泡沫玻璃的研究进展_张剑波

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高性能泡沫玻璃的超导性能研究与应用

高性能泡沫玻璃的超导性能研究与应用

高性能泡沫玻璃的超导性能研究与应用超导材料具有极低的电阻和强磁场抗性,被广泛应用于能源传输、磁共振成像、超导磁体等领域。

泡沫玻璃作为一种轻质的绝热材料,具有良好的隔热性能和机械稳定性,成为研究超导性能的潜在候选材料。

本文将探索高性能泡沫玻璃的超导性能研究与应用。

首先,我们将介绍泡沫玻璃的制备方法。

泡沫玻璃是通过熔融玻璃与发泡剂反应,制成蜂窝状结构的材料。

其制备方法包括常见的物理发泡和化学发泡两种方式。

物理发泡主要通过热解剂的分解膨胀使玻璃发泡,而化学发泡则是通过加入化学发泡剂,使玻璃发生化学反应释放气体而膨胀形成泡沫。

制备过程中的温度、时间和成分的控制对泡沫玻璃的性能具有重要影响。

接下来,我们将探讨高性能泡沫玻璃的超导性能研究。

超导性能的研究主要包括临界温度、临界电流密度和超导磁体的制备。

临界温度是指材料转变为超导体的临界温度,通常用临界温度(Tc)表示。

高性能泡沫玻璃在研究中需要通过控制气体孔隙结构和添加一些元素来提高其临界温度。

临界电流密度是指材料在超导状态下通过的最大电流密度。

提高临界电流密度是改善材料超导性能的关键。

在应用方面,高性能泡沫玻璃可应用于能源传输领域。

超导体能够在极低的电阻下传输电能,因此可用于替代传统的铜线输电,提高输电效率。

同时,泡沫玻璃具有良好的机械稳定性和绝热性能,可作为超导输电线路的绝缘材料和支撑材料。

这将有助于减少电能损耗和提高能源利用率。

此外,高性能泡沫玻璃还可以应用于磁共振成像领域。

磁共振成像(MRI)是一种常用的医学成像技术,超导磁体是MRI设备的关键组件之一。

传统的超导磁体多采用金属材料制备,但这些材料密度较大,不利于设备的运输和安装。

而高性能泡沫玻璃具有轻质的特点,可用于制备超导磁体的支撑结构,减少整体重量,提高设备的便携性和稳定性。

最后,我们将探讨目前研究中存在的挑战和未来的发展方向。

高性能泡沫玻璃作为一种新兴的超导材料,在其制备工艺和超导性能的研究方面还存在一些挑战。

泡沫玻璃研究进展

泡沫玻璃研究进展

泡沫玻璃研究进展摘要:概述了泡沫玻璃的发展及研究现状,介绍了泡沫玻璃的组成、烧成工艺、性能及相应的应用情况,最后提出了泡沫玻璃现有研究中的缺陷。

关键词:泡沫玻璃组成性能应用研究进展0前言近年来,随着人们生活质量的提高,人们的环保意识不断增强。

而微晶玻璃,由于其生产原料主要是废旧玻璃及工业废渣,解决了工业废渣的处理以及自然资源的短缺问题。

泡沫玻璃是以废玻璃及各种富含玻璃相的物质为主要原料,经过粉碎磨细,添加发泡剂、改性剂等材料,均匀混合形成配合料,再将其放置在特定模具中经过熔融、发泡、退火,形成一种内部充满均匀气孔的多孔玻璃材料。

泡沫玻璃是一种人工制造的多孔材料,内部充满无数微小均匀连通或封闭气孔的玻璃材料。

它具有机械强度高、导热系数小、热工性能稳定、热膨胀系数低、不燃烧、不变形、使用寿命长、工作温度范围宽、耐腐蚀性能强、不具放射性、不吸水、不透湿、不受虫害、易加工可锯切、施工极其方便等优点,是一种性能良好的保温隔热和吸声的节能环保材料,也是一种轻质的高强建筑材料和装饰材料。

1泡沫玻璃的组成1.1原材料传统的泡沫玻璃所应用的原材料为单一的废玻璃。

用球磨机将废玻璃进行粉碎,约24小时,粒度要适中。

粒度过粗,膨胀性差,形成粗大的泡沫玻璃;粒度过细,膨胀性好,但不利于发泡剂的均匀混合:一般要求玻璃粉的力度能全部通过200目筛。

磨好的玻璃粉要保持干燥,已备使用,潮湿的玻璃粉不利于均匀发泡。

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。

由于玻璃资源的短缺,废玻璃的量不断紧缩,价格不断攀升。

为了降低泡沫玻璃的生产成本,研究发现,可在泡沫玻璃原料中掺入一定比例的工业废料或矿山废渣作为泡沫玻璃的原材料,这既带来了良好的经济效益,同时又解决了固体废弃物的环境污染问题,达到了固体废弃物的资源化利用。

泡沫玻璃的研究进展

泡沫玻璃的研究进展
科 之 学 友
Fn fieme rd e au i S nA tr e oc c s
28 1() 0 ̄1J3 0 ,3国 E
泡 沫 省高分子材料研究及检测重点实验室 ,山西 摘 太原 002) 3 0 4 要 :文章介绍 了泡" q璃 的发展和应用, ; t t L 概述 制备及性 能, 对其研 究现状和存在的问题
() 2 导热系数。泡沫玻璃 的导热系数在干燥状态下和其他隔 热材料相 比, 属于 中等水平。但是在低温或超低温状 态下所使用 的隔热材料 其环境状态 一般都不 是干燥 的 , 度 、 湿 水汽 、 冷凝 水 的作用是不可避免的在一般情况下 ,隔热材料 吸收 1 %的水分 , 其导热 系数约增加 1%~ 0 5 2 %,吸收的水分越多其导热系数就越
生 产 流 程 见 图 1 。
1 泡 沫玻 璃的 发展 与分 类
第一例泡沫玻璃是 13 9 5年 由法 国 S oa tG b i 司研 制成功 n公 的。主要以玻璃为原料 , 酸钙为发泡剂 , 碳 在耐火模具 中加 热发 泡 而制 成 的轻 石 状 的 材 料 。西 方 主 要 以软 化 点 较 低 的钙 、 作 基 钠
进行 了综述, 并对泡沫玻 璃的发展前景进行 了展望。 关键词 :泡沫玻璃 ; 玻璃 ; 废 新型环保材料 中图分 类号 :T 5 M2 文献标识码 :A 文章编号 :0 0 83 ( O)3 o 1一 2 1o — 162 83 ~ 07 O o
泡沫 玻璃 (om gas也 称为 多孔 玻璃 , Fa l ) s 是一 种 气孔 率 在
泡 沫玻璃一 般通 过碳 黑或焦炭发泡制 得 ,主要用作 隔热保 温材 料, 亦称隔热泡沫玻璃 。 另外 , 还可 以根据泡沫玻璃原 料的不 同将其分 为钠 钙硅 、 熔

微波加热水玻璃制备多孔轻质隔热材料

微波加热水玻璃制备多孔轻质隔热材料
蒋晓勇 练 国锋 张 华 金 江
( 南京工 业 大学材料科 学与工程 学院 , 苏 南京 200 ) 江 109
摘 要
传统的泡沫玻璃是在废玻璃 中加入发 泡剂 以 70 以上发泡制的 , 方法不仅耗能大 、 62 此 污染重 , 而且泡沫玻璃耐热温度过低 ( 4o ) T 5 ̄ 。在不添加 任何 发泡剂下 , c 微波直接加热水玻璃( a 3 S 。 N 2 .i ) o 2 O 发泡制备低密 度泡沫保温材料 ; 成型的泡 沫材料以强酸
13 性能测 试 .
玻璃粉加入发泡剂经高温加热发泡制的 , 其存在耗能
大, 污染严重 , 工艺条件难控 制 , 能源利用率低 等 问题 , 泡沫玻璃耐热温度也较低不利于 中高温使用。
针对以上问题 , 采用微波加热法以来源广泛 、 价格便
() 1将样品分别切 割成厚 2m 半径 R 2 c 的 c, =. m 5 圆片, 用稳态平板法测其隔热性能 , 如图 1 。 ( )样 品切割成为 5m× c 2m 的长立方 2 c 2m× c
别很大 , 横切平均压缩强度是竖切的 4 切割方向 倍。
不同所表现出材料力学性能的差别, 主要是因为横切
压缩 , 无受力支撑体 。
24 温度对 材料 线收 缩率 的影 响 .
受压过程 中垂直薄片 , 竖切是平行于薄片受压间隙被
图 5 收缩率随温度的变化 曲线
Fg5 De e d n e o hik g nt mp rt r i. p n e c fs r a e o e e au e n
染、 高效性 、 能源利用率高 、 温度低等优点 ; 强酸置换 N ̄ a可以显著提高泡沫材料的耐热温度 。
收稿 刚明:0 1 1 — 2 2 1— 1 2 通讯联系人 : 蒋晓勇 ,- a : uza g  ̄ t d .l E m i h a n @ u. u r l h e e

高性能泡沫玻璃的抗震性能评估及改进研究

高性能泡沫玻璃的抗震性能评估及改进研究

高性能泡沫玻璃的抗震性能评估及改进研究引言:随着人们对建筑安全性的日益关注,抗震性能评估和改进已成为建筑材料研究的重要方向之一。

而泡沫玻璃作为一种轻质多孔材料,其在建筑领域中的应用正逐渐增多。

因此,充分了解泡沫玻璃的抗震性能,以及寻找改进措施,对于提高建筑结构的耐震能力和安全性具有重要意义。

一、泡沫玻璃的抗震性能评估泡沫玻璃是一种由无机玻璃颗粒形成的多孔材料,具有良好的抗良和抗化学性能。

在进行抗震性能评估时,需要从以下几个方面进行考虑。

1.材料强度和刚度:泡沫玻璃的强度和刚度决定了其在地震加载下的受力能力。

研究发现,泡沫玻璃的抗压强度和抗弯强度较高,但其剪切强度较低。

因此,在抗震设计中需要注意合理计算泡沫玻璃的强度和刚度。

2.孔隙率和孔隙形状:泡沫玻璃的孔隙率和孔隙形状对其抗震性能有着重要影响。

由于孔隙率较高,泡沫玻璃具有良好的吸能能力,能够有效减小震动对结构的影响。

同时,合理的孔隙形状能够提高材料的抗震性能和抗震能力。

3.界面性能:泡沫玻璃与其他材料的连接方式和界面性能也是评估其抗震性能的重要因素之一。

良好的界面性能能够提高材料的整体抗震能力,减少破坏点的出现。

二、泡沫玻璃抗震性能改进研究针对泡沫玻璃在抗震性能方面存在的不足,研究人员和工程师们提出了一些改进措施,以提高泡沫玻璃的抗震性能。

以下是几个主要的改进方向:1.材料强度和韧性的提升:通过改变泡沫玻璃的组分和制备工艺,使其具有更高的抗压和抗弯强度,并且提高材料的韧性,从而增加材料的抗震性能。

2.界面处理技术:通过引入新的界面材料、改善界面结构和增强界面粘结力,提高泡沫玻璃与其他材料之间的连接性能,从而提高整体结构的抗震能力。

3.复合材料结构设计:将泡沫玻璃与其他材料(如钢材、混凝土等)进行复合,形成复合材料结构,以提高整体结构的抗震能力。

4.多级阻尼器的应用:通过在泡沫玻璃结构中引入多级阻尼器,能够有效减缓地震过程中的能量释放速率,从而提高材料的抗震性能。

高性能泡沫玻璃的耐久性研究与改进

高性能泡沫玻璃的耐久性研究与改进

高性能泡沫玻璃的耐久性研究与改进泡沫玻璃是一种由玻璃颗粒加热而成的多孔材料,具有轻质、导热性能优异以及吸音隔热的特点。

在建筑、交通、工业等领域有广泛的应用。

然而,泡沫玻璃在使用过程中存在耐久性问题,其研究与改进成为当前的热点研究之一。

耐久性是泡沫玻璃应用时的重要考量因素之一。

泡沫玻璃在户外使用时,会受到各种自然因素的侵蚀,如阳光照射、雨水浸泡、温度变化等。

这些因素会导致泡沫玻璃的物理性能和化学稳定性发生变化,从而影响其使用寿命和性能。

因此,研究泡沫玻璃的耐久性,并进行相应的改进,具有重要的理论和实践意义。

首先,泡沫玻璃的耐候性是其耐久性研究的关键之一。

泡沫玻璃在户外环境下,承受着紫外线、温度变化、风吹雨淋等自然因素的考验,因此,在耐久性研究中,需要关注泡沫玻璃的抗紫外线性能、耐温度变化性能以及抗风吹雨淋性能。

可以通过评估泡沫玻璃在这些自然因素下的物理性能和化学稳定性来确定其耐久性。

在改进方面,可以通过添加防紫外线剂、改变材料配方以及优化生产工艺等方式提高泡沫玻璃的耐候性能。

其次,泡沫玻璃的力学性能也对其耐久性起到重要的影响。

在使用过程中,泡沫玻璃可能受到各种力学载荷的作用,如压力、拉伸和弯曲等。

因此,泡沫玻璃的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等力学性能需要得到研究和改进。

可以通过优化泡沫玻璃的孔隙结构、材料配方以及改变加工工艺等途径提高泡沫玻璃的力学性能,从而提高其耐久性。

此外,泡沫玻璃的化学稳定性也是其耐久性的重要考量因素。

泡沫玻璃在作为建筑材料、装饰材料或者包装材料时,可能面临各种化学介质的腐蚀,如酸碱、盐溶液等。

因此,在耐久性研究中,需要关注泡沫玻璃的抗化学腐蚀性能。

可以通过改变材料成分、添加抗腐蚀剂以及改进生产工艺等方法来提高泡沫玻璃的化学稳定性。

最后,泡沫玻璃的使用寿命和维护保养也是其耐久性研究的重点内容之一。

泡沫玻璃作为一种建筑材料,其使用寿命和维护保养对于建筑结构的安全和可持续发展具有重要的意义。

高性能泡沫玻璃的可降解性能研究与应用前景

高性能泡沫玻璃的可降解性能研究与应用前景

高性能泡沫玻璃的可降解性能研究与应用前景近年来,环境保护和可持续发展已成为全球关注的重要议题。

为了应对环境污染和资源浪费问题,可降解材料的研究和应用变得越来越重要。

泡沫玻璃作为一种新型的可降解材料,具有出色的性能和广泛的应用前景。

泡沫玻璃是由玻璃熔体和发泡剂混合制成的一种多孔材料。

它具有低密度、低导热系数、优异的隔热性能和高强度等特点。

与传统的塑料泡沫相比,泡沫玻璃具有更好的耐高温性能和更长的使用寿命。

除此之外,泡沫玻璃还具有良好的抗化学腐蚀性能和优异的吸声性能,使得它在建筑、交通运输、冷链物流等领域具有广泛的应用前景。

然而,泡沫玻璃的可降解性能是其受关注的重要方面。

随着环境问题的加剧,传统的塑料泡沫被广泛应用,但它们会产生大量的垃圾,对环境造成严重污染。

相比之下,泡沫玻璃具有很好的可降解性能,可以在特定条件下自然分解,并成为无害物质。

这使得泡沫玻璃成为可持续发展的材料选择。

泡沫玻璃的可降解性能研究是当前的热点之一。

科学家们通过改变泡沫玻璃的配方和发泡工艺,探索了不同的降解机制和速率。

其中一种方法是利用微生物来促进泡沫玻璃的降解过程。

研究人员发现,某些微生物可以分解泡沫玻璃中的有机物,并促进材料的降解。

这为进一步优化泡沫玻璃的可降解性能提供了新的思路。

除了研究可降解性能,泡沫玻璃的应用前景也广阔。

在建筑行业中,随着人们对节能和环保的要求不断增加,泡沫玻璃作为一种优秀的隔热材料受到了广泛关注。

它可以用作建筑墙体、屋顶、地板和外墙保温材料,有效提高建筑物的能源利用效率。

此外,泡沫玻璃还可以用于隧道、地铁、桥梁等交通运输设施的保温隔热,减少能源的消耗,降低环境污染。

在冷链物流方面,泡沫玻璃的应用也非常广泛。

冷链物流是指在物流过程中需要保持低温或恒温的环境,以确保货物的质量和新鲜度。

泡沫玻璃作为一种优秀的隔热材料,被广泛用于制造冷库、冷藏箱和冷链车辆。

它能够有效地保持低温环境,确保货物在整个物流过程中的质量和安全。

国内泡沫玻璃的研究现状及发展趋势

国内泡沫玻璃的研究现状及发展趋势

国内泡沫玻璃的研究现状及发展趋势论文导读:随着我国轻工玻璃和平板玻璃工业的发展,各类玻璃制品的产量迅猛上升,同时伴随着大量废旧玻璃的产生,若不加以妥善处理,将会对环境造成污染,同时也是一种资源上浪费,泡沫玻璃发明刚好可以解决此问题。

关键词:泡沫玻璃,性能用途,发展趋势1.泡沫玻璃简介泡沫玻璃(foam glass)是由定量的碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和促进剂等,经过破粉碎,混和均匀,形成配合料,将其放到特定的模具中,再经过预热、熔融、发泡、退火等工艺制成的多孔玻璃材料。

泡沫玻璃是由大量的直径在0.1-5mm的均匀气泡结构组成,气泡的体积占总体积的80~95%。

它的表观密度为100~500 kg/,可根据使用的要求,通过生产技术参数的变更来调整其密度。

随着我国轻工玻璃和平板玻璃工业的发展,各类玻璃制品的产量迅猛上升,同时伴随着大量废旧玻璃的产生,若不加以妥善处理,将会对环境造成污染,同时也是一种资源上浪费,泡沫玻璃发明刚好可以解决此问题。

泡沫玻璃以废旧玻璃和工业废渣为主要原料,经过破粉碎、加热、退火形成无机刚性多孔性玻璃材料。

泡沫玻璃具有轻质、保温、隔热、防火、防水、隔潮等优点,它是一种性能优良的新型建筑保温材料,它将在墙体材料的改革和建筑节能工程中发挥重要作用[1]。

2.泡沫玻璃的特性泡沫玻璃是由封闭或相互连通的微孔玻璃质结构组成。

论文发表。

由于无机玻璃的物化性质和它所具有的均匀的独立气泡组织决定了它具有如下的特性:(1)不燃性,能在低温到高温的广阔温度范围内使用;(2)能经受有害气体和药品的侵蚀,不蚀损、不霉变、不腐烂;具有良好的化学稳定性,耐酸耐碱;(3)不透气、不吸水吸湿,不必担心长年使用而降低保温、隔热性能;(4)泡沫玻璃具有较好的机械强度,但却很容易切割加工,可锯、可钉、可钻、可研磨、可粘结成各种所需的形状;(5) 耐冷热冲击,潮湿环境下抗冻性能好;具有良好的抗风化性,耐久性;(6)具备较好的吸音性能;而且以上特性特别稳定,不发生劣化现象。

高性能泡沫玻璃的声学性能研究及优化

高性能泡沫玻璃的声学性能研究及优化

高性能泡沫玻璃的声学性能研究及优化概述泡沫玻璃是一种由玻璃纤维和气泡组成的多孔材料,具有轻质、绝热、吸音等特性。

本文将对高性能泡沫玻璃的声学性能进行研究,并探讨相应的优化措施。

引言随着工业化进程的不断推进,人们对于减少噪音污染的要求也越来越高。

在建筑、交通运输等领域中,有效地降低噪音对人们的影响是至关重要的。

泡沫玻璃作为一种新型的吸音材料,具有良好的噪音吸收性能,可以有效地降低噪音污染。

因此,研究高性能泡沫玻璃的声学性能,并寻找优化方法具有重要的实际意义。

泡沫玻璃的声学性能研究1. 材料特性对声学性能的影响泡沫玻璃的声学性能受到材料特性的影响。

首先,材料的密度对声学性能有着重要的影响。

一般来说,密度越高的泡沫玻璃具有更好的声学吸收性能。

其次,泡沫玻璃的孔隙结构也对声学性能有着不可忽视的影响。

合理的孔隙结构可以提高泡沫玻璃的声学吸音能力。

最后,泡沫玻璃的厚度也会对声学性能产生影响,较厚的泡沫玻璃可以提供更好的声学隔音效果。

2. 声学性能测试方法为了评估泡沫玻璃的声学性能,我们可以使用常见的测试方法,例如声透射损失(STL)和吸声系数(α)。

声透射损失是评估材料隔音性能的重要指标,它可以反映材料对声波的隔离能力。

吸声系数则是评估材料吸音性能的指标,它表示材料对入射声波的吸收能力。

优化措施1. 优化材料特性为了提高泡沫玻璃的声学性能,我们可以通过调整材料的密度和孔隙结构来优化。

首先,可以选择具有较高密度的泡沫玻璃材料,这样可以增加材料对声波的阻挡能力。

其次,可以通过调整泡沫玻璃的孔隙结构,使其具有更好的声学吸收性能。

例如,增加泡沫玻璃的孔隙率可以提高其吸声系数。

2. 表面处理表面处理是另一种提高泡沫玻璃声学性能的有效方法。

在泡沫玻璃的表面上涂覆吸音材料,可以增加材料的吸声能力。

常用的吸音材料包括吸音棉、吸音板等,它们可以提高泡沫玻璃的吸声系数,同时还可以改善材料的外观。

3. 多层结构设计在一些特殊情况下,单层泡沫玻璃无法满足吸音要求。

高性能泡沫玻璃的热膨胀性能及研究进展

高性能泡沫玻璃的热膨胀性能及研究进展

高性能泡沫玻璃的热膨胀性能及研究进展泡沫玻璃作为一种多孔材料,具有优异的隔热性能、抗压强度和化学稳定性。

它广泛应用于建筑、石油化工、冶金、航天航空等领域。

其中,热膨胀性能是评估泡沫玻璃综合性能的重要指标。

本文将重点探讨高性能泡沫玻璃的热膨胀性能和研究进展。

热膨胀性是指材料在升温过程中产生的体积变化。

对于泡沫玻璃来说,它的热膨胀性能与多个因素密切相关,包括材料成分、织构、孔隙结构和制备工艺等。

泡沫玻璃的热膨胀性能可通过热膨胀系数来表征,其定义为单位温度变化时泡沫玻璃材料的长度、面积或体积的变化。

热膨胀系数的大小决定了泡沫玻璃在温度变化下的应变程度。

高性能泡沫玻璃的热膨胀性能是研究者们关注的焦点之一。

通过改变材料成分和制备工艺,可以调控泡沫玻璃的热膨胀性能,以满足不同领域的需求。

多项研究表明,添加适量的陶瓷材料可有效改善泡沫玻璃的热膨胀性能。

例如,添加氧化铝可以显著提高泡沫玻璃的热膨胀系数,使其更适用于高温环境。

此外,粒径分布和孔隙结构的调控也可以影响泡沫玻璃的热膨胀性能。

研究发现,较大的孔径和更粗糙的表面有助于降低泡沫玻璃的热膨胀系数。

在泡沫玻璃的热膨胀性能研究中,还存在一些挑战和难题需要解决。

首先,泡沫玻璃的孔隙结构复杂,由于孔隙内的气体存在,难以进行准确的温度测量。

其次,泡沫玻璃的制备工艺多样,导致研究结果的可复制性有一定的局限性。

因此,需要建立统一的测试方法和标准,以确保研究结果的准确性和可比性。

同时,还需要深入研究泡沫玻璃的热膨胀机理,以便更好地优化其性能。

近年来,随着纳米技术的发展,研究者们开始探索利用纳米材料调控泡沫玻璃的热膨胀性能。

纳米材料具有较大的比表面积和较高的能量储存能力,可以改变泡沫玻璃的微观结构和热传导性能,从而影响其热膨胀性能。

例如,添加纳米氧化铝可以显著提高泡沫玻璃的热膨胀系数及稳定性。

此外,纳米银材料的应用也可以改善泡沫玻璃的热膨胀性能,使其具有较高的导热率和良好的耐热性。

高性能泡沫玻璃的储能性能研究与应用

高性能泡沫玻璃的储能性能研究与应用

高性能泡沫玻璃的储能性能研究与应用随着能源需求的不断增长和可再生能源的广泛应用,储能技术成为解决能源问题的关键之一。

高性能泡沫玻璃作为一种新型的储能材料,具有良好的热学性能和机械强度,被广泛关注和研究。

首先,我们需要了解泡沫玻璃的基本特性。

泡沫玻璃是一种由玻璃材料制成的多孔结构材料,具有低导热系数、良好的保温性能和机械强度。

这使得它成为一种理想的储能材料。

泡沫玻璃具有较高的孔隙率和较大的比表面积,利于储存和释放热能。

同时,它还具备优秀的化学稳定性和耐高温性能,可用于各种储能环境。

在研究高性能泡沫玻璃的储能性能时,首先需要考虑其导热性能。

导热性能对于一个储能材料来说至关重要,因为它直接影响能量的储存和释放效率。

泡沫玻璃具有低导热系数,可以有效减少能量的传递和损失,提高储能效果。

研究人员可以通过控制泡沫玻璃的孔隙率和孔径尺寸来调节其导热性能,从而实现不同应用场景的储能需求。

其次,储能材料的稳定性也是一个重要的考虑因素。

高性能泡沫玻璃具有优异的化学稳定性和耐高温性能,能够承受长时间的储存和循环使用。

这使得泡沫玻璃在储能中具有较长的使用寿命和较低的维护成本。

同时,泡沫玻璃还可以抵抗一些化学腐蚀和物理破坏,确保储存的能量不会因外界环境的影响而损失。

另外,泡沫玻璃的机械性能也是研究储能性能的重要方面。

泡沫玻璃具有较高的机械强度和耐压性能,可以承受一定的物理冲击和压力。

这对于一些储能应用来说非常重要,例如在有限空间内实现大能量储存和释放。

研究人员可以通过优化泡沫玻璃的制备工艺和结构设计,进一步提高其机械性能,以满足更高强度的储能需求。

除了研究高性能泡沫玻璃的储能性能,我们还可以探索其广泛的应用领域。

泡沫玻璃可以被用于储能装置的隔热层、储能系统的热储罐等方面。

隔热层的作用是减少能量的传递和损失,提高储能效率。

泡沫玻璃具有低导热系数和良好的保温性能,能够有效隔绝外界环境温度的影响,降低储存能量的成本。

此外,泡沫玻璃的孔隙结构还可以用于储存其他储能介质,例如液态储能材料和气体储能材料,以满足不同领域的储能需求。

高性能泡沫玻璃的化学性能及应用研究

高性能泡沫玻璃的化学性能及应用研究

高性能泡沫玻璃的化学性能及应用研究泡沫玻璃是一种新型环保材料,具有优良的化学性能和广泛的应用领域。

本文将探讨高性能泡沫玻璃的化学性能以及其在各个领域的应用研究。

首先,高性能泡沫玻璃具有优异的隔热性能。

由于泡沫玻璃的孔隙结构,其热传导系数较低,能够有效地阻挡热量的传导。

与传统的隔热材料相比,高性能泡沫玻璃不仅能够提供更好的隔热效果,还能够降低能源的消耗。

因此,它被广泛应用于建筑领域,用于墙体、屋顶和地板的隔热材料。

其次,高性能泡沫玻璃还具有良好的耐腐蚀性能。

由于玻璃的化学稳定性,泡沫玻璃不容易被酸、碱等腐蚀性物质侵蚀。

这使得它成为理想的化工设备、储罐和管道的填充材料。

泡沫玻璃的耐腐蚀性能不仅延长了其使用寿命,还保证了化工系统的安全运行。

此外,高性能泡沫玻璃具有良好的吸声和隔音性能。

它能有效地吸收声波,减少噪音的传播和反射。

因此,高性能泡沫玻璃广泛应用于船舶、汽车和飞机等交通工具中,以降低噪音对人体的影响。

同时,它还被广泛应用于剧院、录音棚和音乐厅等场所,以提供良好的音频环境。

此外,高性能泡沫玻璃还具有较好的抗压强度和耐久性。

由于其孔隙结构的特殊性,泡沫玻璃具有较高的抗压强度,能够承受较大的压力。

此外,玻璃的化学性质使得泡沫玻璃在长时间使用过程中不易老化和变形,具有较长的使用寿命。

这使得高性能泡沫玻璃成为绝缘材料、包装材料和地铁隧道隔热材料的理想选择。

最后,高性能泡沫玻璃还具有良好的环保性能。

它是由天然原料制成,不含有害物质,不会对环境和人体健康造成任何危害。

在使用过程中,高性能泡沫玻璃不会散发出有害气体,也不会对空气和土壤产生污染。

因此,它受到了越来越多行业的关注和采用。

综上所述,高性能泡沫玻璃具有优良的化学性能和广泛的应用领域。

它的隔热性能、耐腐蚀性能、吸声隔音性能、抗压强度和耐久性以及环保性能都赋予了它在建筑、化工、交通工具等领域的重要地位。

随着科技的不断发展,相信高性能泡沫玻璃在未来的应用研究中将有更多的突破和创新。

高性能泡沫玻璃的热衰减性能研究及应用

高性能泡沫玻璃的热衰减性能研究及应用

高性能泡沫玻璃的热衰减性能研究及应用泡沫玻璃是一种具有微孔结构的多孔性材料,由于其良好的绝热性能、轻质坚固和化学稳定性,被广泛应用于建筑隔热、工业设备保温等领域。

为了提高泡沫玻璃的热衰减性能,研究人员进行了大量的实验和观察。

泡沫玻璃的热衰减性能主要取决于其热传导系数和材料厚度。

热传导系数是衡量材料导热性能的指标,热传导系数越小,材料的绝热性能就越好。

实验结果表明,泡沫玻璃的热传导系数主要受到材料中的气体导热、辐射热以及固体导热等因素的影响。

其中,气体导热是泡沫玻璃的主要热传导途径。

因此,提高泡沫玻璃的热衰减性能的关键是降低泡沫玻璃中气体的导热能力。

研究人员通过改变泡沫玻璃的制备工艺和材料配方来提高其热衰减性能。

一种常见的方法是在泡沫玻璃中加入其他绝缘材料,如石墨、膨胀珍珠岩等,来减少气体导热通道。

同时,优化泡沫玻璃的孔结构,控制气孔尺寸和分布,可以有效地减少热辐射热流的传递。

此外,还可以通过增加固体导热阻力来降低泡沫玻璃的热传导能力。

例如,引入纤维增强材料可以增加泡沫玻璃的导热路径长度,从而降低热传导系数。

泡沫玻璃在建筑隔热领域有着广泛的应用。

由于其良好的绝热性能和轻质坚固的特点,泡沫玻璃被用作建筑外墙隔热材料、屋面保温材料等。

泡沫玻璃的热衰减性能直接影响着建筑的能耗和舒适度。

优良的热衰减性能可以有效地减少室内外温差,降低空调和供暖系统的能耗,提高建筑的能源利用效率。

同时,泡沫玻璃的轻质坚固特性也使其成为建筑隔热材料的理想选择。

除了建筑领域,泡沫玻璃还可以在工业设备保温领域得到应用。

工业设备通常需要在高温环境下运行,泡沫玻璃的优异热衰减性能和化学稳定性使其成为理想的保温材料。

将泡沫玻璃用于工业设备的保温层,可以有效地减少热流的传递,降低能耗和维护成本。

此外,泡沫玻璃还具有优异的抗压性能,能够承受较大的载荷,因此也可以用于制作轻质坚固的保温罩和管道保温材料。

总之,高性能泡沫玻璃的热衰减性能研究及应用对于提高建筑能源利用效率和降低工业设备能耗具有重要意义。

高性能泡沫玻璃的抗裂性能研究及应用

高性能泡沫玻璃的抗裂性能研究及应用

高性能泡沫玻璃的抗裂性能研究及应用摘要:本文旨在研究和探讨高性能泡沫玻璃的抗裂性能以及其在实际应用中的潜力。

高性能泡沫玻璃是一种轻质、多孔、绝缘、耐腐蚀和抗压能力强的材料,因此在建筑、航空航天、交通运输和环境保护等领域具有广泛的应用前景。

1. 引言泡沫玻璃作为一种新兴材料,由于其低成本、环保和可回收再利用等特点,越来越受到人们的关注。

高性能泡沫玻璃作为改进型材料,具有更好的物理性能和抗裂性能。

2. 抗裂性能的测试方法为了研究高性能泡沫玻璃的抗裂性能,我们首先需要确定合适的测试方法。

常见的测试方法包括抗压强度测试、断裂韧性测试和冲击性能测试等。

这些测试可以帮助我们评估材料的抗裂特性,并为进一步研究和应用提供依据。

3. 高性能泡沫玻璃的抗裂性能研究在抗裂性能研究中,我们通过对高性能泡沫玻璃的制备工艺、孔隙结构和材料成分进行优化,来提高其抗裂能力。

一些研究表明,在适当的温度和压力条件下,添加一定比例的碳纳米管和纳米颗粒等纳米材料可以显著提高泡沫玻璃的强度和韧性。

4. 高性能泡沫玻璃的应用潜力高性能泡沫玻璃由于其轻质、多孔和绝缘等优势,在建筑、航空航天、交通运输和环境保护等领域具有广泛的应用潜力。

在建筑领域,高性能泡沫玻璃可以用于保温隔热材料、隔音材料和防火材料等。

在航空航天领域,高性能泡沫玻璃可以用于制造轻质结构件和隔热材料等。

在交通运输领域,高性能泡沫玻璃可以用于制造轻量化车身和隔音材料等。

在环境保护领域,高性能泡沫玻璃可以用于污水处理和垃圾填埋等。

5. 发展趋势和挑战尽管高性能泡沫玻璃具有巨大的应用潜力,但仍面临一些挑战。

首先,制备高性能泡沫玻璃的工艺仍需进一步改进,以提高生产效率和降低成本。

其次,高性能泡沫玻璃的性能稳定性和长期耐久性仍需要进一步研究和改进。

最后,市场认可度和规模化生产的需求也是需要克服的难题。

结论:高性能泡沫玻璃的抗裂性能研究以及其在实际应用中的潜力具有重要的意义。

经过不断的研究和优化,高性能泡沫玻璃有望成为建筑、航空航天、交通运输和环境保护等领域的重要材料。

高性能泡沫玻璃在电子显微镜中的应用研究

高性能泡沫玻璃在电子显微镜中的应用研究

高性能泡沫玻璃在电子显微镜中的应用研究电子显微镜是一种重要的科学研究工具,广泛应用于材料科学、生物学、医学和纳米技术等领域。

它能够以高分辨率观察样品的微观结构和表面形貌,为科学家提供丰富的信息量。

在电子显微镜中,样品的支撑平台是一个关键的组成部分。

为了实现更好的显微观察效果,高性能泡沫玻璃逐渐成为一种优选的支撑材料。

泡沫玻璃是一种由玻璃制成的多孔材料,具有低密度、低导热性、良好的机械强度和化学稳定性等特点。

这些特性使得泡沫玻璃成为一种独特的材料,可以满足电子显微镜中支撑材料的要求。

首先,高性能泡沫玻璃具有低密度的特点,这使得它成为一种轻便且易于加工的支撑材料。

在电子显微镜中,样品的支撑平台需要具有足够的强度来支撑样品的重量,并且不会对样品产生应力或变形。

由于泡沫玻璃的低密度特点,它可以在提供足够强度的同时减轻整个支撑系统的负荷。

这样可以减少样品受到的外力影响,提高样品在电子显微镜中的稳定性和观察效果。

其次,泡沫玻璃具有良好的导热性能。

在电子显微镜中,样品的加热通常会导致图像模糊或样品表面的变形。

使用导热性能较好的泡沫玻璃作为支撑材料可以有效地降低样品受热而产生的影响。

泡沫玻璃能够迅速吸收并散发热量,保持样品的稳定温度。

这对于高分辨率观察和材料热稳定性的研究非常重要。

此外,高性能泡沫玻璃还具有优良的机械强度和化学稳定性。

在电子显微镜中,样品通常需要经过多次操作,如剪切、压缩和旋转等。

泡沫玻璃具有良好的机械强度,可以确保样品在这些操作中不会发生破损或变形。

同时,泡沫玻璃也具有很好的化学稳定性,能够抵抗一些腐蚀性物质的侵蚀,确保样品不会受到化学物质的干扰。

综上所述,高性能泡沫玻璃在电子显微镜中的应用研究表明,它是一种理想的支撑材料。

其低密度、优良的导热性能、机械强度和化学稳定性等特点使其成为一种能够满足电子显微镜要求的材料。

在未来的研究中,我们可以进一步探索高性能泡沫玻璃在电子显微镜中的应用潜力,并针对不同领域的需求进行定制化设计,以实现更好的观察效果和科学研究的进展。

高性能泡沫玻璃的气体透过性能研究及应用

高性能泡沫玻璃的气体透过性能研究及应用

高性能泡沫玻璃的气体透过性能研究及应用引言泡沫玻璃是一种由无机玻璃制成的多孔材料,具有低密度、良好的隔热性能和优异的化学稳定性。

近年来,随着节能建筑的发展和环保意识的提高,泡沫玻璃作为一种新型建筑材料受到了广泛关注。

本文将着重探讨高性能泡沫玻璃的气体透过性能的研究以及其在不同领域的应用。

一、高性能泡沫玻璃的气体透过性能研究1. 气体透过性能的测量方法测量泡沫玻璃的气体透过性能可以采用多种方法,常见的包括静态法和动态法。

静态法是通过测量气体在固体材料上的渗透量来评估材料的气体透过性能,而动态法则是模拟实际使用条件下的渗透情况,更加接近真实环境。

研究人员通常会结合这两种方法来全面评估高性能泡沫玻璃的气体透过性能。

2. 气体透过性能影响因素的研究高性能泡沫玻璃的气体透过性能受多种因素的影响,包括材料的孔隙率、孔隙结构、孔径分布等。

近年来,研究人员通过改变材料的制备方法、添加不同的添加剂以及优化孔结构等手段,来提高泡沫玻璃的气体透过性能。

例如,通过在泡沫玻璃中引入纳米材料,可以增强泡沫玻璃的孔结构,从而提高气体透过性能。

3. 气体透过性能研究的应用领域高性能泡沫玻璃的气体透过性能研究对于多个领域具有重要意义。

首先,泡沫玻璃作为建筑材料,在隔热、保温方面有着广泛的应用。

研究泡沫玻璃的气体透过性能,可以帮助改进建筑的节能性能,提高室内的舒适度。

其次,泡沫玻璃在化工行业中也有着重要的应用,例如在储罐的隔热保温、管道的防腐蚀等方面。

研究泡沫玻璃的气体透过性能,对于确保这些化工设备的正常运行具有重要意义。

此外,泡沫玻璃还广泛应用于交通运输、电子电气、航天航空等领域。

对于这些应用领域,研究泡沫玻璃的气体透过性能可以帮助改进产品的性能,提高产品的安全性和可靠性。

二、高性能泡沫玻璃在建筑领域的应用1. 节能建筑中的隔热保温层高性能泡沫玻璃由于其低导热系数和闭孔结构,在建筑领域中被广泛应用于隔热保温层。

泡沫玻璃具有良好的绝热性能,可以有效隔离室内外的温度差异,减少热传导,降低能源消耗。

泡沫玻璃的研究进展_张剑波

泡沫玻璃的研究进展_张剑波

--中国资源综合利用China Resources Comprehensive UtilizationVol.28,No.42010年4月近年来,随着人们生活质量的提高,人们的环保意识不断增强,自然资源的紧缺,再利用废玻璃及工业废渣日益受到重视。

泡沫玻璃是一种人工制造的多孔材料,内部充满无数微小均匀连通或封闭气孔的玻璃材料。

它具有机械强度高、导热系数小、热工性能稳定、热膨胀系数低、不燃烧、不变形、使用寿命长、工作温度范围宽、耐腐蚀性能强、不具放射性、不吸水、不透湿、不受虫害、易加工可锯切、施工极其方便等优点,是一种性能良好的保温隔热和吸声的节能环保材料,也是一种轻质的高强建筑材料和装饰材料。

世界各国关于泡沫玻璃的研究已经取得了长足的进展,对泡沫玻璃的发展,制备工艺,结构与性能的关系进行概述,并展望了其发展方向[1-4]。

1泡沫玻璃的概念泡沫玻璃是由定量的碎玻璃、助溶剂、发泡剂、改性剂和促进剂等,经过粉碎混合均匀形成配合料,放入到特定的模具中,再经过预热、熔融、发泡、退火等工艺制成的,有许多球状密封的或相互链接的微孔结构的无机材料,属多孔玻璃的一种[5],是均匀的气相和固相体系,气泡直径在0.1~5mm ,占总体的80%~95%,表观密度约为120~50kg/m 3[3,6-9]。

2泡沫玻璃的发展首例泡沫玻璃是1935年由法国Saint-Gobain 公司研制成功的[10],研制所用原料为过0.9mm 筛的玻璃粉加碳酸钙作为发泡剂,加热到850~860℃,经过发泡,退火制成轻石状的泡沫玻璃[11,12]。

随后,1939年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[13],配合料为平板玻璃粉和发收稿日期:2009-12-31作者简介:张剑波(1985-),男,辽宁朝阳人,硕士研究生在读,研究方向:废弃物资源化技术。

泡沫玻璃的研究进展张剑波,吴勇生(昆明理工大学固体废弃物资源化国家工程研究中心,昆明650093)摘要:概述了泡沫玻璃的发展及研究现状,介绍了制备泡沫玻璃的原材料的种类和工艺,同时介绍了辅助添加剂对泡沫玻璃的烧成反应和性能有重要影响,按照作用机理的不同,将添加剂划分为发泡剂、稳泡剂、促进剂、表面活性剂、着色剂、脱模剂等几类进行分析讨论。

低密度泡沫玻璃的制备及其微观结构研究

低密度泡沫玻璃的制备及其微观结构研究

低密度泡沫玻璃的制备及其微观结构研究赵婧【摘要】泡沫玻璃是以废玻璃为主要原料,以发泡剂、助溶剂和促进剂等为添加剂,经过细碎、粉磨而形成配合料,再经过低温预热、高温熔融、发泡、稳泡、退火等工序形成的内部充满连通或封闭气孔的无机非金属材料.笔者选用(绿色)废瓶罐玻璃为主要原料,以纯碳和CaCO3为发泡剂,Na2CO3、(NaPO3)6为添加剂,采用粉末烧结法制备了低密度泡沫玻璃.实验结果表明:以纯碳和CaCO3为发泡剂,且碳酸钙掺量3.0%,纯碳掺量0.4%,发泡温度840 ℃,保温时间70 min时,制备的泡沫玻璃密度为240 kg/m3左右,样品内部孔径大小均匀一致,孔壁厚度也较薄.%Foam glass is a special glass inorganic non —metallic material full of connectivity or closed internal pores.It is mainly produced by broken glass or waste glass.And blowing agents,co—solvents,enhancers as additive.Batch formed by the way of crushing and grinding.It can be produced after a warm —cold,hot melt,foam,foam stabilization,annealing and other processes.In this thesis,(green)waste container glass is the main raw material,pure carbon and CaCO3as blo-wing agent.And Na2CO3,(NaPO3)6as additive.Low —density foam glass prepared by powder casting.Finally,the re-sults showed that:Pure carbon and CaCO3as the blowing agent,calcium carbonate content of 3.0%,pure carbon content of 0.4%,and the foaming temperature 840 ℃,holding time 70 min,foam glass prepared density of about 240kg/m3,and the pore size Inside the sample uniform.【期刊名称】《陶瓷》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】9页(P26-34)【关键词】泡沫玻璃;粉末烧结法;孔径大小;孔壁厚度【作者】赵婧【作者单位】榆林市新科技开发有限公司陕西榆林 718100【正文语种】中文【中图分类】TQ174.4+6前言泡沫玻璃是一种以碎玻璃或废玻璃为主要原料,以发泡剂、助溶剂和促进剂等为添加剂,经过细碎、粉磨而形成配合料,再经过低温预热、高温熔融、发泡、稳泡、退火等工序形成的内部充满连通或封闭气孔的无机非金属特种玻璃材料[1~4]。

泡沫玻璃强化技术的研究进展

泡沫玻璃强化技术的研究进展

泡沫玻璃强化技术的研究进展3郭晓琛,高淑雅,郭宏伟(陕西科技大学材料科学与工程学院,西安710021)摘要 改善泡沫玻璃力学性能直接、有效的手段是对其进行增强处理。

评述了泡沫玻璃的微晶化增强、纤维增强、高密度增强等技术的优势与不足,指出了它们亟待解决的技术难点,总结了泡沫玻璃几种新强化技术的发展状况,深入探讨了目前泡沫玻璃增强技术中存在的问题和进一步研究的方向。

关键词 泡沫玻璃 微晶化 纤维增强 高密度Strengthening T echniques of Foam G lassesGUO Xiaochen ,GAO Shuya ,GUO Hongwei(School of Materials Science &Engineering ,Shaanxi University of Science &Technology ,Xi ’an 710021)Abstract Strengthening technique is the most effective method to improve mechanical properties of foam glas 2ses.The advantages and shortcomings of the strengthening and toughening techniques of foam glasses including the micritization ,the fiber 2reinforced ,high density technique and so on are reviewed ,meanwhile development state of se 2veral new strengthening techniques of foam glasses is summarized.The open questions and f urther studies on strengthening and toughening techniques are also involved.K ey w ords foam glasses ,micritization ,fiber 2reinforced ,high density 3国际合作项目(2009DFR50520) 郭晓琛:男,1984年生,硕士研究生,研究方向为功能玻璃 E 2mail :xc287732725@ 高淑雅:通讯作者,女,1962年生,副教授,硕士生导师 E 2mail :gaosy @0 引言泡沫玻璃是一种新型的建筑材料,属于国家建设事业“十一五”大力推广和应用的环保型材料[1],具有密度小、导热系数小、防化学腐蚀、不受蚁鼠侵害、保温隔热、防水防潮、防火、吸声等一系列优异性能[2-5],作为保温保冷、吸声的工程材料已广泛应用于化工、石化、轻工、冷藏、暖气输送、建筑环保等领域[6,7]。

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--中国资源综合利用China Resources Comprehensive UtilizationVol.28,No.42010年4月近年来,随着人们生活质量的提高,人们的环保意识不断增强,自然资源的紧缺,再利用废玻璃及工业废渣日益受到重视。

泡沫玻璃是一种人工制造的多孔材料,内部充满无数微小均匀连通或封闭气孔的玻璃材料。

它具有机械强度高、导热系数小、热工性能稳定、热膨胀系数低、不燃烧、不变形、使用寿命长、工作温度范围宽、耐腐蚀性能强、不具放射性、不吸水、不透湿、不受虫害、易加工可锯切、施工极其方便等优点,是一种性能良好的保温隔热和吸声的节能环保材料,也是一种轻质的高强建筑材料和装饰材料。

世界各国关于泡沫玻璃的研究已经取得了长足的进展,对泡沫玻璃的发展,制备工艺,结构与性能的关系进行概述,并展望了其发展方向[1-4]。

1泡沫玻璃的概念泡沫玻璃是由定量的碎玻璃、助溶剂、发泡剂、改性剂和促进剂等,经过粉碎混合均匀形成配合料,放入到特定的模具中,再经过预热、熔融、发泡、退火等工艺制成的,有许多球状密封的或相互链接的微孔结构的无机材料,属多孔玻璃的一种[5],是均匀的气相和固相体系,气泡直径在0.1~5mm ,占总体的80%~95%,表观密度约为120~50kg/m 3[3,6-9]。

2泡沫玻璃的发展首例泡沫玻璃是1935年由法国Saint-Gobain 公司研制成功的[10],研制所用原料为过0.9mm 筛的玻璃粉加碳酸钙作为发泡剂,加热到850~860℃,经过发泡,退火制成轻石状的泡沫玻璃[11,12]。

随后,1939年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[13],配合料为平板玻璃粉和发收稿日期:2009-12-31作者简介:张剑波(1985-),男,辽宁朝阳人,硕士研究生在读,研究方向:废弃物资源化技术。

泡沫玻璃的研究进展张剑波,吴勇生(昆明理工大学固体废弃物资源化国家工程研究中心,昆明650093)摘要:概述了泡沫玻璃的发展及研究现状,介绍了制备泡沫玻璃的原材料的种类和工艺,同时介绍了辅助添加剂对泡沫玻璃的烧成反应和性能有重要影响,按照作用机理的不同,将添加剂划分为发泡剂、稳泡剂、促进剂、表面活性剂、着色剂、脱模剂等几类进行分析讨论。

分析了制备过程中产生泡沫玻璃缺陷的原因及解决方法,从结构方面讨论了泡沫玻璃的性能及应用,同时概述了我国泡沫玻璃生产存在的主要问题和发展前景。

关键词:泡沫玻璃;固体废弃物;制备;隔热;吸声中图分类号:TQ171.72+2文献标识码:A文章编号:1008-9500(2010)04-0025-06Research Development of Foam GlassZhang Jianbo ,Wu Yongsheng(Kunming University of Science and Technology ,National Engineering Research Centre of Waste Resource Recovery ,Kunming 650093,China )Abstract :The development and research status of foam glass are outlined in this paper .The type of raw materials manufacture foam glass are discussed ,the preparation process flow of foam glass is introduced ,and the auxiliary additive agents have great influence on the sintering and properties of foam glass.According to the different mechanisms ,several auxiliary additive agents ,such as foaming agent ,stable foam agent ,accelerating agent ,surface active agent ,coloring agent ,releasing agent are discussed.Defects cause analysis and solution during the preparation of foam glass.The properties and applications of foam glass are discussed from structure .In addition ,the development trends and some problems related to foam glass are discussed briefly in our country.Keywords :foam glass ;solid offal ;preparation ;thermal insulation ;sound absorption综述25泡剂(煤和石灰石)的混合料[3]。

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[14]。

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[15]。

我国于1955年在沈阳陶瓷厂开始试制泡沫玻璃;1970年大连玻璃制品厂研制出了保温泡沫玻璃。

1975年沈阳陶瓷厂与大连轻工业学院合作研制生产国际重点工程急需的吸声泡沫玻璃,125~1600HZ平均吸声系数达0.5以上。

20世纪90年代初期,生产的产品质量与发达国家相比,仍然存在一定差距,生产能力也有限,产品品种也比较单一,绝大部分为绝热泡沫玻璃,主要用于工业保温领域[3,11]。

20世纪90年代中后期,我国相继开发了吸声泡沫玻璃、高硼硅泡沫玻璃、中性泡沫玻璃、清洁用泡沫玻璃,彩色泡沫玻璃等产品,并且有少量产品开始出口到东南亚国家。

2004年我国泡沫玻璃的实际年产量约为7万立方米[17]。

2005年7月,JC/T647-2005《泡沫玻璃绝热制品》颁布实施,为厂家提高产品的质量提供了依据[15-18]。

尽管现在我国泡沫玻璃的生产技术还不够成熟,但其在节能、环保、防水、防潮、隔音、降噪、安全和装饰等方面所起的作用是不容忽视的。

目前,国内的年产量为5万m2,而仅我国国内的实际年需求量就在10万m2以上,而且国外也存在着需求市场,因此,泡沫玻璃具有广阔的市场发展空间。

同时,随着人们建筑节能环保意识的日趋提高,因此,泡沫玻璃在未来必然会有更为广阔的发展空间。

3泡沫玻璃的制备3.1原材料的选择用球磨机将废玻璃进行粉碎,约24小时,粒度要适中,粒度过粗,膨胀性差,形成粗大的泡沫玻璃,粒度过细,膨胀性好,但不利于发泡剂的均匀混合,一般要求玻璃粉的力度能全部通过200目筛[19]。

磨好的玻璃粉要保持干燥,已备使用,潮湿的玻璃粉不利于均匀发泡[6]。

目前,可添加在玻璃粉中,用来制造泡沫玻璃的固体废物原料有:粉煤灰、硼泥、珍珠岩尾矿、浮石、废阴极射线管、煤矸石、油页岩、矿渣等,其粒度也要达到生产工艺要求[1,2,6,7,20-33]。

3.2辅助添加剂的选择助溶剂主要起降低玻璃粘度的作用,使玻璃易于熔融。

由于原材料在收集、粉碎过程中会引入杂质,提高了熔融温度,故需添加助溶剂。

助溶剂的用量与制品的焙烧温度及制品密度有着密切的关系,加入一定量的助溶剂,即可以确定相应的焙烧温度。

助溶剂的适宜用量为5%~9%(整体材料配比)[7]。

目前常用的助溶剂有:碳酸钠、氟硅酸钠、硝酸钠、乙二胺盐、硼砂等,可根据原料和要求进行选择性利用[1,4,6,7,31]。

发泡剂一般分为两类,一类是自身放出气体,一类是与原料发生化学反应放出气体,不论使用哪类发泡剂,其分解温度应在模内物料达到发泡时所需粘度时的温度范围内,或稍高一些,以满足发泡体表层或内部发泡时的温差。

玻璃有利于发泡的熔融温度一般在700~900℃,一般所选用的发泡剂应在这个温度区间内发泡[34,35]。

发泡剂较合理的用量为0.5%~10%[7,31,32]。

目前常用的发泡剂有:纯碳、碳化硅、炭黑、白云石粉、金云母、二氧化锰、水玻璃、芒硝、碳酸盐类、硅酸盐类、硫酸盐类等[3,4,31,36]。

稳泡剂也可称为改性剂,加入适量的稳泡剂可以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。

常用的稳泡剂有:六偏磷酸钠、硼酸、氧化铁、磷酸钠、三氧化二锑、硼砂、焦磷酸钠、硫酸钠等[1,6,31]。

促进剂的引入可以改善制品的理化性能和生产工艺制度,可以降低发泡温度,使连通气孔减少,成品率提高。

在制造泡沫玻璃的原料中加入适量的促进剂对于制得低密度的闭孔泡沫玻璃是非常重要的。

对于用纯碳做发泡剂的泡沫玻璃,常用的促进剂有:硫酸钠、硫酸钙、硫酸钡、三氧化二铝、三氧化二硼、三氧化二锑、三氧化二砷、五氧化二磷、二氧化锰、三氧化二锰等,用量一般为0.3%~0.5%[35,37]。

制备低密度的泡沫玻璃必须先制备均匀的高分散性的配合料,有利于碎玻璃中的某些组分和发泡剂充分相互作用,其颗粒直径一般小于0.04 mm,颗粒越细,反应面积越大,发泡过程进行得越完善,制得的泡沫玻璃密度就越小。

配合料的研磨是以鹅卵石湿球磨为好,铁球磨效率虽高,但由于铁质会影响发泡效果,导致产品质量不稳定。

用鹅卵石湿磨将配合料磨成极细的料浆,碎玻璃由于水的作用发生水解,形成碱金属水化物和胶体的硅酸凝胶,由于硅酸凝胶的产生,使湿磨的料浆在干燥第4期中国资源综合利用综述26--时极易形成坚硬的块体。

它不能直接用于发泡也不易粉碎,若再进行二次粉碎加工,则是有害无益,还会使生产成本提高。

所以在湿磨的液体中必须加入适量的表面活性剂,降低凝聚速度,使料浆在干燥时不结块,形成疏松的粉状物料,利于生产操作,利于发泡。

在球磨料浆中由于表面活性剂的存在还可以改善物料颗粒与液体介质的浸润作用,促进发泡剂、促进剂和玻璃微粉在液体介质中能更好地混合[35]。

可采用金属氧化物玻璃颜料或陶瓷颜料做着色剂,也可根据需要选用各色矿物原料,可制成多种颜色。

可以形成自然彩带或彩斑的制品,也可形成单色均匀的制品,其色调和谐美观且不退色,能直接用于墙外装饰[4,38]。

为了防止制品与模具的粘连,事先应在金属模具内壁涂一层脱模剂,常用的脱模剂有:耐火泥、0.03mm的石英砂、硅酸铝粉、硅酸和水按一定比例配合、粒度在200目左右的苏州白土和石英砂按一定比例混合或氧化铝和水玻璃按一定比例配合,喷涂在模具内壁,厚度约为0.3~0.5mm,做为脱模剂[4,14,15,39]。

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