[发明专利]一种泡沫玻璃材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种泡沫玻璃材料，其特征在于，由如下重量份的各组分制成：废玻璃基料粉90‑100份、白云石粉1‑3份、石墨烯1‑3份、氧化铪0.2‑0.6份、氧化铷0.1‑0.2份、砷酸铝0.1‑0.5份、氧化铋0.3‑0.8份、碳酸锌0.5‑1份、氟硅酸钠0.1‑0.3份、海泡石纤维0.2‑0.6份、纳米硼纤维0.1‑0.3份、粘合剂0.3‑0.7份、表面活性剂0.5‑1份。本发明还公开了所述泡沫玻璃材料的制备方法。本发明公开的泡沫玻璃材料具有粒径均匀的气泡，且其孔隙率和抗压与抗折强度高，耐高温、耐腐蚀、透水性、保水性、通气性、耐火性及隔热性、吸音性优异。

技术领域

本发明涉及工业废弃资源综合利用技术领域，尤其涉及一种泡沫玻璃材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的迅猛发展以及人民生活水平的不断提高，玻璃制品用量急剧增加，不仅广泛应用于建筑行业和日常生活用品，而且也成为科学实验不可或缺的材料。这类材料在给人们带来方便、高品位享受的同时，也带来一些新的问题，其中最引人关注的是废玻璃的处理问题。废玻璃很难通过自然循环和简单的物理化学方法分解和处理，是一种化学性质非常稳定的固体污染，如果处理不当，既会造成环境污染，又会浪费大量资源。

资源再生是社会经济可持续发展的必然选择，是进行环境保护的必经之路。以废玻璃作为原料，加入发泡剂、助熔剂等添加剂后，经过破碎、粉磨，混合均匀后放入炉中预热、熔融、发泡、退火，冷却后获得泡沫玻璃是实现资源回收再利用，变废为宝的有效方法，是实现循环经济的可靠途径。泡沫玻璃是一种内部充满连通或封闭气孔的无机材料，由于其具有导热系数小、热膨胀系数低、不吸水、不透湿、不燃烧、工作温度范围宽、不受虫害、耐蚀性能强等优点，称得上是一种性能优越的隔热、吸声、防潮、防火的建筑材料和装饰材料，可应用在中温保温隔热、建筑内外墙的保温隔热、防水防潮工程、装饰工程、石油化工、冷藏、地下工程和噪音消除等领域。

现有技术生产发泡玻璃通常以废玻璃、粉煤灰、非金属矿物等富含玻璃相的物质为基础原料。基础原料先破碎球磨，按一定比例混合放入模盒，再进入发泡窑内加热发泡，经人工脱模，最后在退火窑退火后形成发泡玻璃。泡沫玻璃生产的原料成分不同，发泡时间及温度不易控制，影响发泡玻璃的质量；采用这种工艺制成的发泡玻璃还存在模盒损耗量大，生产效率低，生产成本高的缺陷。

中国发明专利CN 201210398272.2公开了一种泡沫玻璃及其生产方法，首先将玻璃、硅微粉、发泡剂炭黑、改性添加剂Al₂O₃和发泡促进剂Ti₂O₃混合、粉碎后形成混合物粉末，然后将所述混合物粉末在850度熔化为混合物液体，在720度保持50分钟，降温至550度时开始退火38小时制备成微晶泡沫玻璃。该发明专利生产原料硅微粉及发泡剂炭黑、改性添加剂Al₂O₃和发泡促进剂Ti₂O₃价格昂贵，发泡剂炭黑发泡时产生气体较多，使制备的发泡玻璃气孔较大，粒径大小不一，加入硅微粉发泡温度较高，晶化时间38小时，生产成本较高。该方法制备的泡沫玻璃具有抗压与抗折强度较低，对耐热温度温变化适应性差等缺点。

因此，开发一种制备成本低廉，抗折和抗压强度大、耐高温性能优异的泡沫玻璃材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种泡沫玻璃材料及其制备方法，该制备方法工艺简单，操作方便，主要原料为固体废弃物，价格低廉，高速、快捷、安全地实现了变废为宝，使得固态废弃物得以资源化综合利用，具有显著的经济价值、社会价值和生态价值；制备得到的泡沫玻璃材料具有粒径均匀的气泡，且其孔隙率和抗压与抗折强度高，耐高温、耐腐蚀、透水性、保水性、通气性、耐火性及隔热性、吸音性优异。