[发明专利]一种大密度泡沫玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫玻璃的制备方法，特别是一种可用于建筑物墙壁内部和外部立面的大密度泡沫玻璃的制备方法。

背景技术

在过去数十年里，世界上已经发生了多次恐怖分子对一些国家政府建筑物的恐怖袭击事件。例如，1993年，恐怖分子引爆了位于纽约市世贸中心车库内的汽车炸弹，造成生命损失和重大的财产损失。1995年，一些极端分子引爆了位于俄克拉荷马市的联邦大楼外的卡车，也造成了重大的生命和财产损失。1998年，美国驻内罗毕和达累斯萨拉姆的使馆也遭受到恐怖分子的汽车炸弹袭击，分别造成重大的生命和财产损失。2002年，在纽约市的世贸中心和弗吉尼亚的五角大楼发生的灾难事件，这一切进一步强调了迫切需要开发和制造能够承受汽车炸弹爆炸和其他类似恐怖袭击的冲击波的建筑材料。

虽然使用泡沫玻璃作为结构材料的概念是本领域公知的，但通常这种泡沫玻璃被用作隔热保温材料，因此试图使其密度和重量最小化，且不适于从意外爆炸的冲击波吸收足够的能量或抗地震。

美国人佩德罗·M·布阿尔克·德马塞多在中国专利CN1642730A中公开了一种以飞灰(煅烧型F)，石英砂，碳酸盐，碱性金属硅酸盐，硼酸，糖，水等为原料，先按照配方配料，配好的配合料采用湿法球磨后，将生成的浆料干燥，然后在950℃下将干燥的浆料煅烧40min，让原材料充分反应，分解成精细、均匀分散的碳，最后将煅烧并研磨成粉末的配合料放入模具中加热到850℃发泡。所制备的试样密度25～100磅/立方英尺(约等于0.4～1.6g/cm³)。该方法对配合料采用两次煅烧工艺，制备工艺复杂，烧成温度高，且所得到的试样密度最大可以达到1.6g/cm³。CN101014461A公开了一种小孔径坚固的高密度泡沫玻璃，所用的原料和制备工艺与CN1642730A相同，所制备试样的孔径为0.3～1mm，密度小于100磅/立方英尺(约等于1.6g/cm³)。此发制备的泡沫玻璃孔径较小，对充分吸收冲击波不利。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种烧成温度低，密度高，制备工艺简单的大密度泡沫玻璃的制备方法，按照本发明的制备方法得到的泡沫玻璃的密度为1.5～2.5g/cm³，孔径0.5～3.0mm，抗折强度可达到2.0～6.0MPa。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)首先将密度大于3.0g/cm³的碎玻璃清洗干净，烘干后球磨成为200目以下的粉末；

2)按质量分数将95～99％的碎玻璃粉末，1～5％的SiC或TiN放入到球磨罐中球磨至200目以下；

3)将上述球磨后粒径为200目的配合料加入到耐热钢模具中，最后将模具移入隧道窑、辊道窑或推板窑内按照以下过程烧成；

预热阶段，自室温以10～12℃/min的升温速度升温至400℃后，保温20～30min；

发泡阶段，升温速度为15～20℃/min升温到800-850℃；

稳泡阶段，在800～850℃恒温下保温30～60min；

4)快速冷却阶段，冷却速度为15～25℃/min，冷却至500～550℃，恒温时间30～60min；

5)退火阶段，降温速度为1～2℃/min，退火至50℃以下得泡沫玻璃。

本发明以密度大于3.0g/cm³的碎玻璃为原料；密度大于3.0g/cm³的碎玻璃可以选择玻璃组成中PbO，BaO，SrO等重金属含量较高的玻璃，例如高铅晶质玻璃，阴极射线管锥玻璃，高折射率玻璃等；以SiC或TiN为发泡剂；发泡剂SiC或TiN有助于泡沫玻璃在制备过程中产生晶体，有利于提高泡沫玻璃砖的力学性能。因此，该大密度泡沫玻璃可以吸收爆炸能量。该泡沫玻璃可以与水泥、钢或其他高强度建筑物材料结合，用在恐怖袭击高危险区的建筑物的关键表面内部和外部的立面，且具有刚性结构的优点，当面临冲击波时，所述砖可以吸收爆炸能量的主要部分。

具体实施方式