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1、技术交流：18972720402- 1 -新型节能建材新型节能建材-泡沫玻璃泡沫玻璃一、概述一、概述泡沫玻璃(foam glass)也称多孔玻璃， 它是一种含有无数封闭气泡， 气孔率达90%以上，由气泡组成的隔热玻璃材料。泡沫玻璃以废玻璃、粉煤灰、云母、珍珠岩、浮石粉、火山灰等为主要原料生产制成，是房屋建筑尤其是21世纪世界各国崛起的新型建筑、高层及超高层建筑物理想的墙体吸音、保温、隔断材料。首列泡沫玻璃是1935年由法国Saint-Gobain公司研制成功的，研制所用原料为过0.9mm筛的玻璃粉加碳酸钙为发泡剂， 加热到850860， 经过发泡， 退火制成轻石状的泡沫玻璃。随后， 1939年
2、前苏联在门捷列夫化工学院中间实验厂也研制生产了泡沫玻璃， 配合料为平板玻璃粉和发泡剂 （煤和石灰石） 的混合料。 1941年， 美国匹茨堡康宁公司以碳素作为发泡剂，研制出了其孔结构封闭的闭孔型泡沫玻璃。 1945年， 日本的旭玻璃公司和日本硝子公司以碳酸钙为发泡剂，联合开发出了具有现代意义的连通气孔的开孔型泡沫玻璃制品。1.泡沫玻璃的性质泡沫玻璃的性质泡沫玻璃的独特结构造就了其优异性能。由于属无机材料，所以有良好的化学稳定性，耐腐蚀性强，耐紫外线及热辐射性好，高温不分解，低温不变质，不氧化，不燃烧，防火性能优良。与一般材料相比，泡沫玻璃机械性能高，可承受负载较大，易加工，且加工中不易变形， 与
3、其他材料相容性好。 干燥常温状态下泡沫玻璃的导热系数较小为0.040.6w/(m K)。但在低温或超低温状态下，水气、冷凝水不可避免，越易吸水隔热性能越差。由于闭孔泡沫玻璃吸水率极低、不吸湿，所以不会因吸水而导致导热系数增大，而表现出极好的保温保冷性。泡沫玻璃具有良好的抗冻性。在超低温状态下，强度和其他性能无明显变化。作为隔冷材料有广泛的适应性和耐久性。泡沫玻璃的膨胀系数在51010-6/K，只有有机隔热层的1/51/10，因而不会因膨胀对材料本身产生破坏，能适应复杂环境，并且使用温度范围较广。另外，泡沫玻璃的密度小、质量轻，可通过调整技术参数满足不同使用要求;吸声消音性好，吸声系数高，是优良
4、的吸声材料；原料主要是废弃物或天然矿物，本身无毒、无放射性和腐蚀性，对环境无害，有着优异的环保特性。技术交流：18972720402- 2 -泡沫玻璃保温隔热材料主要性能指标项目单位参数值项 目单 位参数值密度（容重）kg/m150500抗压强度MPa0.5导热系数-100w/mk0.041抗折强度MPa0.6-50w/mk0.047吸湿率%0.000w/mk0.060使用温度-270450体积吸水率%0.5线膨胀系数1/910泡沫玻璃吸声材料主要性能指标吸声系数频率（HZ）125500100020004000吸声系数0.210.330.450.480.60容 重170190千克/立方米开孔率
5、52%抗压强度0.5MPa燃烧性不燃抗折强度0.6MPa使用温度400由于泡沫玻璃属于新兴的建筑材料， 不同于传统建材， 所以其具有一些新的优良的性能指标。泡沫玻璃与其他同类建材相比，由于泡沫玻璃内部具有无数微小气泡，使之性质不同于普通玻璃。泡沫玻璃不但具有密度小、强度高、导热系数小等物理性质，同时还具有的保温、隔热、吸声、防潮、防水、防火等功能。与其它建筑材料相比，泡沫玻璃材料克服了珍珠岩、轻质碳酸钙、泡沫塑料、软木等存在的种种缺陷，在性能价格比方面具有较大优势。2.2.2.2.泡沫玻璃的分类泡沫玻璃的分类按用途分：隔热泡沫玻璃、吸声泡沫玻璃按所用原料分：普通泡沫玻璃、石英泡沫玻璃、熔岩泡沫
6、玻璃按外形分：平板（代号P）、管壳（代号G）按密度分：150kg/m、151180 kg/m等3.3.3.3.泡沫玻璃的应用泡沫玻璃的应用泡沫玻璃密度小、强度高、导热系数小等物理性质，同时还具有的保温、隔热、吸声、防潮、防水、防火等功能使得其在国外的建筑行业广泛应用。同时它的保温隔热、防水、 防潮、防火、耐酸碱、密度小、机械强度高等一系列优越性能，使其具有玻璃材料本身所固有的永久性、 安全性、 可靠性、 防化学腐蚀性和不受蚁鼠侵害等优点， 可应用在中温保温隔热、技术交流：18972720402- 3 -建筑内外墙的保温隔热、防水防潮工程、装饰工程、石油化工、冷藏、地铁和地下工程等领域。 泡沫玻
7、璃是新型优质的无机刚性绝热材料， 又是高效节能的建筑材料。 它利用废旧玻璃，可减轻环境污染，提高资源利用率。主要用于冷库，地下输油管道及建筑物的墙体与屋顶，其绝热保温作用佳。泡沫玻璃保温隔热建筑材料因其轻质、节能、节土、利废、环保的特点，成为近年来建筑行业发展新重点。建筑装饰用泡沫玻璃具有质轻、美观、耐热抗冻和防污自洁等诸多优异性能，是一种理想的墙面装饰材料。吸声消音用泡沫玻璃不仅能起到良好的降噪作用，而且具有质轻、不燃、不腐及受潮、吸水后不软化等特点，因此被广泛用于游泳馆、地铁、食品和纺织车间等潮湿、防火并有低噪要求的建筑工程中。吸声消音用和绝热保温用泡沫玻璃在适当的工艺下也可做成彩色制品，
8、既起到吸声、保温作用，又不失为一种良好的装饰材料，具有双重作用。吸音泡沫玻璃在发达国家已广泛用于地铁、地下军事设施、隧道、工厂车间、音乐厅、剧场和大会堂等建筑中，以及飞机场周围建筑物外表，以降低噪音。国内在九十年代陆续用于上海地铁、广州地铁、 人民大会堂空调机房和风道的降噪吸声材料。 近年又用于上海市内高架路两旁的吸音墙。另外，泡沫玻璃还有一个很有前景的应用是利用其高的吸水率(吸水率达50%70%)用作绿化保水材料，将其固定在岩石基斜坡上，由于泡沫玻璃中的开口气孔吸收了大量水分，当坡面因失水变干时，泡沫玻璃中储存的水分，可继续供给土壤和树根，同时交错拼接的泡沫玻璃还能阻止水土流失。泡沫玻璃已在
9、石油化工行业得到了成功应用， 如大庆、 燕山石化、 齐鲁石化、 扬子石化、辽河油田、锦西石化等；在热电厂的烟囱内壁保温和建筑屋顶的保温隔热、外墙保温及防水等也有成功应用的事例。其作为建筑墙体材料又是一个新领域。二、生产工艺二、生产工艺流流程程技术交流：18972720402- 4 -泡沫玻璃利用废弃玻璃、 粉煤灰、 炉渣以及富含玻璃相的尾矿为主要原料， 添加发泡济、改性剂、 促进剂等经粉碎均匀混合成配合料， 放置在特定模具中经过750900熔化、 发泡、退火形成的一种内部充满无数均匀气泡的多孔玻璃材料。该玻璃中气泡占总体积的8095%，气泡的直径约为0.53毫米，其密度为150500千克/立方
10、米，仅有普通玻璃的十分之一左右。1 1 1 1 泡沫玻璃原料的选择泡沫玻璃原料的选择废玻璃的性质对泡沫玻璃制品的质量和生产工艺制度都有重要影响。 制造泡沫玻璃所选用的废玻璃应满足下列基本条件： 低的发泡温度和在发泡温度范围内较小的结晶倾向； 在发泡温度范围内，玻璃的粘度变化率要小，烧成温度范围宽，利于获得泡径均匀的泡沫玻璃；含有适量的供氧组分， 这类组分的多少会影响到玻璃的发泡膨胀能力； 具有较好的化学稳定性和较低的热膨胀性。2 2 2 2 泡沫玻璃原料的清洗和破粉碎泡沫玻璃原料的清洗和破粉碎将收集来的废弃保温瓶玻璃用清水冲洗数遍， 除去灰尘、 污物再将干净的碎玻璃放人烘箱中烘，用球磨机将碎玻
11、璃进行破粉碎，约24 h。玻璃粉的粒度要适中，若颗粒过粗，膨胀性差，形成粗大的泡沫玻璃；反之，膨胀性好，但不利于发泡剂的均匀混合一般要求玻璃粉的粒度能全部通过140目筛(粒径为100m)。磨好的玻璃粉要一直放在烘箱里保持干燥，以备使用；否则，潮湿的玻璃料粉不利于均匀发泡。3 3 3 3 发泡剂的选择和混合发泡剂的选择和混合用于泡沫玻璃的发泡剂有碳黑、碳化硅、碳酸钙、白云石粉、金云母、石墨、二氧化锰等。 不同的发泡剂要求的发泡温度和发泡时间不同， 所制成的泡沫玻璃的孔径和孔壁的薄厚也不同。发泡剂与玻璃粉必须充分均匀混合；混合时要防止有机物或粉尘混人原料中，以免产生异常发泡部位，而导致产品质量下降
12、。混合时间与混合方法、设备及混合强度有关。助熔剂根据配方不同，可以选择是否采用助熔剂。如果要求的熔融温度较高，则可适当加人助熔剂。一般采用的助熔剂有氟硅酸钠、碳酸钠、乙二氨盐等。加入适量的改性剂能够改善泡沫玻璃的性能，增大发泡温度范围，减少连通孔，提高机械强度，提高成品率。一般采用的改性剂有三氧化二锑、翩砂、焦磷酸钠、硫酸钡等。4 4 4 4 烧制工艺烧制工艺流流程程在配方一定的情况下，最终材料的性能与焙烧工艺的关系最大。发泡工艺制度按预热、技术交流：18972720402- 5 -烧结、发泡、稳泡与退火等几个阶段进行。预热预热过程主要是脱掉配合料中的化学结合水、吸附水和游离水；又由于坯体导热
13、性较差，直接高温加热烧结会造成表面碳的氧化，使发泡不均匀。为此在室温至400之间，升温速度一般为58kmin，并在400 保温2030 min。烧结将预热后的坯体迅速加热到烧结温度(650750)。快速升温的目的是防止发泡剂过多的分解， 并使随着坯体的升温而急剧增加的气相包裹在坯体内而不逸出， 从而能够得到较多气相。在烧结过程中，升温速度一般为810kmin。发泡烧结后的坯体在以1015kmin的速度加热到发泡温度进行发泡(7501000)，在发泡温度下保温一段时间(1550min)，以利于发泡均匀。稳泡与退火当发泡结束时，迅速将毛坯冷却至600 左右，冷却速度要快，一般在1520k/min。
14、其目的是将产生的气孔结构迅速固定下来。由于毛坯迅速冷却，将产生应力，为消除应力，在600 左右进行保温2035min，然后逐渐冷却至室温。由于泡沫玻璃的导热系数小， 它的退火冷却速度要比普通玻璃的退火冷却速度慢得多， 总的退火冷却时间一般在24小时以上。黄冈市华窑中昌窑炉机电设备有限公司较早涉足泡沫玻璃行业， 借助泡沫陶瓷窑炉专利技术优势， 吸收国外泡沫玻璃行业的先进经验， 对全天然气作为燃料的泡沫玻璃发泡辊道窑和网带退火窑有深入的研究，窑炉控制采用SIEMENS技术模拟操作界面，复合比例燃烧技术，主要表现在发泡稳定、退火均匀，产量高且单位产品能耗低，为我国的产业节能做出了杰出的贡献。黄冈市华窑中昌窑炉机电设备有限公司湖北省黄冈市宝塔大道166号童少斌节选于互联网
