本發(fā)明屬于泡沫玻璃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型泡沫玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)：

泡沫玻璃是利用廢棄平板玻璃，瓶罐玻璃為主要原料，添加發(fā)泡劑、改性劑，助熔劑等，經(jīng)球磨均勻混合形成配合料，然后放在特定的磨具中經(jīng)過(guò)發(fā)泡、退火等工藝過(guò)程形成的一種內(nèi)部充滿無(wú)數(shù)均勻氣泡的多孔玻璃材料。泡沫玻璃除了具有玻璃本身固有的永久性、安全性、防化學(xué)腐蝕性和不受蟲(chóng)蟻鼠侵害的特點(diǎn)外，還具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、不透濕、吸水率小、不燃燒、不霉變、性能穩(wěn)定、既是保冷材料又是保溫材料，能適應(yīng)深冷到較高溫度范圍等特點(diǎn)。同時(shí)它的重要價(jià)值不僅在于長(zhǎng)年使用不會(huì)變質(zhì)，而且本身又起到防火、防震作用。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保材料性能的要求和需求，使泡沫玻璃得到進(jìn)一步的發(fā)展，不僅在建筑領(lǐng)域可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋水泥等材料，用于高層建筑墻體材料，也可作為化工耐熱環(huán)境下的管道材料使用。而且還可用做防火材料。但是，泡沫玻璃強(qiáng)度較低，并且原料來(lái)源有限，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種新型泡沫玻璃及其制備方法，解決上述背景技術(shù)中的不足，所述新型泡沫玻璃采用高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃及陶瓷拋光廢料作為原料，變廢為寶，原料來(lái)源廣泛，降低了成本，同時(shí)添加耐火纖維、納米氧化鋅作為添加劑，有效改善了泡沫玻璃的性能，提高了其強(qiáng)度。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案：

一種新型泡沫玻璃，包括如下重量份的原料：高爐渣12～27份、硅質(zhì)原料5～22份、改性廢玻璃20～40份、陶瓷拋光廢料10～25份、方解石8～13份、珍珠巖9～21份、氧化鋁1.3～2.8份、碳酸鈉2～4份、硼砂3～12份、二氧化錳0.8～1.4份、三氧化二鐵0.7～1.3份、六偏磷酸鈉0.05～0.16份、耐火纖維1～5份、納米麥飯石粉0.9～1.7份、納米氧化鋅0.3～0.7份、乙酰化二酸雙淀粉鈉1.1～2.2份、碳酸鈣0.8～2.4份。

優(yōu)選的，所述新型泡沫玻璃，包括如下重量份的原料：高爐渣18份、硅質(zhì)原料15份、改性廢玻璃30份、陶瓷拋光廢料17份、方解石11份、珍珠巖14份、氧化鋁1.9份、碳酸鈉2.5份、硼砂9份、二氧化錳1.2份、三氧化二鐵1份、六偏磷酸鈉0.14份、耐火纖維3份、納米麥飯石粉1.4份、納米氧化鋅0.5份、乙酰化二酸雙淀粉鈉1.6份、碳酸鈣1.7份。

優(yōu)選的，所述高爐渣二氧化鈦的含量為18%～23%。

優(yōu)選的，所述硅質(zhì)原料為石英巖、石英砂巖、石英砂或脈石英中的一種或任意兩種的混合物。

優(yōu)選的，所述改性廢玻璃有以下方法制得：將脫鎂硼泥與廢玻璃粉末按質(zhì)量比1:2混合，研磨，加熱至900～1200℃，保溫35～45分鐘，然后淬火、干燥、研磨，即可得到所述改性廢玻璃。

優(yōu)選的，所述耐火纖維為直徑為0.005～2毫米，長(zhǎng)度為0.1～100毫米的含鋯耐堿玻璃纖維或含鋯真空纖維。

一種制備所述新型泡沫玻璃的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃、陶瓷拋光廢料、方解石、珍珠巖、氧化鋁、碳酸鈉、硼砂、二氧化錳、三氧化二鐵、六偏磷酸鈉、耐火纖維、納米麥飯石粉、納米氧化鋅、乙?；犭p淀粉鈉、碳酸鈣，除雜，備用；

（2）將高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃、陶瓷拋光廢料、方解石及珍珠巖混合均勻，再置于70～80℃的烘干箱中烘干，烘干后，放于研磨機(jī)中研磨至100～200目；

（3）將氧化鋁、二氧化錳、三氧化二鐵、六偏磷酸鈉、納米麥飯石粉、乙?；犭p淀粉鈉分別放入研磨機(jī)中研磨至50～100目，再混合均勻，研磨至180～200目；

（4）將步驟（3）所得的混合粉末和步驟（2）所得的混合物料混合，先置于高速分散機(jī)中高速分散1～2小時(shí)，再入坩堝，按8～13℃/分鐘的升溫速度升溫至1300℃～1500℃，燒成后保溫2～3小時(shí)，水淬處理，烘干，研磨至100～200目；

（5）將碳酸鈉、碳酸鈣、硼砂、耐火纖維及納米氧化鋅分別烘干研磨至100～200目，和步驟（4）得到的混合粉末混合均勻，放入球磨機(jī)中球磨10～20分鐘，得泡沫玻璃母料；

（6）將步驟（5）得到的泡沫玻璃母料裝模后，按15～25℃/min的升溫速度升溫至430～480℃，保溫60～90分鐘，再以5～10℃的升溫速度升溫至900～950℃，保溫20～30分鐘；

（7）降溫時(shí)先以15～20℃/min的降溫速度降溫至600～650℃，保溫60～120分鐘，再以8～13℃/min的降溫速度降溫至300～320℃，最后降溫至常溫時(shí)間控制在4～8小時(shí)，即得所述新型泡沫玻璃。

優(yōu)選的，所述步驟步驟（4）中高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200～1400r/min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明所述新型泡沫玻璃采用高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃及陶瓷拋光廢料作為原料，解決了較難利用含鈦高爐渣和陶瓷拋光廢料的問(wèn)題，并且為泡沫玻璃的生產(chǎn)找到了十分廉價(jià)的原料，其生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染，其應(yīng)用前景十分廣泛，同時(shí)所述改性廢玻璃采用脫鎂硼泥進(jìn)行改性，顆粒較細(xì)，不需研磨，節(jié)能降耗，脫鎂硼泥中含有微量硼可以降低發(fā)泡溫度，使助熔劑添加量相對(duì)減少；

（2）本發(fā)明所述的新型泡沫玻璃中添加了碳酸鈉、碳酸鈣、硼砂、耐火纖維及納米氧化鋅作為添加劑，不與玻璃粉反應(yīng)，可以在常溫下長(zhǎng)期存在，化學(xué)穩(wěn)定性良好，力學(xué)性能優(yōu)良，有利于提高所述新型泡沫玻璃的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例涉及一種新型泡沫玻璃，包括如下重量份的原料：高爐渣12份、硅質(zhì)原料5份、改性廢玻璃20份、陶瓷拋光廢料10份、方解石8份、珍珠巖9份、氧化鋁1.3份、碳酸鈉2份、硼砂3份、二氧化錳0.8份、三氧化二鐵0.7份、六偏磷酸鈉0.05份、耐火纖維1份、納米麥飯石粉0.9份、納米氧化鋅0.3份、乙?；犭p淀粉鈉1.1份、碳酸鈣0.8份。

其中，所述高爐渣二氧化鈦的含量為18%～23%，所述硅質(zhì)原料為石英巖。

其中，所述改性廢玻璃有以下方法制得：將脫鎂硼泥與廢玻璃粉末按質(zhì)量比1:2混合，研磨，加熱至900℃，保溫35分鐘，然后淬火、干燥、研磨，即可得到所述改性廢玻璃。

其中，所述耐火纖維為直徑為0.005～2毫米，長(zhǎng)度為0.1～100毫米的含鋯耐堿玻璃纖維或含鋯真空纖維。

一種制備所述新型泡沫玻璃的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃、陶瓷拋光廢料、方解石、珍珠巖、氧化鋁、碳酸鈉、硼砂、二氧化錳、三氧化二鐵、六偏磷酸鈉、耐火纖維、納米麥飯石粉、納米氧化鋅、乙?；犭p淀粉鈉、碳酸鈣，除雜，備用；

（2）將高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃、陶瓷拋光廢料、方解石及珍珠巖混合均勻，再置于70℃的烘干箱中烘干，烘干后，放于研磨機(jī)中研磨至100～200目；

（3）將氧化鋁、二氧化錳、三氧化二鐵、六偏磷酸鈉、納米麥飯石粉、乙?；犭p淀粉鈉分別放入研磨機(jī)中研磨至50～100目，再混合均勻，研磨至180～200目；

（4）將步驟（3）所得的混合粉末和步驟（2）所得的混合物料混合，先置于高速分散機(jī)中高速分散1小時(shí)，再入坩堝，按8℃/分鐘的升溫速度升溫至1300℃，燒成后保溫2小時(shí)，水淬處理，烘干，研磨至100～200目；

（5）將碳酸鈉、碳酸鈣、硼砂、耐火纖維及納米氧化鋅分別烘干研磨至100～200目，和步驟（4）得到的混合粉末混合均勻，放入球磨機(jī)中球磨10分鐘，得泡沫玻璃母料；

（6）將步驟（5）得到的泡沫玻璃母料裝模后，按15℃/min的升溫速度升溫至430℃，保溫60分鐘，再以5℃的升溫速度升溫至900℃，保溫20分鐘；

（7）降溫時(shí)先以15℃/min的降溫速度降溫至600℃，保溫60分鐘，再以8℃/min的降溫速度降溫至300℃，最后降溫至常溫時(shí)間控制在4小時(shí)，即得所述新型泡沫玻璃。

其中，所述步驟步驟（4）中高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min。

實(shí)施例2

本實(shí)施例涉及一種新型泡沫玻璃，包括如下重量份的原料：高爐渣27份、硅質(zhì)原料22份、改性廢玻璃40份、陶瓷拋光廢料25份、方解石13份、珍珠巖21份、氧化鋁2.8份、碳酸鈉4份、硼砂12份、二氧化錳1.4份、三氧化二鐵1.3份、六偏磷酸鈉0.16份、耐火纖維5份、納米麥飯石粉1.7份、納米氧化鋅0.7份、乙?；犭p淀粉鈉2.2份、碳酸鈣2.4份。

其中，所述高爐渣二氧化鈦的含量為18%～23%，所述硅質(zhì)原料為石英砂和脈石英的混合物。

其中，所述改性廢玻璃有以下方法制得：將脫鎂硼泥與廢玻璃粉末按質(zhì)量比1:2混合，研磨，加熱至1200℃，保溫45分鐘，然后淬火、干燥、研磨，即可得到所述改性廢玻璃。

其中，所述耐火纖維為直徑為0.005～2毫米，長(zhǎng)度為0.1～100毫米的含鋯耐堿玻璃纖維或含鋯真空纖維。

一種制備所述新型泡沫玻璃的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃、陶瓷拋光廢料、方解石、珍珠巖、氧化鋁、碳酸鈉、硼砂、二氧化錳、三氧化二鐵、六偏磷酸鈉、耐火纖維、納米麥飯石粉、納米氧化鋅、乙?；犭p淀粉鈉、碳酸鈣，除雜，備用；

（2）將高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃、陶瓷拋光廢料、方解石及珍珠巖混合均勻，再置于80℃的烘干箱中烘干，烘干后，放于研磨機(jī)中研磨至100～200目；

（3）將氧化鋁、二氧化錳、三氧化二鐵、六偏磷酸鈉、納米麥飯石粉、乙?；犭p淀粉鈉分別放入研磨機(jī)中研磨至50～100目，再混合均勻，研磨至180～200目；

（4）將步驟（3）所得的混合粉末和步驟（2）所得的混合物料混合，先置于高速分散機(jī)中高速分散2小時(shí)，再入坩堝，按13℃/分鐘的升溫速度升溫至1500℃，燒成后保溫3小時(shí)，水淬處理，烘干，研磨至100～200目；

（5）將碳酸鈉、碳酸鈣、硼砂、耐火纖維及納米氧化鋅分別烘干研磨至100～200目，和步驟（4）得到的混合粉末混合均勻，放入球磨機(jī)中球磨20分鐘，得泡沫玻璃母料；

（6）將步驟（5）得到的泡沫玻璃母料裝模后，按25℃/min的升溫速度升溫至480℃，保溫90分鐘，再以10℃的升溫速度升溫至950℃，保溫30分鐘；

（7）降溫時(shí)先以20℃/min的降溫速度降溫至650℃，保溫120分鐘，再以13℃/min的降溫速度降溫至320℃，最后降溫至常溫時(shí)間控制在8小時(shí)，即得所述新型泡沫玻璃。

其中，所述步驟步驟（4）中高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為1400r/min。

實(shí)施例3

本實(shí)施例涉及一種新型泡沫玻璃，包括如下重量份的原料：高爐渣18份、硅質(zhì)原料15份、改性廢玻璃30份、陶瓷拋光廢料17份、方解石11份、珍珠巖14份、氧化鋁1.9份、碳酸鈉2.5份、硼砂9份、二氧化錳1.2份、三氧化二鐵1份、六偏磷酸鈉0.14份、耐火纖維3份、納米麥飯石粉1.4份、納米氧化鋅0.5份、乙酰化二酸雙淀粉鈉1.6份、碳酸鈣1.7份。

其中，所述高爐渣二氧化鈦的含量為18%～23%，所述硅質(zhì)原料為石英砂巖、石英砂的混合物。

其中，所述改性廢玻璃有以下方法制得：將脫鎂硼泥與廢玻璃粉末按質(zhì)量比1:2混合，研磨，加熱至1100℃，保溫40分鐘，然后淬火、干燥、研磨，即可得到所述改性廢玻璃。

其中，所述耐火纖維為直徑為0.005～2毫米，長(zhǎng)度為0.1～100毫米的含鋯耐堿玻璃纖維或含鋯真空纖維。

一種制備所述新型泡沫玻璃的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃、陶瓷拋光廢料、方解石、珍珠巖、氧化鋁、碳酸鈉、硼砂、二氧化錳、三氧化二鐵、六偏磷酸鈉、耐火纖維、納米麥飯石粉、納米氧化鋅、乙?；犭p淀粉鈉、碳酸鈣，除雜，備用；

（2）將高爐渣、硅質(zhì)原料、改性廢玻璃、陶瓷拋光廢料、方解石及珍珠巖混合均勻，再置于75℃的烘干箱中烘干，烘干后，放于研磨機(jī)中研磨至100～200目；

（3）將氧化鋁、二氧化錳、三氧化二鐵、六偏磷酸鈉、納米麥飯石粉、乙?；犭p淀粉鈉分別放入研磨機(jī)中研磨至50～100目，再混合均勻，研磨至180～200目；

（4）將步驟（3）所得的混合粉末和步驟（2）所得的混合物料混合，先置于高速分散機(jī)中高速分散1.5小時(shí)，再入坩堝，按10℃/分鐘的升溫速度升溫至1400℃，燒成后保溫2.5小時(shí)，水淬處理，烘干，研磨至100～200目；

（5）將碳酸鈉、碳酸鈣、硼砂、耐火纖維及納米氧化鋅分別烘干研磨至100～200目，和步驟（4）得到的混合粉末混合均勻，放入球磨機(jī)中球磨15分鐘，得泡沫玻璃母料；

（6）將步驟（5）得到的泡沫玻璃母料裝模后，按20℃/min的升溫速度升溫至450℃，保溫70分鐘，再以7℃的升溫速度升溫至930℃，保溫20分鐘；

（7）降溫時(shí)先以17℃/min的降溫速度降溫至630℃，保溫90分鐘，再以10℃/min的降溫速度降溫至310℃，最后降溫至常溫時(shí)間控制在6小時(shí)，即得所述新型泡沫玻璃。

其中，所述步驟步驟（4）中高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速為1300r/min。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。