一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，包括如下步驟：（1）稱取原料：Al2O3、SiO2、H3BO3、Na2CO3、K2CO3、發(fā)泡劑，發(fā)泡促進(jìn)劑，穩(wěn)泡劑；（2）將原料放入球磨罐中，放入去離子水和氧化鋁球，將球磨罐口部密封后球磨得漿料，干燥得干燥物料；（3）將干燥物料放入球磨機(jī)中，放入氧化鋁球干磨，得到粉料；過(guò)篩；（4）將過(guò)篩后的粉料放入燒結(jié)爐中燒制，即制成一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料。本發(fā)明的方法制備的硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料，工藝簡(jiǎn)單，成本較低，產(chǎn)品的氣孔率，抗壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度，密度優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，是一種性能優(yōu)良的硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料。
【專利說(shuō)明】一種硼硅酸鹽泡沬玻璃人工浮島材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)非金屬材料的制備方法，具體涉及一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人工浮島是一種能夠生長(zhǎng)水生植物或陸生植物的漂浮結(jié)構(gòu)。早在20世紀(jì)50年代，人工浮島技術(shù)就被用來(lái)為魚類提供產(chǎn)卵場(chǎng)所。近年來(lái)世界上已有許多湖泊、池塘和河流采用了這一技術(shù)，中國(guó)也已有許多生態(tài)浮島的工程實(shí)例，如北京羅道莊河、杭州南應(yīng)加河、無(wú)錫五里湖和北京什剎海等，均獲得很好地應(yīng)用效果，而且獲得了一些自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。但有關(guān)人工浮島材料或成分的研究仍相對(duì)較少，且缺少系統(tǒng)研究。目前所用的載體材料大部分為竹子、泡沫、木頭、廢舊輪胎、PVC管等，水生植物在這些載體中的過(guò)度繁殖使得水生植物的收集和和處理存在一定的困難，高分子材料如泡沫、廢舊輪胎和PVC也會(huì)造成污染，因此亟需一種無(wú)污染，利于水生植物的收集和處理的人工浮島。
[0003]泡沫玻璃是一種內(nèi)部充滿無(wú)數(shù)微小的連通或封閉氣孔的玻璃材料。這種材料具有密度低、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)小等物理性能；另外，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐除氫氟酸以外的幾乎所有酸的化學(xué)侵蝕；除此之外，抗氧化、風(fēng)化，對(duì)其它物品無(wú)腐蝕作用，無(wú)毒、無(wú)放射性等，即使長(zhǎng)期受紫外線或熱輻射也不會(huì)發(fā)生老化，因此，其結(jié)構(gòu)和功能特性越來(lái)越受到人們的重視。目前國(guó)內(nèi)泡沫玻璃主要用于管道、容器、墻體等的保溫、過(guò)濾材料、催化劑載體，隔音系統(tǒng)等。在化工、石化、冷藏、制藥、倉(cāng)儲(chǔ)、建筑、環(huán)保等領(lǐng)域作為保溫保冷、吸聲的首選工程材料。尤其在工業(yè)與建筑領(lǐng)域中，大量用作隔熱材料；從煙?內(nèi)襯到乙烯生產(chǎn)裝置，液化燃?xì)鈨?chǔ)罐；從高溫到超低溫；此外還用作建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和冷庫(kù)及空調(diào)的保冷材料?’大型工程上，可用于露天和埋設(shè)在地下。但是在文獻(xiàn)中沒(méi)有報(bào)道過(guò)將硼硅酸鹽泡沫玻璃應(yīng)用于浮體中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種密度更低，有利于在水體上漂??；抗折、抗壓強(qiáng)度更高，無(wú)毒、無(wú)放射性、生產(chǎn)成本低的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法。
[0005]一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，包括如下步驟:
[0006](I)按質(zhì)量稱取原料:A1203 I 份、SiO2 10 ~25 份、H3BO3 5 ~10 份、Na2CO3 4 ~12份、K2CO3 I~2份、發(fā)泡劑0.1~0.5份，發(fā)泡促進(jìn)劑I~2份，穩(wěn)泡劑2~3份；
[0007](2)將所述原料放入球磨罐中，放入去離子水和氧化鋁球，將球磨罐口部密封后球磨3~5h得漿料，干燥得干燥物料；所述原料、去離子水和氧化鋁球的質(zhì)量比為1:1~2:2 ~3 ;`[0008](3)將干燥物料放入球磨機(jī)中，放入氧化鋁球干磨3~5h，得到粉料；過(guò)150~200目篩；所述干燥物料與氧化鋁球的質(zhì)量比為1:2~3 ;
[0009](4)將過(guò)篩后的粉料放入燒結(jié)爐中燒制，即制成一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料。
[0010]步驟(1)優(yōu)選為按質(zhì)量稱取原料=Al2O3 1份、SiO2 15~20份、H3BO3 7~9份、Na2CO3 6~10份、K2CO3 1.5份、發(fā)泡劑0.3份，發(fā)泡促進(jìn)劑1.5份，穩(wěn)泡劑2.5份。
[0011]發(fā)泡劑優(yōu)選為碳粉、SiC或CaC03。
[0012]發(fā)泡促進(jìn)劑優(yōu)選為CaSO4或Sb2O3。
[0013]穩(wěn)泡劑優(yōu)選為Na2HPO4 或(NH4) 2ΗΡ04。
[0014]步驟(2)中原料、去離子水和氧化鋁球的質(zhì)量比最好是1:1.5:2。
[0015]步驟(3)干燥物料與氧化鋁球的質(zhì)量比最好是1:2。
[0016]步驟(4)燒制的燒成制度優(yōu)選為:以3°C /min升溫速率升溫至400°C，保溫30min ；以4°C /min升溫至725°C ;以2°C /min升溫速率升溫至775°C為；保溫30min。
[0017]本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單，制備的硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料成本較低，產(chǎn)品的氣孔率為81.28%~87.66%，抗壓強(qiáng)度為2.12~4.27Mpa，抗折強(qiáng)度為2.09~4.16Mpa，密度為0.327~0.496g/cm3，是一種性能優(yōu)良的硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0019]各實(shí)施例的步驟(1)按質(zhì)量份稱取原料見(jiàn)表1。
[0020]表1:
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，其特征是包括如下步驟: (1)按質(zhì)量稱取原料=Al2O31份、SiO2 10~25份、H3BO3 5~10份、Na2CO3 4~12份、K2CO3 I~2份、發(fā)泡劑0.1~0.5份，發(fā)泡促進(jìn)劑I~2份，穩(wěn)泡劑2~3份； (2)將所述原料放入球磨罐中，放入去離子水和氧化鋁球，將球磨罐口部密封后球磨3~5h得漿料，干燥得干燥物料；所述原料、去離子水和氧化鋁球的質(zhì)量比為1:1~2:2~3 ； (3)將干燥物料放入球磨機(jī)中，放入氧化鋁球干磨3~5h，得到粉料；過(guò)150~200目篩；所述干燥物料與氧化鋁球的質(zhì)量比為1:2~3 ; (4)將過(guò)篩后的粉料放入燒結(jié)爐中燒制，即制成一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，其特征是步驟(1)為按質(zhì)量稱取原料=Al2O3 1份、SiO2 15~20份、H3BO3 7~9份、Na2CO3 6~10份、K2CO3 1.5份、發(fā)泡劑0.3份，發(fā)泡促進(jìn)劑1.5份，穩(wěn)泡劑2.5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，其特征是所述發(fā)泡劑為碳粉、SiC或CaC03。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，其特征是所述發(fā)泡促進(jìn)劑為CaSO4或Sb2O3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，其特征是所述穩(wěn)泡劑為Na2HPO4或(NH4)2HPO40
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，其特征是所述步驟(2)中所述原料、去離子水和氧化鋁球的質(zhì)量比為1:1.5:2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，其特征是步驟(3)所述干燥物料與氧化鋁球的質(zhì)量比為1:2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼硅酸鹽泡沫玻璃人工浮島材料的制備方法，其特征是步驟(4)燒制的燒成制度為:以3°C /min升溫速率升溫至400°C，保溫30min ;以4°C /min升溫至725°C ;以2°C /min升溫速率升溫至775°C為；保溫30min。
【文檔編號(hào)】C03C11/00GK103553344SQ201310530133
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】王秀朵, 趙樂(lè)軍, 潘留明, 朱玉梅, 張靜, 鐘穎 申請(qǐng)人:天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院, 天津大學(xué)