/min升溫至725℃；以2℃/min升溫速率升溫至775℃為；保溫30min。