一種具有較高抗熱震性的泡沫玻璃的製備方法與流程

2023-06-03 23:11:27

本發明屬於泡沫材料製備領域，具體涉及一種具有較高抗熱震性的泡沫玻璃的製備方法。

背景技術：

高硼矽廢玻璃是二次加工過程中產生的固體廢棄物，這類廢料回收成本高，佔用土地，對環境汙染較大，因而對其進行綜合利用是一個迫切需要解決的課題。w.w.han採用硼矽廢玻璃作為水泥添加劑，發現這類廢棄物的加入可以加快凝結時間、提高抗壓強度、增強輻射屏蔽，但是利用率不高。r.taurino採用硼矽廢玻璃作為原料製備泡沫微晶玻璃，得到的泡沫微晶玻璃氣孔率高，密度小，具有好的保溫效果，但是製備的工藝複雜，而且發泡溫度高。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種具有較高抗熱震性的泡沫玻璃的製備方法，以克服上述現有技術存在的缺陷，本發明採用兩種玻璃廢料，減少固體廢棄物，具有一定環保作用，同時製備得到的泡沫玻璃具有較高抗熱震性，氣孔尺寸均勻。

為達到上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種具有較高抗熱震性的泡沫玻璃的製備方法，包括以下步驟：

步驟一：採用74.5wt.％的高硼矽廢玻璃和24.5wt.％平板廢玻璃為主要原料，添加1wt.％碳化矽粉作為發泡劑，隨後採用滾筒式球磨機進行混料得到混合粉料；

步驟二：向混合粉料加入pva進行造粒，隨後採用半乾壓成型得到坯體，將坯體在120℃保溫12h後升溫至發泡溫度進行高溫發泡，發泡結束後降溫即可獲得具有較高抗熱震性的泡沫玻璃。

進一步地，步驟一中碳化矽發泡劑的粒度為3.5μm。

進一步地，步驟二中成型壓力為2.5噸。

進一步地，步驟二中坯體尺寸為30×30×20mm3。

進一步地，步驟二中發泡溫度為820～860℃。

進一步地，步驟二中發泡時間為30min。

進一步地，步驟二中降溫具體為：降溫至600℃後保溫4h，然後隨爐冷卻到室溫。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明採用高硼矽廢玻璃作為主要原料製備泡沫玻璃，高硼矽廢玻璃具有較低熱膨脹係數，可以賦予製品較高抗熱震性和抗熱衝擊性。但是高硼矽廢玻璃在高溫下粘度大，不易發泡，因而本發明加入一定量平板廢玻璃改變熔體高溫粘度進行發泡，可以達到資源高效利用、節能環保和降低成本等目的，具有巨大的社會和經濟效益；製備得到的泡沫玻璃具有較高抗熱震性，同時氣孔尺寸分布範圍較窄、尺寸均勻。

附圖說明

圖1為本發明實施例1-實施例5的抗壓強度與其對應的抗熱震性；

圖2為本發明實施例1-實施例5製備得到的泡沫玻璃，其中(a)為實施例1製備的泡沫玻璃，(b)為實施例2製備的泡沫玻璃，(c)實施例3製備的泡沫玻璃，(d)實施例4製備的泡沫玻璃，(e)實施例5製備的泡沫玻璃。

具體實施方式

下面對本發明的實施方式做進一步詳細描述：

一種具有較高抗熱震性的泡沫玻璃的製備方法，包括以下步驟：

步驟一：採用74.5wt.％的高硼矽廢玻璃和24.5wt.％平板廢玻璃為主要原料，添加1wt.％粒度為3.5μm的碳化矽粉作為發泡劑隨後採用滾筒式球磨機進行混料，混料結束後乾燥得到混合粉料；

步驟二：向乾燥後的混合粉料中加入5％pva進行造粒，隨後進行半乾壓成型得到尺寸大體為30×30×20mm3的坯體，成型壓力2.5噸，時間不超過5min；將坯體在120℃下保溫12h後，放入箱式電阻爐進行發泡，發泡溫度為820-860℃，升溫速率15℃/min，保溫時間為30分鐘，隨後將溫度降至600℃保溫4h，然後隨爐降至室溫即可得到具有抗熱震性泡沫玻璃。

下面結合實施例對本發明做進一步詳細描述：

實施例1

步驟一：採用74.5wt.％的高硼矽廢玻璃和24.5wt.平板廢玻璃為主要原料，添加1wt.％的粒度為3.5μm的碳化矽粉作為發泡劑，隨後採用滾筒式球磨機進行混料；

步驟二：將乾燥後的混合粉料加入質量分數為5％的pva，混合後進行造粒，然後半乾壓成型，成型壓力2.5噸；將坯體在120℃下保溫12h後，放入箱式電阻爐進行燒結，燒結溫度為820℃，升溫速率15℃/min，保溫時間為30分鐘，隨後將溫度降至600℃保溫4h，然後隨爐降至室溫即可得到抗壓強度為3.34mpa的泡沫玻璃。

實施例2

步驟一：採用74.5wt.％的高硼矽廢玻璃和24.5wt.平板廢玻璃為主要原料，添加1wt.％的粒度為3.5μm的碳化矽粉作為發泡劑，隨後採用滾筒式球磨機進行混料；

步驟二：將乾燥後的混合粉料加入質量分數為5％的pva，混合後進行造粒，然後半乾壓成型，成型壓力2.5噸；將坯體在120℃下保溫12h後，放入箱式電阻爐進行燒結，燒結溫度為830℃，升溫速率15℃/min，保溫時間為30分鐘，隨後將溫度降至600℃保溫4h，然後隨爐降至室溫即可得到抗壓強度為2.13mpa，抗熱震性為42.16％的泡沫玻璃。

實施例3

步驟一：採用74.5wt.％的高硼矽廢玻璃和24.5wt.平板廢玻璃為主要原料，添加1wt.％的粒度為3.5μm的碳化矽粉作為發泡劑，隨後採用滾筒式球磨機進行混料；

步驟二：將乾燥後的混合粉料加入質量分數為5％的pva，混合後進行造粒，然後半乾壓成型，成型壓力2.5噸；將坯體在120℃下保溫12h後，放入箱式電阻爐進行燒結，燒結溫度為840℃，升溫速率15℃/min，保溫時間為30分鐘，隨後將溫度降至600℃保溫4h，然後隨爐降至室溫即可得到抗壓強度為1.43mpa，抗熱震性為44.31％的泡沫玻璃。

實施例4

步驟一：採用74.5wt.％的高硼矽廢玻璃和24.5wt.平板廢玻璃為主要原料，添加1wt.％的粒度為3.5μm的碳化矽粉作為發泡劑，隨後採用滾筒式球磨機進行混料；

步驟二：將乾燥後的混合粉料加入質量分數為5％的pva，混合後進行造粒，然後半乾壓成型，成型壓力2.5噸；將坯體在120℃下保溫12h後，放入箱式電阻爐進行燒結，燒結溫度為850℃，升溫速率15℃/min，保溫時間為30分鐘，隨後將溫度降至600℃保溫4h，然後隨爐降至室溫即可得到抗壓強度為1.85mpa，抗熱震性為40.03％的泡沫玻璃。

實施例5

步驟一：採用74.5wt.％的高硼矽廢玻璃和24.5wt.平板廢玻璃為主要原料，添加1wt.％的粒度為3.5μm的碳化矽粉作為發泡劑，隨後採用滾筒式球磨機進行混料；

步驟二：將乾燥後的混合粉料加入質量分數為5％的pva，混合後進行造粒，然後半乾壓成型，成型壓力2.5噸；將坯體在120℃下保溫12h後，放入箱式電阻爐進行燒結，燒結溫度為860℃，升溫速率15℃/min，保溫時間為30分鐘，隨後將溫度降至600℃保溫4h，然後隨爐降至室溫即可得到抗壓強度為1.59mpa，抗熱震性為38.12％的泡沫玻璃。