[发明专利]一种耐酸腐蚀泡沫玻璃的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫玻璃，具体的说，是一种耐酸腐蚀的泡沫玻璃，属于新材料领域。

背景技术

泡沫玻璃又称多孔玻璃，是以碎玻璃、废旧玻璃为原料，掺加发泡剂和改性剂，经900℃高温焙烧制成，其保温隔热特征是由无机玻璃的物化性质和所具有的均匀独立气泡决定的。这是一种高性能的绝热保温材料，其特点是：表面密度小、强度高、导热系数低、热阻大、抗冻融性能好、热稳定性能好、吸水率低、不燃烧、吸声、耐腐蚀、透湿系数低、可加工性能好等。目前，泡沫玻璃已经广泛应用于石油、化工、交通、国防、冷藏等领域，包括在举世瞩目的青藏铁路上，也大量的使用了这种材料，并被誉为“节能黑珍珠”、“环境材料”。泡沫玻璃也是一种新型建筑保温材料，它可以达到与建筑物同寿命，有效克服有机类材料存在的易老化、变形失效等问题，是众多隔热保温材料中，适用于未来建筑的最理想的节能环保型保温材料之一。

但是由于目前生产泡沫玻璃的原料只要是崔玻璃和工业废渣，这些原料化学成分不稳定，含杂质较多，不能很好的控制泡沫玻璃的性能。采用废玻璃作原料制备的泡沫玻璃皮鞭强度不高，而采用粉煤灰或其他矿物质被的泡沫玻璃气孔结构不理想，同时配方的稳定性和可靠性也不高。上述缺点导致泡沫玻璃大多只能用于建筑保温材料，不能满足一些特殊环境的苛刻要求。例如泡沫玻璃用于火力发电厂烟囱内衬防腐材料，必须具有较强的耐腐蚀性，较低的热膨胀系数，较高的抗热冲击性，以及较高的机械强度等。现在用作耐蚀衬块的泡沫玻璃均不能达到其最佳的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于，针对苛刻的酸性环境，制备具有高耐腐蚀性、较低热膨胀系数和导热系数、较高的抗热抗震性和闭口气孔率，同时要有一定的机械强度的泡沫玻璃材料。

本发明提供的新型耐腐蚀泡沫玻璃，其制作步骤为：将硼硅酸盐玻璃的基础陪聊和发泡剂的混合物放入球磨罐中，球磨至规定细度，其中发泡剂为基础陪聊总质量的0.5%～0.8%；将研磨后的粉料放入磨具，然后放入熔炉以1000℃以下的温度进行烧制。

本发明采用粉末熔烧法制作泡沫玻璃，通过按一定配比混合硼硅酸盐玻璃的基础配合料和发泡剂，并在1000℃以下的低温下进行烧制，，可得到耐酸腐蚀性和抗热抗震性均优良的泡沫玻璃，不需要苛刻的制备条件和高昂的成本，就能得到优良的适于特殊用途的泡沫材料，可在实际工业生产中广泛应用。

所述泡沫玻璃的制备方法中，其发泡剂可采用碳粉、碳酸钙、石墨、碳化硅、白云石中的任何一种，其中优选氧化还原型发泡剂——碳粉，可获得较高的闭口气孔率。

所述的硼硅酸盐玻璃基础配合料优选采用纯料，以质量百分比计，含有：氧化铝5%～6%、氢氧化钾：4%～7%、氢氧化钠：15%～17%、二氧化硅：49%～60%、硼酸：13%～21%。

选用纯料作原料，可便于控制材料性能，根据实际需要，得到所希望性能的泡沫玻璃。

所述泡沫玻璃的制备方法中，按以下温度进行烧制：400℃以下升温速率为5℃/min；400℃时保温30min，400℃到700℃，升温速率为4℃/min；700℃到750℃，升温速率为2℃/min；750℃保温30min；在600℃退火30min。如此能够以更低温度进行烧制，与以往的泡沫玻璃制备方式相比，降低了生产条件，进而降低的成本，适用于工业批量生产。

本发明的优点和积极效果：与以往的泡沫玻璃相比，本发明的新型耐腐蚀泡沫玻璃成本低，具有较强的耐酸腐蚀性，较低的热膨胀系数，较高的抗热冲击性以及较高的机械强度等，适用于环境苛刻的特殊用途条件。

具体实施方式

本发明采用粉末熔烧法制备泡沫玻璃，通过配方设计，提供一种新型耐酸腐蚀性能良好的无极结构材料。为了获得较高的耐酸腐蚀性和抗热震性选用硼硅酸盐玻璃做基础玻璃，向制备硼硅酸盐玻璃的基础配料中添加发泡剂，当配合料被加热到开始熔融软化，粘度降低时，发泡剂恰好开始反应并产生气体，气体被封闭在弹性状态的玻璃液中，随着温度的升高，玻璃粘度逐步降低，气体膨胀气泡增大。当气泡增大到一定程度时温度快速下降，玻璃黏度急剧增大，气泡最终被度定下来。

发泡剂为基础配合料总质量的0.5%～0.8%，发泡剂可采用碳粉、碳酸钙、石墨、碳化硅、白云石中的任何一种，其中优选氧化还原型发泡剂——碳粉，可获得较高的闭口气孔率。