[发明专利]一种微晶发泡玻璃的制备方法

说明书

本发明涉及一种微晶发泡玻璃的制备方法，属于节能建筑材料技术领域。本发明利用粉煤灰作为生产微晶泡沫玻璃的原材料，充分利用了高钛高炉渣中的TiO₂作为晶核剂，降低了玻璃晶化的成核速度，与玻璃产生良好的混溶，形成大量微小的CaTi₂₁O₃₈晶核，同时发泡剂碳酸钙被融化的物料包裹少量分解形成气泡空腔，随着发泡时间的延长，碳酸钙吸收的热量增加开始分解并产生大量气体，且本身的分解反应或与基础玻璃物料的软化温度基本一致，玻璃物料粘度降低，气泡内气体压力增大，大于玻璃物料表面张力时，气壁开始变薄，气泡体积增大，形成具有一定直径的气泡，发泡过程结束以后，经过冷却，形成具有稳定多孔结构的微晶泡沫玻璃。

技术领域

本发明涉及一种微晶发泡玻璃的制备方法，属于节能建筑材料技术领域。

背景技术

在工业化生产过程中，已产生大量粉煤灰、尾矿、燃料废渣、冶炼废渣、水处理污泥及工业粉尘等固体废渣，且其排放量正以每年约12亿吨的速度在递增。这些废渣大部分被堆放在露天渣场，或用于筑路、回填采空区等低价值层次方面，仅少部分被用于生产水泥、墙砖、硅酸盐砖块、加气混凝土等建筑材料，且引入的废渣种类和引入量都极有限(约40%)。大量粉煤灰等工业固体废物的堆存必然占用大量土地，产生废渣维护成本。

在目前资源节约型社会的倡导下，我国正大力倡导开发各种节能技术和材料，其中建筑材料作为一种使用消耗量巨大的材料成为节能材料研究的一项重大课题。建筑用隔热保温泡沫玻璃材料的研制与应用已越来越受到世界各国的广泛重视。20世纪70年代后期，国外普遍重视建筑隔热保温材料的生产和应用，力求大幅度减少能源消耗，从而减少环境污染和温室效应，达到节能环保的目的。国外保温材料工业已经有很长的历史，建筑节能用保温材料占绝大多数，而新型保温材料也正在不断开发和涌现。同时，建筑用泡沬材料在爆炸或地震中因其具有相当含量的气孔结构，能够大幅吸收这些灾害中产生的巨大冲击波能量，从而减少其对人类及环境的损害。

泡沫玻璃是指在各种矿物废渣中通过添加适量的发泡剂、助溶剂及各种改性添加剂等经混合形成均匀的配合料，然后放入到特定的模具中，经过预热、溶融、发泡、冷却等工艺制成的多孔玻璃材料。泡沫玻璃内部充满无数微小、均匀、连通或封闭的气孔，是一种均匀的气相和固相体系。气孔体积占材料总体积的50%～95%，气孔直径大小为0.5～5mm。泡沫玻璃具有密度低、闭气孔量较多、热膨胀系数低、导热系数小、热学性能稳定、不燃烧、工作温度范围宽、使用寿命长、不受虫害、耐腐烛性能强、易机械加工、施工方便等各种优点，是一种性能优越的隔热、吸音、防潮、防火的轻质建筑材料和装饰材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对整个材料体系中粉煤灰及其它工业矿渣质量比例最高仅只能达到40%左右，含量十分有限，且难以出制备密度相对较小，而强度又能满足实际应用要求的泡沫玻璃的问题，提供了一种微晶发泡玻璃的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种微晶发泡玻璃的制备方法，具体制备步骤为：

（1）取粉煤灰、高钛高炉渣、石英砂、长石、硼砂、硝酸钠、冰晶石、氟硅酸钠、氟化钙、碳酸钠球磨混匀后熔融，再将熔融液倒入去离子水中水淬，取出水淬颗粒并在200～240℃下干燥，研磨过筛后得玻璃基料粉；

（2）取玻璃基料粉、碳酸钙、磷酸钠混合球磨20～30min，得复合料；

（3）取氧化铝、石英砂、赤泥、蒙脱土、去离子水，混合均匀后涂覆在坩埚表面，并在110～130℃下干燥20～30min，得脱模处理坩埚；

（4）将复合料均匀铺展在脱模处理坩埚中并振荡密实，再转入电阻炉中烧结，冷却至室温后出料，得微晶发泡玻璃。