泡沫玻璃發(fā)泡程度影響因素

通常泡沫玻璃是由碎玻璃、發(fā)泡劑、改性劑和發(fā)泡促進(jìn)劑等經(jīng)混合均勻后，進(jìn)行高溫熔化，發(fā)泡、退火而制成的一種多孔材料。泡沫玻璃具有重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、耐腐蝕及物理化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于石油化工、地下工程和國(guó)防軍工等領(lǐng)域。另外，由于泡沫玻璃具有隔熱、保溫及吸音效果，還廣泛用于民用建筑外墻和屋頂隔熱保溫。但是泡沫玻璃大規(guī)模生產(chǎn)在我國(guó)還處于初始階段，成品率低，產(chǎn)品質(zhì)量未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)濟(jì)效益不好。因此，本文通過進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)，探索影響泡沫玻璃發(fā)泡程度的主要因素。本實(shí)驗(yàn)以洛玻某公司的廢棄平板玻璃為原料來源，將廢棄平板玻璃清洗烘干后粉碎成玻璃粉，然后進(jìn)行篩分，取250目以下的玻璃粉為原料燒制泡沫玻璃；以炭黑為發(fā)泡劑，碳酸鈉為助熔劑，硼酸為改性劑進(jìn)行燒結(jié)實(shí)驗(yàn)。以石英坩堝為模具，制備泡沫玻璃樣品。發(fā)泡溫度為830～950℃，發(fā)泡劑用量為0.2%～1%。制樣流程如圖1所示。圖1制樣流程圖對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)置參數(shù)見表1。表1參數(shù)設(shè)置做好準(zhǔn)備工作后，開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）玻璃粉粒度分布對(duì)發(fā)泡程度的影響。分別將170～250目的玻璃粉和未經(jīng)過篩分的玻璃粉進(jìn)行發(fā)泡對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)泡劑粒度為400目以下，發(fā)泡程度如圖2所示。（a）170～250目玻璃粉發(fā)泡（b）未篩分玻璃粉發(fā)泡圖2不同粒度分布的玻璃粉發(fā)泡程度（2）模具密封程度對(duì)發(fā)泡過程的影響。稱取等量的玻璃粉（170～250目）和炭黑（400目篩下料），室溫加料，坩堝分別為敞開和加蓋處理，發(fā)泡效果如圖3所示。（a）加蓋處理（b）未加蓋圖3加蓋和敞開狀態(tài)下玻璃粉的發(fā)泡效果（3）加料溫度對(duì)發(fā)泡過程的影響。稱取等量的玻璃粉（170～250目）和炭黑（400目篩下料），分別在室溫和500℃時(shí)加料，發(fā)泡效果如圖4所示。（a）室溫加料（b）500℃加料圖4室溫加料和500℃加料玻璃粉的發(fā)泡效果（4）發(fā)泡劑粒度對(duì)發(fā)泡程度的影響。稱取一定量的玻璃粉（170～250目），分別加入等量不同粒度（400目以下和270～325目）的碳粉，500℃時(shí)加料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5。（a）碳粉400目（b）碳粉270～325目圖5不同粒度發(fā)泡劑的發(fā)泡效果通過以上實(shí)驗(yàn)，可以看出影響泡沫玻璃發(fā)泡程度的因素主要有玻璃粉粒度、模具密封程度、加料溫度和發(fā)泡劑粒度等。其中：（1）玻璃粉粒度分布越集中，發(fā)泡效果越好，以170~250目為宜；（2）采用密封模具生產(chǎn)，發(fā)泡程度更好；（3）室溫加料的泡沫玻璃發(fā)泡不完全，氣孔不