一种具有较高抗热震性的泡沫玻璃的制备方法与流程

本发明属于泡沫材料制备领域，具体涉及一种具有较高抗热震性的泡沫玻璃的制备方法。

背景技术：

高硼硅废玻璃是二次加工过程中产生的固体废弃物，这类废料回收成本高，占用土地，对环境污染较大，因而对其进行综合利用是一个迫切需要解决的课题。w.w.han采用硼硅废玻璃作为水泥添加剂，发现这类废弃物的加入可以加快凝结时间、提高抗压强度、增强辐射屏蔽，但是利用率不高。r.taurino采用硼硅废玻璃作为原料制备泡沫微晶玻璃，得到的泡沫微晶玻璃气孔率高，密度小，具有好的保温效果，但是制备的工艺复杂，而且发泡温度高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有较高抗热震性的泡沫玻璃的制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明采用两种玻璃废料，减少固体废弃物，具有一定环保作用，同时制备得到的泡沫玻璃具有较高抗热震性，气孔尺寸均匀。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有较高抗热震性的泡沫玻璃的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：采用74.5wt.％的高硼硅废玻璃和24.5wt.％平板废玻璃为主要原料，添加1wt.％碳化硅粉作为发泡剂，随后采用滚筒式球磨机进行混料得到混合粉料；

步骤二：向混合粉料加入pva进行造粒，随后采用半干压成型得到坯体，将坯体在120℃保温12h后升温至发泡温度进行高温发泡，发泡结束后降温即可获得具有较高抗热震性的泡沫玻璃。

进一步地，步骤一中碳化硅发泡剂的粒度为3.5μm。

进一步地，步骤二中成型压力为2.5吨。

进一步地，步骤二中坯体尺寸为30×30×20mm³。

进一步地，步骤二中发泡温度为820～860℃。

进一步地，步骤二中发泡时间为30min。

进一步地，步骤二中降温具体为：降温至600℃后保温4h，然后随炉冷却到室温。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明采用高硼硅废玻璃作为主要原料制备泡沫玻璃，高硼硅废玻璃具有较低热膨胀系数，可以赋予制品较高抗热震性和抗热冲击性。但是高硼硅废玻璃在高温下粘度大，不易发泡，因而本发明加入一定量平板废玻璃改变熔体高温粘度进行发泡，可以达到资源高效利用、节能环保和降低成本等目的，具有巨大的社会和经济效益；制备得到的泡沫玻璃具有较高抗热震性，同时气孔尺寸分布范围较窄、尺寸均匀。

附图说明

图1为本发明实施例1-实施例5的抗压强度与其对应的抗热震性；

图2为本发明实施例1-实施例5制备得到的泡沫玻璃，其中(a)为实施例1制备的泡沫玻璃，(b)为实施例2制备的泡沫玻璃，(c)实施例3制备的泡沫玻璃，(d)实施例4制备的泡沫玻璃，(e)实施例5制备的泡沫玻璃。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：

一种具有较高抗热震性的泡沫玻璃的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：采用74.5wt.％的高硼硅废玻璃和24.5wt.％平板废玻璃为主要原料，添加1wt.％粒度为3.5μm的碳化硅粉作为发泡剂随后采用滚筒式球磨机进行混料，混料结束后干燥得到混合粉料；

步骤二：向干燥后的混合粉料中加入5％pva进行造粒，随后进行半干压成型得到尺寸大体为30×30×20mm³的坯体，成型压力2.5吨，时间不超过5min；将坯体在120℃下保温12h后，放入箱式电阻炉进行发泡，发泡温度为820-860℃，升温速率15℃/min，保温时间为30分钟，随后将温度降至600℃保温4h，然后随炉降至室温即可得到具有抗热震性泡沫玻璃。

下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：

实施例1

步骤一：采用74.5wt.％的高硼硅废玻璃和24.5wt.平板废玻璃为主要原料，添加1wt.％的粒度为3.5μm的碳化硅粉作为发泡剂，随后采用滚筒式球磨机进行混料；

步骤二：将干燥后的混合粉料加入质量分数为5％的pva，混合后进行造粒，然后半干压成型，成型压力2.5吨；将坯体在120℃下保温12h后，放入箱式电阻炉进行烧结，烧结温度为820℃，升温速率15℃/min，保温时间为30分钟，随后将温度降至600℃保温4h，然后随炉降至室温即可得到抗压强度为3.34mpa的泡沫玻璃。

实施例2

步骤一：采用74.5wt.％的高硼硅废玻璃和24.5wt.平板废玻璃为主要原料，添加1wt.％的粒度为3.5μm的碳化硅粉作为发泡剂，随后采用滚筒式球磨机进行混料；

步骤二：将干燥后的混合粉料加入质量分数为5％的pva，混合后进行造粒，然后半干压成型，成型压力2.5吨；将坯体在120℃下保温12h后，放入箱式电阻炉进行烧结，烧结温度为830℃，升温速率15℃/min，保温时间为30分钟，随后将温度降至600℃保温4h，然后随炉降至室温即可得到抗压强度为2.13mpa，抗热震性为42.16％的泡沫玻璃。

实施例3

步骤一：采用74.5wt.％的高硼硅废玻璃和24.5wt.平板废玻璃为主要原料，添加1wt.％的粒度为3.5μm的碳化硅粉作为发泡剂，随后采用滚筒式球磨机进行混料；

步骤二：将干燥后的混合粉料加入质量分数为5％的pva，混合后进行造粒，然后半干压成型，成型压力2.5吨；将坯体在120℃下保温12h后，放入箱式电阻炉进行烧结，烧结温度为840℃，升温速率15℃/min，保温时间为30分钟，随后将温度降至600℃保温4h，然后随炉降至室温即可得到抗压强度为1.43mpa，抗热震性为44.31％的泡沫玻璃。

实施例4

步骤一：采用74.5wt.％的高硼硅废玻璃和24.5wt.平板废玻璃为主要原料，添加1wt.％的粒度为3.5μm的碳化硅粉作为发泡剂，随后采用滚筒式球磨机进行混料；

步骤二：将干燥后的混合粉料加入质量分数为5％的pva，混合后进行造粒，然后半干压成型，成型压力2.5吨；将坯体在120℃下保温12h后，放入箱式电阻炉进行烧结，烧结温度为850℃，升温速率15℃/min，保温时间为30分钟，随后将温度降至600℃保温4h，然后随炉降至室温即可得到抗压强度为1.85mpa，抗热震性为40.03％的泡沫玻璃。

实施例5

步骤一：采用74.5wt.％的高硼硅废玻璃和24.5wt.平板废玻璃为主要原料，添加1wt.％的粒度为3.5μm的碳化硅粉作为发泡剂，随后采用滚筒式球磨机进行混料；

步骤二：将干燥后的混合粉料加入质量分数为5％的pva，混合后进行造粒，然后半干压成型，成型压力2.5吨；将坯体在120℃下保温12h后，放入箱式电阻炉进行烧结，烧结温度为860℃，升温速率15℃/min，保温时间为30分钟，随后将温度降至600℃保温4h，然后随炉降至室温即可得到抗压强度为1.59mpa，抗热震性为38.12％的泡沫玻璃。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种具有较高抗热震性的泡沫玻璃的制备方法，采用高硼硅废玻璃和平板废玻璃作为主要原料，碳化硅粉为发泡剂，发泡温度为820‑860℃，随后600℃保温4h，然后降至室温即可制得。此方法不仅解决了工业废料的处理问题，还可利用简单的生产工艺，制备出具有较高抗热震性、气孔尺寸均匀的泡沫玻璃，达到资源高效利用、节能环保和降低成本等目的，具有巨大的社会和经济效益。

技术研发人员：白建光;王飞;张森;马明鑫;李艳肖;殷海荣;汪枫帆
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：2017.04.01
技术公布日：2017.08.04