[发明专利]一种高强度泡沫微晶玻璃及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度泡沫微晶玻璃及其制备方法，属于玻璃技术领域。本发明制备的泡沫微晶玻璃由玻璃相、气相和晶相三部分组成，在玻璃相基体中均匀分布着大量气孔和纳米级微小晶体，本发明制备的泡沫微晶玻璃不仅具轻质、表面积大、热冲击性能良好等特点，并且还具有良好的机械强度、化学稳定性和热稳定性；泡沫微晶玻璃的微晶相和基体玻璃相有着不同的热膨胀系数，当晶体的膨胀系数高于周围玻璃相时，玻璃的径向应力是拉应力，因平均晶体尺寸很小而使边界应力降为很小，泡沫微晶玻璃中的晶界结构可以使微裂纹的尖端钝化和弯曲，增加了断裂能，可以减缓甚至阻止了裂纹穿过晶相和玻璃相之间的界面，从而提高泡沫微晶玻璃的机械强度。

技术领域

本发明涉及一种高强度泡沫微晶玻璃及其制备方法，属于玻璃技术领域。

背景技术

泡沫玻璃是内部充满无数均匀、微小、连通或封闭气孔的玻璃材料一，因此称为多孔玻璃，其孔径分布范围为0.1～5mm，气孔率可以达到50％～95％，是一种性能优良的吸音降噪和保温隔热材料，泡沫玻璃的密度小、不燃烧、导热系数小、化学稳定性好，而且对其他物品没有腐蚀作用，无放射性、不易老化。然而，市面上的泡沫玻璃仍存在着机械强度低，耐热冲击性能差的缺点，不适宜做墙体承重材料。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前泡沫玻璃存在着机械强度低，耐热冲击性能差的问题，提供了一种高强度泡沫微晶玻璃的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种高强度泡沫微晶玻璃及其制备方法，其特征在于，按重量份数计，包括20～40份二氧化硅、12～16份三氧化二铝、8～16份二氧化锆、1～3份二氧化钛、0.4～0.8份二氧化锗、0.8～1.6份氟化钙、1.6～3.2份硝酸镁、2～4份硫酸钙、4～8份矿渣、2～4份二氧化锰、2～4份磷酸三钠、1～3份硼砂、40～80份无水乙醇。

进一步地，一种高强度泡沫微晶玻璃及其制备方法，包括以下制备步骤：

(1)将二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化锗、氟化钙、硝酸镁、硫酸钙、矿渣加入无水乙醇中，常温下球磨20～24h，过筛，得混合浆料；

(2)将混合浆料放置于石英坩埚，置于箱式电阻炉内，升温至1500～1600℃，保温，得玻璃液；

(3)将玻璃液冷却，置于球磨罐中，常温下球磨12～24h，过筛，得玻璃粉；

(4)将二氧化锰、磷酸三钠、硼砂加入玻璃粉中，置于箱式电阻炉内，常温下升温至400～500℃，保温2～4h，再升温至1000～1200℃，保温4～8h，冷却，退火，得平均粒径泡沫微晶玻璃。

进一步地，步骤(1)所述球磨的转速为200～300r/min。

进一步地，步骤(1)所述过筛的目数为170～230目。

进一步地，步骤(2)所述升温的速率为20℃/min。

进一步地，步骤(2)所述保温的时间为3～5h。

进一步地，步骤(3)所述球磨的转速为250～350r/min。

进一步地，步骤(3)所述过筛的目数为200～270目。

进一步地，步骤(4)所述升温的速率为15℃/min。

本发明的有益效果是：