CN112010565A - 一种高强度的泡沫玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高强度的泡沫玻璃及其制备方法和应用 Download PDF

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CN112010565A CN202010945351.5A CN202010945351A CN112010565A CN 112010565 A CN112010565 A CN 112010565A CN 202010945351 A CN202010945351 A CN 202010945351A CN 112010565 A CN112010565 A CN 112010565A
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徐晓静
王志刚
傅维享
张宏
陈祖斌
郑树峰
洪延杰
梁旭
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Abstract

本发明适用于隔热材料技术领域，提供了一种高强度的泡沫玻璃及其制备方法和应用，该泡沫玻璃包括以下组分：硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维。本发明实施例通过以硼硅酸盐微晶玻璃为原料，以炭黑和二氧化锰为复合发泡剂，以硼砂为改性剂，以岩棉纤维为增强增韧剂，可以显著提高泡沫玻璃的强度和韧性等性能，以制得具有低导热系数、隔热、保冷、保温、高强度、高韧性、环保、无毒害等优点的高品质的泡沫玻璃。

Description

一种高强度的泡沫玻璃及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于隔热材料技术领域，尤其涉及一种高强度的泡沫玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
我国泡沫玻璃的研发生产起始于上世纪七十年代，但由于投入的研发资金和技术力量相对不足，导致直到目前为止，在生产低密度、高品质的泡沫玻璃方面的技术仍有较大不足，市场上供应的泡沫玻璃仍存在规定密度下抗压强度、扛着强度低、导热系数较高等问题，尤其是应用于LNG、液态乙烷、液态乙烯的低温绝热保冷等领域的泡沫玻璃，高品质的泡沫玻璃产品的生产技术仍有巨大的提升空间。
泡沫玻璃的应用领域较广。因泡沫玻璃具有较均匀的微孔结构，使其具有低密度以及良好的隔热保冷、保温、吸音、强度高、不燃、防火、吸水率低、无毒、使用寿命长、耐腐蚀等性能，产品的应用领域也越来越广泛，尤其是在化工、石油化工、冷藏、建筑、吸音、装饰等行业的需求量越来越大。特别是由于在世界范围内环保要求越来越高，LNG做为清洁燃料的比例大幅度提高，加上液态乙烷、乙烯的收储运设施需求量的增加也进一步拉动了泡沫玻璃需求量的增长。
泡沫玻璃是一种具有较均匀微孔结构的无机材料，其生产原料为微晶玻璃，微晶玻璃的品质卓越，用途广泛，但也存在导热系数较过高、保冷隔热和保温隔热效果差的缺点，不能直接应用于低温绝热保冷、保温等场合，因此，如何将微晶玻璃制作成低密度、低导热系数，且具有较高抗压强度、较高抗折强度的高品质低温绝热保冷材料则成为研制和生产微晶泡沫玻璃的主要任务。
微晶泡沫玻璃内部存在大量的气孔，这些气孔的存在使得微晶玻璃的密度大幅度降低，而且通过调整和控制微晶玻璃原料的配比、选择和控制发泡剂和稳定剂的品种和配比、控制微晶玻璃发泡过程和发泡倾向、控制发泡后泡沫玻璃的退火过程等一系列过程，可以较好地将泡沫玻璃的微孔大小、微孔均匀程度、发泡率、高闭孔率结合起来；微孔大小适度、微孔均匀的泡沫玻璃有利于提高泡沫玻璃的强度，高发泡率可以降低泡沫玻璃的密度、高闭孔率有利于降低泡沫玻璃的导热系数，而玻璃原料的选择主要考虑有利于玻璃强度即泡沫玻璃强度来研制。
因此，目前亟待研发一种适合于上述要求的高强度、高品质的泡沫玻璃。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种高强度的泡沫玻璃，旨在解决背景技术中提出的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种高强度的泡沫玻璃，其包括以下按照质量百分比计的组分：硼硅酸盐微晶玻璃80.5％～97.85％、炭黑0.1％～1.5％、二氧化锰0.05％～0.5％、硼砂1％～8％、岩棉纤维1％～8％、二氧化钛0～1.5％，各组分的质量百分比之和为100％。
作为本发明实施例的一个优选方案，所述泡沫玻璃包括以下按照质量百分比计的组分：硼硅酸盐微晶玻璃87.6％～93.8％、炭黑0.4％～1.1％、二氧化锰0.1％～0.3％、硼砂3.5％～5.5％、岩棉纤维2％～5％、二氧化钛0.2～0.5％，各组分的质量百分比之和为100％。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述硼硅酸盐微晶玻璃包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 52.2％～68.5％、Al2O3 2％～5％、Na2CO3 8％～18％、K2CO3 2％～4％、CaCO3 0.5％～8％、MgCO3 0～3.5％、H3BO3 6％～19％、TiO2 0～1.8％、ZnO 0～1.5％，各组分的质量百分比之和为100％。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述硼硅酸盐微晶玻璃的制备方法包括以下步骤：
按照硼硅酸盐微晶玻璃中各组分的质量百分数，称取原料；
将原料加热至1230～1260℃，得到玻璃溶液；
对玻璃溶液进行激冷处理后，再进行干燥处理，得到所述硼硅酸盐微晶玻璃。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，干燥处理的温度为200～230℃。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述岩棉纤维包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 46％～52％、Al2O3 13％～15％、CaO 20％～22％、MgO 8％～10％、Na2O1.5％～2％、K2O 1％～1.5％、Fe2O3 1.5％～2％，余量为杂质，各组分的质量百分比之和为100％。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述的泡沫玻璃的制备方法，其包括以下步骤：
按照各组分的质量百分比，称取硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛，备用；
将硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛进行混合和研磨后，再经筛分，得到混合料；
将混合料置于700～800℃的温度下进行保温处理后，再置于580～600℃的温度下进行退火处理，然后经冷却，得到所述泡沫玻璃。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述制备方法制得的泡沫玻璃。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述泡沫玻璃的密度为163～265kg/m3，抗压强度为1.928～3.253MPa，抗折强度为1286～1523kPa。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述泡沫玻璃在作为隔热材料中的应用。
本发明实施例提供的一种高强度的泡沫玻璃，相比于现有技术，具有低导热系数、隔热、保冷、保温、高强度、高韧性、环保、无毒害等优点，其可应用于低温绝热保冷等领域。具体的，本发明实施例通过以硼硅酸盐微晶玻璃为原料，以炭黑和二氧化锰为复合发泡剂，以硼砂为改性剂，以岩棉纤维为增强增韧剂，可以显著提高泡沫玻璃的强度和韧性等性能，以制得高品质的泡沫玻璃。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
该实施例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 67％、Al2O3 2.5％、Na2CO3 8.6％、K2CO32.2％、CaCO3 1.7％、MgCO3 0.9％、H3BO3 15.8％、ZnO 0～1.3％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1250℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于220℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃90.8g、炭黑0.7g、二氧化锰0.15g、硼砂3.5g、岩棉纤维4.5g、二氧化钛0.35g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8c m，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 49.23％、A l2O3 14.05％、CaO21.91％、MgO 9.33％、Na2O 1.86％、K2O 1.32％、Fe2O3 1.88％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛依次加入中球磨机中进行混合和研磨3.2h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到765℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至590℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
实施例2
该实施例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 65％、Al2O3 3.3％、Na2CO3 9％、K2CO33.2％、CaCO3 3％、MgCO3 3.2％、H3BO3 12％、ZnO 1.3％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1250℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于250℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃91.25g、炭黑0.75g、二氧化锰0.15g、硼砂3.5g、岩棉纤维4g、二氧化钛0.35g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8cm，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 49.23％、Al2O3 14.05％、CaO 21.91％、MgO9.33％、Na2O 1.86％、K2O 1.32％、Fe2O31.88％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛依次加入中球磨机中进行混合和研磨3.2h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到765℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至590℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
实施例3
该实施例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 63％、Al2O3 4.2％、Na2CO3 12.8％、K2CO32.9％、CaCO3 2.8％、MgCO3 1.6％、H3BO3 11.8％、ZnO 0.9％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1250℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于220℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃91.65g、炭黑0.85g、二氧化锰0.15g、硼砂3.5g、岩棉纤维3.5g、二氧化钛0.35g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8cm，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 49.23％、Al2O3 14.05％、CaO 21.91％、MgO 9.33％、Na2O 1.86％、K2O 1.32％、Fe2O31.88％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛依次加入中球磨机中进行混合和研磨3.2h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到765℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至590℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
实施例4
该实施例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 52.2％、Al2O3 5％、Na2CO3 18％、K2CO34％、CaCO3 8％、MgCO3 3.5％、H3BO3 6％、TiO2 1.8％、ZnO 1.5％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1230℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于200℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃80.5g、炭黑1.5g、二氧化锰0.5g、硼砂8g、岩棉纤维8g、二氧化钛1.5g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8cm，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 46％、Al2O3 15％、CaO 22％、MgO 10％、Na2O 2％、K2O 1.5％、Fe2O3 2％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛依次加入中球磨机中进行混合和研磨3h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到700℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至580℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
实施例5
该实施例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 68.5％、Al2O3 2％、Na2CO3 8％、K2CO32％、CaCO3 0.5％、H3BO3 19％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1260℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于230℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃97.85g、炭黑0.1g、二氧化锰0.05g、硼砂1g、岩棉纤维1g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8cm，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 52％、Al2O3 13％、CaO 20％、MgO 8％、Na2O 1.5％、K2O 1％、Fe2O31.5％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维依次加入中球磨机中进行混合和研磨3.5h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到800℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至600℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
实施例6
该实施例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 61.8％、Al2O3 3.5％、Na2CO3 12％、K2CO33％、CaCO3 4％、MgCO3 1.5％、H3BO3 12.5％、TiO2 0.9％、ZnO 0.8％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1240℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于210℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃87.6g、炭黑1.1g、二氧化锰0.3g、硼砂5.5g、岩棉纤维5g、二氧化钛0.5g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8cm，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 49.23％、Al2O314.05％、CaO 21.91％、MgO9.33％、Na2O 1.86％、K2O 1.32％、Fe2O3 1.88％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛依次加入中球磨机中进行混合和研磨3.2h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到765℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至590℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
实施例7
该实施例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 61.8％、Al2O3 3.5％、Na2CO3 12％、K2CO33％、CaCO3 4％、MgCO3 1.5％、H3BO3 12.5％、TiO2 0.9％、ZnO 0.8％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1240℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于210℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃93.8g、炭黑0.4g、二氧化锰0.1g、硼砂3.5g、岩棉纤维2g、二氧化钛0.2g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8cm，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 49.23％、Al2O314.05％、CaO 21.91％、MgO9.33％、Na2O 1.86％、K2O 1.32％、Fe2O3 1.88％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛依次加入中球磨机中进行混合和研磨3.2h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到765℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至590℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
对比例1
该对比例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 57％、Al2O3 3.8％、Na2CO3 16.5％、K2CO33.8％、CaCO3 3.4％、MgCO3 2.4％、H3BO3 11.8％、ZnO 1.3％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1250℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于220℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃93.2g、炭黑0.95g、硼砂3.5g、岩棉纤维2、二氧化钛0.35g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8cm，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 49.23％、Al2O3 14.05％、CaO21.91％、MgO 9.33％、Na2O1.86％、K2O 1.32％、Fe2O3 1.88％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛依次加入中球磨机中进行混合和研磨3.2h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到765℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至590℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
对比例2
该对比例提供了一种高强度的泡沫玻璃，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照以下各组分的质量百分比：SiO2 60.8％、Al2O3 3.7％、Na2CO3 13.5％、K2CO3 3.6％、CaCO3 3.2％、MgCO3 2.2％、H3BO3 11.7％、ZnO 1.3％，称取经过粉碎加工成粒径小于5mm的白云石、长石、石英砂、硼砂、纯碱、碳酸钙等原料。
S2、将上述称取的原料置于熔窑中，并加热至1250℃，得到玻璃溶液。
S3、将上述玻璃溶液经过玻璃液溜槽引出至盛放清水的水池中，使得高温玻璃溶液流股经清水激冷处理后，被击碎成粒径约为5.0～8.0mm的玻璃颗粒，然后置于220℃的干燥器中进行干燥处理至水分含量为0.5％以下，即可得到硼硅酸盐微晶玻璃，备用。
S4、称取上述硼硅酸盐微晶玻璃92.3g、炭黑0.85g、硼砂3.5g、岩棉纤维3g、二氧化钛0.35g，备用；其中，岩棉纤维的长度为0.3～0.8cm，直径为3.0～5.0mm，其包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 49.23％、Al2O3 14.05％、Ca O 21.91％、MgO 9.33％、Na2O1.86％、K2O 1.32％、Fe2O3 1.88％，余量为杂质。
S5、将上述称取的硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛依次加入中球磨机中进行混合和研磨3.2h后，再依次经230目和350目筛分，得到粒度为230～350目的混合料。
S6、将上述混合料置于加热器中，并以18℃/小时的升温速度将温度升高到765℃后，再进行保温处理5小时；然后，以5℃/小时的速率冷却降温至590℃，进行退火24小时左右，冷却至常温，即可得到高强度、高品质的泡沫玻璃。
实验例：
在相同的实验条件下，分别测定上述实施例1～3以及对比例1～2制得的泡沫玻璃的密度、抗压强度以及抗折强度，其测定结果如表1所示。
表1
泡沫玻璃 密度，kg/m<sup>3</sup> 抗压强度，MPa 抗折强度，kPa
对比例1 78 1.037 937
对比例2 125.00 1.376 1167
实施例1 265.00 3.253 1523
实施例2 242.00 2.872 1384
实施例3 163.00 1.928 1286
从表1可以看出，本发明实施例通过采用炭黑和二氧化锰作为复合发泡剂，可以显著提高泡沫玻璃的强度和韧性等性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高强度的泡沫玻璃，其特征在于，包括以下按照质量百分比计的组分：硼硅酸盐微晶玻璃80.5%~97.85%、炭黑0.1%~1.5%、二氧化锰0.05%~0.5%、硼砂1%~8%、岩棉纤维1%~8%、二氧化钛0~1.5%，各组分的质量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种高强度的泡沫玻璃，其特征在于，所述泡沫玻璃包括以下按照质量百分比计的组分：硼硅酸盐微晶玻璃87.6%~93.8%、炭黑0.4%~1.1%、二氧化锰0.1%~0.3%、硼砂3.5%~5.5%、岩棉纤维2%~5%、二氧化钛0.2~0.5%，各组分的质量百分比之和为100%。
3.根据权利要求1或2所述的一种高强度的泡沫玻璃，其特征在于，所述硼硅酸盐微晶玻璃包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 52.2%~68.5%、Al2O3 2%~5%、Na2CO3 8%~18%、K2CO3 2%~4%、CaCO3 0.5%~8%、MgCO3 0~3.5%、H3BO3 6%~19%、TiO2 0~1.8%、ZnO 0~1.5%，各组分的质量百分比之和为100%。
4.根据权利要求3所述的一种高强度的泡沫玻璃，其特征在于，所述硼硅酸盐微晶玻璃的制备方法包括以下步骤：
按照硼硅酸盐微晶玻璃中各组分的质量百分数，称取原料；
将原料加热至1230~1260℃，得到玻璃溶液；
对玻璃溶液进行激冷处理后，再进行干燥处理，得到所述硼硅酸盐微晶玻璃。
5.根据权利要求4所述的一种高强度的泡沫玻璃，其特征在于，所述步骤中，干燥处理的温度为200~230℃。
6.根据权利要求1所述的一种高强度的泡沫玻璃，其特征在于，所述岩棉纤维包括以下按照质量百分比计的组分：SiO2 46%~52%、Al2O3 13%~15%、CaO 20%~22%、MgO 8%~10%、Na2O1.5%~2%、K2O 1%~1.5%、Fe2O3 1.5%~2%，余量为杂质，各组分的质量百分比之和为100%。
7.一种如权利要求1~6中任一项所述的泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照各组分的质量百分比，称取硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛，备用；
将硼硅酸盐微晶玻璃、炭黑、二氧化锰、硼砂、岩棉纤维、二氧化钛进行混合和研磨后，再经筛分，得到混合料；
将混合料置于700~800℃的温度下进行保温处理后，再置于580~600℃的温度下进行退火处理，然后经冷却，得到所述泡沫玻璃。
8.一种如权利要求7所述制备方法制得的泡沫玻璃。
9.根据权利要求8所述的一种泡沫玻璃，其特征在于，所述泡沫玻璃的密度为163~265kg/m3，抗压强度为1.928~3.253MPa，抗折强度为1286~1523kPa。
10.一种如权利要求1~6和权利要求8~9中任一项所述泡沫玻璃在作为隔热材料中的应用。
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