利用廢玻璃的發(fā)泡玻璃制造方法及利用該方法制造的發(fā)泡玻璃的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思涉及發(fā)泡玻璃，詳細(xì)地說，涉及利用廢玻璃的發(fā)泡玻璃的制造 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)泡玻璃重量輕，且能夠在阻燃、絕熱、耐熱、吸音等方面發(fā)揮卓越的性能，在工業(yè) 上使用于被要求具有防水性、耐熱性、耐久性的方面，特別是在結(jié)構(gòu)物、建筑物方面使用于 優(yōu)良的保溫絕熱材料和吸音材料。
[0003] 發(fā)泡玻璃的制造原理早在1930年代后期被公開過。作為其一例子，在特定組成 的玻璃上一同混合如碳等的還原劑和氧化物、磺化物（sulfate)或者含有其它形式的氧化 成分的氣泡形成劑，并對(duì)其進(jìn)行粉碎，然后，將該被粉碎的混合物放入一定的容器或者框架 上，在被軟化或者熔融的溫度下對(duì)其進(jìn)行燒成而形成。
[0004] 在這樣的熱處理過程中，碳和磺酸化物（或者氧化劑，或者玻璃的氧化物）之間發(fā) 生氧化還原反應(yīng)，其結(jié)果，熔融玻璃會(huì)含有S02、C02、N2、H 2S或者其它氣體，通過含有這種氣 體，形成下述一種結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，該結(jié)構(gòu)是具有低密度、對(duì)熱傳遞及輻射成為阻礙的結(jié)構(gòu)，由 此形成玻璃氣體。其結(jié)果，在得到最理想的結(jié)果時(shí)，上述玻璃結(jié)構(gòu)將包含水、水蒸氣或其它 液體和氣體等不會(huì)滲入的封閉的氣泡。
[0005] 關(guān)于通過這種制造原理被制造出的發(fā)泡玻璃的制造工序，已公開有很多研宄結(jié)果 和相關(guān)專利。例如，為了制造美國匹茲堡康寧（Pittsburg Corning)公司進(jìn)行商業(yè)化的發(fā)泡 玻璃，應(yīng)一次性地制造特定組成的發(fā)泡玻璃制造用原料玻璃。為此，在通常的玻璃制造用原 料成分中，為了能夠形成發(fā)泡玻璃，添加Na 2S04、CaC03、MgC03、Na20、As 203等成分，并通過在 1300°C至1600°C的熔融過程，形成能夠制造發(fā)泡玻璃的發(fā)泡玻璃制造用原料玻璃。另外， 對(duì)這樣制造的玻璃進(jìn)行粉碎，并添加作為發(fā)泡助劑的碳后充分混合，其中，作為發(fā)泡助劑的 碳與其他成分進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生直接起到發(fā)泡劑作用的氣體，然后，將該進(jìn)行混合的發(fā)泡玻 璃制造用原料玻璃粉末放入一定的容器中并在400°C至650°C下對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，且在800°C 至900°C下經(jīng)過發(fā)泡，然后經(jīng)過為穩(wěn)定化的冷卻、退火等熱處理過程，這樣獲得的物質(zhì)以一 定大小被切斷并包裝后進(jìn)行銷售。
[0006] 但是，該工序在制造發(fā)泡玻璃制造用原料玻璃過程中如上所述地其熱處理溫度達(dá) 到1300°C至1600°C，因此將消耗大量能量，并需要隨之的設(shè)施投資和管理費(fèi)用，由此，發(fā)泡 玻璃制造用原料玻璃的生產(chǎn)費(fèi)用會(huì)占據(jù)發(fā)泡玻璃生產(chǎn)成本的一半以上。
[0007] 另外，在以一定大小切斷所制造出的發(fā)泡玻璃時(shí)所附帶的很多量的殘留發(fā)泡玻璃 的產(chǎn)生（多時(shí)甚至達(dá)到20wt% )會(huì)成為無法降低玻璃塊生產(chǎn)成本的另一重要原因。
[0008] 因上述原因，該美國匹茲堡康寧公司的發(fā)泡玻璃的制造工廠啟動(dòng)后至今，現(xiàn)有的 有關(guān)發(fā)泡玻璃制造工序的改進(jìn)被提出的許多專利和研宄結(jié)果，其目的的焦點(diǎn)大部分都在于 發(fā)泡步驟以前不經(jīng)過高能量消耗的工序。因此，在發(fā)泡步驟以前有必要縮小高能量消耗的 工序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)課題
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)課題在于，利用廢玻璃，不需要玻璃的熔融、加 水分解或者除此之外的事先工序，利用單純的工序，提供具有低密度和均勻氣泡分布的發(fā) 泡玻璃的制造方法。
[0011] 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)課題在于，提供一種利用上述發(fā)泡玻璃的制造 方法而形成的發(fā)泡玻璃。
[0012] 但是，這種技術(shù)課題是舉例性的，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思并不限于此。
[0013] 解決技術(shù)課題的手段
[0014] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)課題的根據(jù)本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的發(fā)泡玻璃的制造方法，包括以下步 驟：準(zhǔn)備廢玻璃；在所述廢玻璃中添加相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而形成氣泡的氣泡形成劑和供氧 劑，并對(duì)所述廢玻璃進(jìn)行粉碎而形成玻璃粉碎物；對(duì)所述玻璃粉碎物進(jìn)行成型而形成玻璃 成型物；對(duì)所述玻璃成型物進(jìn)行熱處理而形成包括氣泡的發(fā)泡玻璃。
[0015] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，形成所述玻璃粉碎物的步驟可以進(jìn)一步包括以下步 驟：對(duì)所述廢玻璃進(jìn)行第一次粉碎而形成第一次玻璃粉碎物；在所述第一次玻璃粉碎物中 添加所述氣泡形成劑和所述供氧劑；對(duì)被添加有所述氣泡形成劑和所述供氧劑的所述第一 次玻璃粉碎物進(jìn)行第二次粉碎而形成第二次玻璃粉碎物。
[0016] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，形成所述第一次玻璃粉碎物的步驟可以利用干式方法 來進(jìn)行。
[0017] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，形成所述第二次玻璃粉碎物的步驟可以利用濕式方法 來進(jìn)行，其中作為溶劑使用蒸餾水、乙醇、甲醇和丙酮中的至少一種。
[0018] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在進(jìn)行形成所述第二次玻璃粉碎物的步驟后，可以進(jìn) 一步包括對(duì)所述第二次玻璃粉碎物進(jìn)行干燥的步驟。
[0019] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在形成所述玻璃粉碎物的步驟后，可以進(jìn)一步包括對(duì) 所述玻璃粉碎物進(jìn)行篩選的步驟。
[0020] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述玻璃成型物進(jìn)行熱處理而形成包括氣泡的發(fā)泡 玻璃的步驟可以包括以下步驟：所述玻璃成型物被燒成而形成玻璃基體；包括在所述玻璃 成型物的所述氣泡形成劑和所述供氧劑相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而在所述玻璃基體內(nèi)形成所述 氣泡。
[0021] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述玻璃成型物進(jìn)行熱處理而形成包括氣泡的發(fā)泡 玻璃的步驟可以在900°C至1100°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0022] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述廢玻璃可以包括硼鋁硅酸鹽 (boroalumino-silicate)〇
[0023] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述氣泡形成劑可以包括形成填充所述氣泡的氣體的 物質(zhì)。
[0024] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述氣泡形成劑可以包括鋁氮化物（A1N)、硅氮化物 (Si 3N4)、硼氮化物（BN)、鈦氮化物（TiN)和硅碳化物（SiC)中的至少一種。
[0025] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述供氧劑可以包括用于與所述氣泡形成劑進(jìn)行化學(xué) 反應(yīng)的氧。
[0026] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述供氧劑可以包括鈷氧化物（C〇304)、鈣碳酸化物 (CaC0 3)、釩氧化物（V205)、砷氧化物（As205)、銻氧化物（Sb 205)、鐵氧化物（Fe203)以及鈉磺 酸化物（Na 2S04)中的至少一種。
[0027] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在形成所述玻璃粉碎物的步驟中，可以形成具有1 ym 至10 y m直徑的粉末形狀的所述玻璃粉碎物。
[0028] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述發(fā)泡玻璃內(nèi)所包括的所述氣泡可以包括氮?dú)狻?二氧化碳?xì)怏w、或者這些氣體的混合氣體。
[0029] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)課題的根據(jù)本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的發(fā)泡玻璃，可以利用上述的發(fā)泡玻 璃的制造方法而制造。
[0030] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述發(fā)泡玻璃可以具有密度為180kg/m3至200kg/ m 3,氣孔率為85 %至95 %，抗壓強(qiáng)度為1. OMPa至2. 5MPa，在25°C下具有0. (MWir^IT1至 0. USWnriir1的導(dǎo)熱率的特性。
[0031] 發(fā)明的效果
[0032] 根據(jù)本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的發(fā)泡玻璃制造方法，由于在被粉碎的廢玻璃中添加氣泡形 成劑和供氧劑并通過基于熱處理的燒成和發(fā)泡形成發(fā)泡玻璃，因此可以制造出工序單純而 工序控制容易、具有均勻的氣孔結(jié)構(gòu)、審美感優(yōu)良的發(fā)泡玻璃。
[0033] 另外，根據(jù)本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的發(fā)泡玻璃的制造方法并不利用模具方式而利用通常 的擠壓方式來形成玻璃成型物和發(fā)泡玻璃，因此工序單純，工序控制變得容易。
[0034] 通過根據(jù)本