一种高强度泡沫玻璃的制备方法 [0002] 泡沫玻璃又称玻璃轻石，它是由废弃玻璃，粉煤灰云母珍珠岩浮石粉火山灰等富 含玻璃相的物质为主要原料，添加发泡剂改性剂、促进剂，经细粉碎和均匀混合成配合料， 放置在特定模具经过780-880温度加热，使玻璃软化发泡退火形成一种内部充满无数均匀 气泡的多孔玻璃相材料。 [0003] 废弃玻璃是家居建筑行业的边角料或日常生活中的破碎玻璃。由于玻璃难以降 解，变口锋利，以前只能进行填埋处理。占用了宝贵的土地资源，增加了环境负担。据估计， 我国每年生产的废玻璃有320万吨，占生活垃圾的2%左右。随着综合国力的增强，人民生 活水平的提高，废玻璃的总量还会随之增加。 [0004] 泡沫玻璃是一种体积密度小，强度高，充满小气孔的玻璃质材料，具有保水吸水保 温隔热隔音作用，目前已经用于热力管道的保温，房屋建筑内部的轻质隔音墙，建筑物的屋 面保温等领域；在花卉、植物种植过程中的保水，干旱地区的雨水储存防霉变，污水处理等 领域有广泛的应用前景。 [0005] 目前的泡沫玻璃产品抗压抗折强度不高，使其应用范围受到一定的限制，提高泡 沫玻璃抗压抗折强度，可以使扩大该产品应用范围，还可以使产品增值。

[0006] 在制备玻璃轻石的过程中，根据需要在原来制备玻璃轻石的基础上，加入氧化铝 纤维、或莫来石纤维、或高硅玻璃纤维，利用这些耐高温纤维与玻璃熔体良好的浸润特性和 优良的刚性，提高发泡玻璃的抗压强度。
[0007] 本发明具有如下特点：
[0008] (1)本发明所提供的制备玻璃轻石方法简单，其工艺流程与传统的工艺无异，容易 操作；
[0009] (2)本发明所需的氧化铝纤维、或莫来石纤维、或高硅玻璃纤维为短纤维，其长度 在2-10mm之间即可，因此可以用纤维生产中的废弃短丝料，也是废弃物利用，成本低。
[0010] (3)本发明的方法在低成本的前提下，使普通玻璃轻石强度大幅度地提高，大幅降 低了发泡玻璃在运输、安装施工和使用过程中的破损概率，提高了产品的耐久性。




[0011] 图1高强度发泡玻璃生产工艺流程图
[0012] 图2为氧化铝纤维含量与抗压强度之间的关系；
[0013] 图3为氧化铝纤维含量与气孔率之间的关系；
[0014] 图4为氧化铝纤维含量与体积密度和孔径之间的关系；
[0015] 图5含有氧化铝纤维的泡沫玻璃扫描电镜图片。


[0016] 氧化铝纤维增强泡沫玻璃制备的如下：
[0017] (1)原料选取：选用日常生活中废弃的门窗玻璃作为原料，对不同颜色的废弃玻 璃分类；除去含铅的破碎灯具玻璃。
[0018] (2)玻璃粉制备：用清水冲洗废弃玻璃表面的杂质，并将废玻璃晒至干透，用破碎 机粉碎成3mm以下的颗粒，再球磨至中位粒径75um左右，过200目不锈钢筛网。
[0019] (3)配料：按配料比：废玻璃粉：碳酸钙：氧化铝纤维：聚合磷酸铵=90-100 :1_7 : 1-8 :1-2分别称取所需原料，倒入不锈钢容器混合均匀。
[0020] (4)模具或履带准备：按照聚乙烯醇（PVA牌号1799):水=5 :95将PVA加入温度 高于90°C的热水中溶解。溶液冷却后，将粒径小于300目的氧化铝粉体按照质量比：氧化 铝：水=15-25 :100倒入上述溶液，搅匀作为脱模剂。将脱模剂用毛刷或喷枪涂均匀覆于模 具或履带表面，风干。
[0021] (5)烧结发泡：将混合均匀的粉料均匀装进模具中（或平铺于履带上），将模具放 进马弗炉中，以5°C /min的速率升温至400-500°C，保温30min，以除去玻璃吸附的微量水 分和PVA等有机物。再以15°C /min的升温速率升温至700-880°C，保温5-30min进行发泡。 烧结结束后将样品随炉缓慢冷却至室温。
[0022] (6)成品加工：用金刚石锯将发泡玻璃切割成所需形状和尺寸；或将其破碎成所 需大小的块体产品。
[0023] 工艺的关键点：
[0024] (A)所用的碳酸钙粉体粒径必须与玻璃粉体的中位粒径接近，以确保原料混合的 均匀性，从而提高发泡玻璃的气孔均匀性。
[0025] ⑶许多旧工艺生产的灯用玻璃含有较多的氧化铅，必须在玻璃破碎前予以剔除。 另外，过渡金属离子的存在会影响发泡玻璃的颜色，因此废弃玻璃中的泥土也必须清洗。
[0026] (C)配料比和发泡温度均影响发泡玻璃的气孔率和抗压强度，必须严格校正马弗 炉的温度均匀性。
[0027] (D)氧化铝纤维的长度不宜太长，否则很难混合均匀，也影响气孔均匀性。
[0028] 实施实例按照上面的泡沫玻璃制备方式进行如下实例
[0029] 实施例1 :氧化铝纤维含量为1-8%泡沫玻璃制备方法，如下：
[0030] 原料：废玻璃粉100-300目
[0031] 碳酸钙：80-100 目
[0032] 氧化铝纤维：直径15-30微米，长度3-6mm
[0033] 聚合磷酸铵：150-300目
[0034] 配料比：废玻璃粉：碳酸钙：氧化铝纤维：聚合磷酸铵列于下表：
[0035] 表1发泡玻璃原料配百分比
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