CN101638296A - 一种纤维增强泡沫玻璃 - Google Patents

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陆平
程金树
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Abstract

本发明涉及一种泡沫玻璃，具体涉及一种用纤维增强的泡沫玻璃。一种纤维增强泡沫玻璃，它包括泡沫玻璃，其特征在于泡沫玻璃中设置有增强纤维。所述的增强纤维指玻璃纤维、碳纤维、金属纤维中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。所述的增强纤维的直径为4.0～25μm，增强纤维的长度为0.20～10.0cm。本发明的优点是可以有效的增加泡沫玻璃的强度，减少其在加工、运输和使用过程中的破损；并且纤维和泡沫玻璃本体能有效牢固的结合在一起，在退火过程中不易开裂。

Description

一种纤维增强泡沫玻璃
技术领域
本发明涉及一种泡沫玻璃，具体涉及一种用纤维增强的泡沫玻璃。
背景技术
泡沫玻璃是利用碎玻璃为主要原料，在磨细的玻璃粉中加入发泡剂、改性剂、发泡促进剂等，经过均匀混合后放置在特定模框中。在隧道式烧成窑或其它发泡炉中加热到700～900℃，使之软化膨胀形成一种内部充满无数均匀气泡的多孔玻璃材料。然后从模框中取出，送入退火炉中徐冷至常温，最后切锯加工成一定的尺寸。
泡沫玻璃具有密度小、导热系数小、防火、耐腐蚀、使用温度范围广、不透气、不吸潮、易加工、不受鼠啮等优点。泡沫玻璃用途广泛，不仅作为隔热材料用于石油化学工业、发酵酿造工业、建筑业等，而且作为保冷材料，用在食品冷藏、冷冻仓库和船舱上。特别是随着我国建筑节能第二阶段50％及第三阶段65％的外墙保温要求的进一步提高，建筑节能改造提到日程，泡沫玻璃越来越多的被用于外墙和屋面的保温材料。
但是，由于泡沫玻璃是一种低密度材料，其机械强度较低，易脆，抵抗外来冲击性能较差。目前所制备的泡沫玻璃幅面大都比较小，在施工过程中还需要用钢筋拉条固定防止其断裂，这样造成了使用程序繁杂、施工质量和效果不易保证。
中国专利公开号CN200946127(名称为：夹丝泡沫玻璃)通过在泡沫玻璃中间设置金属丝网的方式增强泡沫玻璃的强度。首先在泡沫玻璃配合料上放置一层网格状的金属丝网，之后再在金属丝网上铺一层与丝网下面相同重量的泡沫玻璃配合料，最后按照公知的泡沫玻璃制造工艺制备强度较高的夹丝泡沫玻璃。但是由于金属和玻璃材料之间膨胀系数的差异，在退火和使用过程中易产生开裂和破损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纤维增强泡沫玻璃，该泡沫玻璃具有机械强度高、施工效果好、使用安全性好的特点。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纤维增强泡沫玻璃，它包括泡沫玻璃，其特征在于泡沫玻璃中设置有增强纤维。
所述的增强纤维指玻璃纤维、碳纤维、金属纤维(如铝纤维)中的任意一种或任意二种以上(含任意二种)的混合，任意二种以上混合时为任意配比。
所述的增强纤维的直径为4.0～25μm，增强纤维的长度为0.20～10.0cm。
采用公知的泡沫玻璃生产工艺，配料时在配合料中添加3.0wt％～15.0wt％的增强纤维(即增强纤维的添加量为泡沫玻璃配合料重量的3.0％～15.0％)。
本发明的有益效果是(与现有泡沫玻璃相比)：通过在泡沫玻璃配合料中引入增强纤维，可有效的增加泡沫玻璃的机械强度，避免其在加工、运输和使用过程中的破损，施工效果好、使用安全性好；制成板材时可增加泡沫玻璃板的幅面，使其施工效率提高。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种纤维增强泡沫玻璃，它包括泡沫玻璃，泡沫玻璃中设置有增强纤维。所说的增强纤维指玻璃纤维，玻璃纤维的直径为8.0μm，玻璃纤维的长度为5.0cm。
上述一种纤维增强泡沫玻璃的制备方法：使用普通钠钙硅玻璃作为泡沫玻璃的主要原料；采用公知的泡沫玻璃的配料工艺将92.5wt％碎玻璃、4.0wt％石英砂、0.5wt％碳粉、3.0wt％硼砂一起球磨成粒度小于0.15mm的粉末；按玻璃纤维的添加量为泡沫玻璃的配合料(即碎玻璃、石英砂、碳粉和硼砂的总量)重量的5.0wt％，选取玻璃纤维，然后在泡沫玻璃配合料中加入清洗干净的玻璃纤维，玻璃纤维的直径为8.0μm，玻璃纤维的长度为5.0cm，将玻璃纤维和泡沫玻璃配合料混合均匀并放入耐热模具中；采用公知的泡沫玻璃烧成温度制度，首先以15℃/min速度升温至500℃，保温40min，然后以20℃/min速度升温至700℃，再以8℃/min速度升温至880℃并保温50min，最后使玻璃缓慢冷却到600℃，采用公知的温度制度退火，制成纤维增强泡沫玻璃(产品)。可用锯加工成所需的各种形状。经测试产品的抗压强度为18Mpa，抗折强度为13Mpa；说明该产品的机械强度高。该产品使用过程中不产生开裂和破损，施工效果好、使用安全性好。
在泡沫玻璃中加入增强纤维，可以有效的增加泡沫玻璃的抗压和抗折强度，减少其在加工、运输和使用过程中的破损。并且纤维和泡沫玻璃本体能牢固的结合在一起，在退火过程中不易开裂和分层。同时导热系数和吸水率等参数与不添加纤维的泡沫玻璃相当。
实施例2：
与实施例1基本相同，不同之处在于：所述的玻璃纤维的直径为4.0μm，玻璃纤维的长度为0.20cm。
实施例3：
与实施例1基本相同，不同之处在于：所述的玻璃纤维的直径为25μm，玻璃纤维的长度为10.0cm。
实施例3：
与实施例1基本相同，不同之处在于：按玻璃纤维的添加量为泡沫玻璃的配合料(即碎玻璃、石英砂、碳粉和硼砂的总量)重量的3.0wt％，选取玻璃纤维。
实施例4：
与实施例1基本相同，不同之处在于：按玻璃纤维的添加量为泡沫玻璃的配合料(即碎玻璃、石英砂、碳粉和硼砂的总量)重量的15.0wt％，选取玻璃纤维。
实施例5：
与实施例1基本相同，不同之处在于：用碳纤维替代玻璃纤维。
实施例6：
与实施例1基本相同，不同之处在于：用铝纤维替代玻璃纤维。
实施例7：
与实施例1基本相同，不同之处在于：用碳纤维和铝纤维替代玻璃纤维；碳纤维与铝纤维重量的各占1/2。
本发明所列举的各原料以及各原料的上下限取值，以及各工艺参数的上下限取值，都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (4)

1.一种纤维增强泡沫玻璃，它包括泡沫玻璃，其特征在于泡沫玻璃中设置有增强纤维。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强泡沫玻璃，其特征在于：所述的增强纤维指玻璃纤维、碳纤维、金属纤维中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强泡沫玻璃，其特征在于：所述的增强纤维的直径为4.0～25μm，增强纤维的长度为0.20～10.0cm。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强泡沫玻璃，其特征在于：增强纤维的添加量为泡沫玻璃配合料重量的3.0％～15.0％。
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