WO1980000078A1 - Process for manufacturing porous glass and porous glass obtained by such process - Google Patents

Process for manufacturing porous glass and porous glass obtained by such process Download PDF

Info

Publication number
WO1980000078A1
WO1980000078A1 PCT/CH1979/000094 CH7900094W WO8000078A1 WO 1980000078 A1 WO1980000078 A1 WO 1980000078A1 CH 7900094 W CH7900094 W CH 7900094W WO 8000078 A1 WO8000078 A1 WO 8000078A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass
foam
temperature
raw mixture
blowing agent
Prior art date
Application number
PCT/CH1979/000094
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
H Schuerch
G Bayer
Original Assignee
H Schuerch
G Bayer
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by H Schuerch, G Bayer filed Critical H Schuerch
Publication of WO1980000078A1 publication Critical patent/WO1980000078A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/08Other methods of shaping glass by foaming

Definitions

  • the invention relates to a process for producing closed-pore foam glass, in which a crude mixture containing at least glass powder and blowing agent is heated to temperatures above the transformation range of the glass forming the glass powder until the blowing agent is
  • foam glass produced according to the previously known methods with the structure of a "real polyhedron foam” is by no means optimal with regard to the requirements to be placed on foam glass in practice. Because in practice, foam glass -
  • the thermal insulation properties of a foam glass structure are now essentially determined by the shape and cross section of the aforementioned lamellar walls forming the foam glass, or in other words, the heat conduction of foam glass essentially results from the heat flow flowing over the lamellar walls in the direction of the temperature gradient, while that of the cavities enclosing the lamella-like walls practically not at all
  • the ratio of the volume d lamella-like walls to the total volume of the foam glass or the density of the foam glass which is proportional to this ratio with the density of the foam-glass material forming the lamella-like walls is of decisive importance for the heat conduction, because it should be clear be that the greater the percentage of the volume of the heat-conducting lamellar walls or the smaller the percentage of the volume of the non-heat-conducting cavities in the total volume of the foam glass, the greater the heat conduction.
  • Walls on the cross-sectional area Fg are the same size in every Q-section plane, regardless of the special foam glass structure of the foam glass in question. With the same density and the same foam glass material as well as uniform structure distribution
  • the thermal resistance which such a foam glass block represents is proportional to the ratio of the mean length of the current paths of the heat flow flowing through the foam glass block in the direction of the temperature gradient to the overall cross section of the lamellar walls which is of equal size in all cross-sectional planes perpendicular to the temperature gradient direction , and since this overall cross-section of the lamella-like walls is the same under the aforementioned conditions, which apply to comparable conditions, even with foam glass blocks with different foam glass structures, differences in thermal resistance only arise with different foam glass structures if the different foam glass structures
  • the specific heat resistance of a foam glass structure is therefore a maximum or, in other words, the heat insulation properties of a foam glass structure are optimal if this structure results in the greatest possible mean length of the current paths of the heat flow flowing through the foam glass structure.
  • the yardstick for the mean length of the current paths is the ratio of the effective mean current path length to the thickness of the foam glass block or to the fictitious current path length resulting in the temperature gradient direction when the heat flow passes straight through the foam glass structure.
  • OMPI j IPO optimal if the largest possible portion of the lamella-like walls runs transversely to the temperature gradient or the smallest possible portion in the temperature gradient direction, or in other words if the F of the cavities enclosed by the lamellar walls has the greatest possible lateral deviations of the effe tive current paths from the assigned fictitious current paths running directly in the temperature gradient direction through the foam glass structure.
  • the invention was therefore based on the object of producing a method of the type mentioned at the outset to create a foam glass which, owing to its structure with regard to the requirements to be placed on foam glass in practice, has overall more favorable properties and, in particular, better thermal insulation properties than the foam glass with the structure of real polyhedron foam produced according to the known methods.
  • this is achieved in a method of the type mentioned at the outset by subjecting the glass foam to a post-expansion process in order to achieve a coarse-pore foam structure until the predominant part of the lamella-like walls between the individual foam bubbles is torn open and in each case a large number of adjacent foam bubbles have united into a single cavity and that for this purpose the heat effect on the glass foam is further maintained after its formation and / or the ratio of the mean gas pressure in the foam bubbles to the pressure acting on the glass foam from the outside . a value above the value of this ratio achieved with the formation of the glass foam and / or the surface tension of the glass forming the lamella-like walls compared to the gas in the foam bubbles and the toughness of the glass forming the lamella-like walls
  • OMPI IPO Values are brought below the values of surface tension or toughness achieved with the formation of the glass foam.
  • the present method has advantages in two respects with regard to improvements in the thermal insulation properties of the foam glass produced.
  • First of all by further expanding the glass foam in the post-expansion process with the volume of the lamella-like walls remaining the same, the total volume of the foam glass is increased and thus the density of the foam glass is reduced, which, according to the above explanations, leads to a reduction in the percentage of the total cross-section of the lamella-like Walls at the cut surface of a cross section through the foam glass and thus lead to an increase in the specific thermal resistance of the foam glass produced, which is inversely proportional to this percentage, or to an improvement in the thermal insulation properties of the foam glass. Furthermore, there is a substantial improvement in the thermal insulation properties of the foam glass produced by the combination of a plurality b of adjacent foam bubbles, achieved with the present method, into a single cavity. In comparison to those that form in this association
  • the cavities which are relatively large in relation to the pore size of the foam bubbles generally have considerably larger dimensions in the horizontal direction than in the vertical direction and, because of the resulting large-pore foam glass structure, have essentially lenticularly flattened cavities to relatively large lateral deviations of the effective current paths of the heat flow from the assigned fictitious heat flow paths running directly in the vertical direction through the foam glass structure and accordingly to a relatively large ratio of the effective to the fictitious current path length, which is a problem in the above statements substantial increase in the specific thermal resistance of the foam glass proportional to this ratio, or a corresponding improvement in the thermal insulation properties of the foam glass.
  • the increase in the ratio of effective to fictitious current path length in conjunction with the present method in conjunction with the reduction in density mentioned, enables improvements in the thermal insulation properties of foam glass up to a factor of 2 and above.
  • the glass foam is
  • the glass show is preferably heated in the post-expansion process to a temperature e which is 50 ° C. to 100 ° C. above the temperature prevailing when the glass foam is formed.
  • Ante of a substance can also advantageously be added to the blowing agent, which substance only enters into a gas-developing chemical reaction with one of the substances contained in the glass foam in the area of the temperature prevailing in the formation of the glass foam or above it. If the reaction temperature of this reaction is in the range of the temperature prevailing during the formation of the glass foam, then only through this gas-developing reaction can the gas pressure in the bubbles in the post-expansion process be brought to a value above the pressure value g achieved with the formation of the glass foam, i.e. in this case is to be carried out
  • the glass foam can of course also be heated in this case beyond the temperature prevailing during its formation, for example to accelerate the course of the reaction of the gas-developing reaction and / or to further increase the gas pressure in the foam bubbles and to reduce the surface tension and toughness of the glass.
  • reaction temperature of the gas-generating reaction is above the temperature prevailing when the glass foam is formed, further heating of the glass foam in the post-expansion process is absolutely necessary to initiate the reaction, at least down to the reaction temperature, ie in these circumstances, in In the post-expansion process, the temperature increase to the reaction temperature or the resulting increase in gas pressure in the foam bubbles and the resulting reduction in surface tension and toughness of the glass are effective before the gas pressure in the foam bubbles increases further Effect of the gas-evolving chemical reaction begins.
  • the reaction temperature should therefore not be significantly above that in the formation of the glass foam
  • OMPI W prevailing temperature, if the post-inflation process is to be based primarily on the gas-evolving chemical reaction.
  • the blowing agent can also advantageously have fractions of a substance which is vaporizable in the post-expansion process and which is inert towards the substances contained in the glass foam the temperature prevailing during the formation of the glass foam is added.
  • the evaporation temperature should expediently not be substantially above the temperature prevailing in the formation of the glass foam if the post-expansion process is primarily based on the evaporation of the said inert substance, but the evaporation temperature must in any case be higher than the temperature prevailing during the formation of the glass foam, since otherwise there is a risk that the foam glass to be produced collapses during the post-expansion process.
  • the blowing agent can also advantageously contain portions of a substance which can be decomposed in the post-expansion process and which is at a decomposition temperature above the temperature prevailing during the formation of the glass foam Splits off gas, added.
  • the decomposition temperature should expediently not be substantially above the temperature prevailing when the glass foam is formed, if the post-expansion process is primarily to be based on the elimination of gas during the decomposition.
  • reaction or evaporation or decomposition temperature is not significantly above that in the formation of the glass foam prevailing temperature, the further inflation of the glass foam until the combination of a plurality of adjacent foam bubbles into a single cavity is caused mainly by gas pressure rise in the foam bubbles above the pressure value achieved with the formation of the glass foam, while at one without
  • the glass foam is expediently formed in the temperature range between 750 ° C. and 900 ° C., and the post-expansion process is advantageous at temperatures in the temperature range from 800 ° C. to 1000 ° C. or when fillers are added up to 1150 ° C. carried out.
  • the glass foam For procedural reasons and in view of the technical effort and in particular the energy required for the production of foam glass according to the present method, it is expedient to subject the glass foam to the post-expansion process immediately after its formation. In general, however, it is also possible and in certain cases, such as when using glass powder with an exceptionally strong decrease in the surface tension and toughness of the glass above the temperature of the formation of the glass foam, to use the glass foam only after an intermediate connection Cooling phase to the post-inflation process and then reheat.
  • the glass foam can expediently be cooled to room temperature in the cooling phase and then heated again to a temperature above the temperature prevailing when the glass foam is formed in order to carry out the post-expansion process.
  • the invention further relates to foam glass produced according to the present method, which is characterized in that the major part of the total cavity volume of the foam glass is formed by cavities, each of which has a cross-sectional area of at least one cross-sectional plane running through the cavity has at least 0.5 cm.
  • the majority of the cavities have at least 0.5 cm 2
  • Cross-sectional area in each case the cross-section with the largest cross-sectional area of the cavity in question has at least one, preferably two, intersecting at right angles, which is larger than the dimension of the cavity in the normal direction thereof
  • OMPI be flat in at least approximately the same, in essence union with the normal direction mentioned, the flattening direction roughly approximated lenticular.
  • Cavities with at least 0.5 cm cross-sectional area on the interior walls of the cavity have a metallic coating deposited.
  • Foam glasses with such a metallic coating on the cavity inner walls generally have, among other things, a relatively high brittle fracture resistance.
  • a 50 to 99.5% by weight, preferably 80 to 99% by weight, crude mixture containing glass powder is expediently used.
  • glass for the glass powder at least for the most part, with a transformation which is at least partially within the temperature range from 500 ° C. to 600 ° C.
  • waste glass consisting essentially of usage glasses, preferably bottle glass and other container glass and pane glass, is expediently used.
  • waste glass consisting of device glasses, preferably borosilicate glass and / or low-melting lead glass and / or high-melting silica glass, is expediently used.
  • the waste glass is expediently broken into glass fragments of less than 5 mm in size in a jaw crusher, and the chips are then ground in a vibrating disc mill or a ball mill to give glass powder with grain sizes of up to 1 mm at most.
  • the glass powder obtained in this way is used directly for the raw mixture in the present process, that is to say without being divided into grain fractions.
  • foam glass for the building industry according to the present method
  • the glass splinters it is also possible with the present method and is advantageous for certain uses of the foam glass produced, the glass splinters to be ground more finely, for example down to a maximum grain size of 0.5 mm or in special cases even up to a maximum grain size of 0.25 mm.
  • the raw mixture should expediently contain a proportion of very fine-grained glass powder, preferably with grain sizes below 50 u, and for this purpose it is generally necessary to grind the glass splinters more finely than up to a maximum grain size of 1 mm.
  • the glass splinters are ground down to such a small maximum grain size that the proportion of very fine particles which increases as the maximum grain size decreases
  • Glass grains in the glass powder obtained correspond to the required proportion of very fine-grained glass powder in the raw mixture, or a part of the glass splinters can still have a first predetermined maximum grain size of, for example, 0.5 mm, with the proportion of very fine-grained glass powder is below the required value and the other part of the glass splinters up to a second predetermined maximum Grind the grain size of, for example, 0.25 mm, in which the proportion of very fine-grained glass powder is already above the required value, and select the ratio of one part to the other such that the mixture of the glass powder resulting from the two parts has the required proportion contains very fine-grained glass powder.
  • the glass powder can advantageously consist of glass grains of a first grain fraction with medium-sized grains, for example with a grain size between 125 and 250 u, a second grain fraction with fine grains, for example with grain sizes between 50 and 125 u and a third grain fraction with very fine grains, for example with grain sizes below 50 u, and the proportions of the individual grain fractions can be used to achieve the densest possible grain packing
  • expediently chosen such that the spaces between grains of the second grain fraction remaining in a uniform mixture of the grain fractions between the grains of the first grain fraction and the gaps still remaining between the grains of the first and second grain fractions of grains of the third grain fraction tion are filled out.
  • the latter possibility involves several additional process steps in the production of the glass powder, namely the division of the glass grains resulting from the grinding process into grain fractions, the dimensioning of the proportions of the different grain fractions required for the composition of the glass powder, and finally the mixture of these fractions, making them necessary, their use is mainly limited to the cases where the use of glass powder with a very specific grain size distribution is of essential importance for a flawless process sequence in the production of the foam glass or for the quality of the foam glass produced.
  • a fine-grained material is expediently used as blowing agent, which material is obtained by chemical reaction with a substance contained in the raw mixture or which forms when the same is heated and / or by thermal dissociation and / or by process
  • ⁇ OMPI Evaporation or sublimation developed a blowing gas that only at a temperature above the transition d raw mixture to a viscous mass marking the bonding temperature of the glass grains forming the glass powder, preferably at a temperature above 600 ° C, reaches a partial pressure that corresponds to the raw mix corresponds to the external pressure acting on the cake, and this already at a temperature below the flow temperature of the raw mixture cake which marks the transition of the raw mixture cake to a thin, flowing mass which causes the bubbles forming to rise to the surface, preferably at a temperature below 900 ° C., the temperature required for bubble formation.
  • the sum of the external pressure acting on the ro-mix cake and that due to the surface tension 4 ⁇ / d corresponding to the blowing agent grain of the size d.
  • a substance from the group of substances comprising the alkaline earth carbonates, silicon carbides and talc and the oxides of manganese, cobalt, copper, nickel and iron or a mixture of several of these substances can advantageously be used as blowing agents in the present process.
  • the blowing agent can consist at least partially of silicon monocarbide.
  • mixtures of the same with at least one oxide of the metals manganese, cobalt, copper, nickel and iron can also be used.
  • silicon monocarbide as an essential component of the blowing agent has, as will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment, in particular considerable advantages for the course of the post-blowing process.
  • blowing agent consisting at least partly of talc.
  • a mixture of talc and calcite or of talc and calcite and brown stone or of talc and at least one oxide of the metals manganese, cobalt, copper, nickel and iron is preferably used as blowing agent.
  • blowing agent a granular material with an average grain size preferably in the range between 5 and 2 of the intended average foam bubble size of the glass foam is expediently used as the blowing agent.
  • a fine-grained agent can advantageously be used as blowing agent Mater with grain sizes below 100 u, preferably below 20 u, can be used.
  • the grain sizes of the blowing agent grains should be expedient to achieve a glass foam with larger foam bubbles around the individual grains, preferably essentially over 10 u, preferably over 20 u, because with thermally dissociative o evaporating blowing agents, a foam bubble forms around each blowing agent, the final size of which is primarily determined by the volume of fibers resulting from complete dissociation or damaging of the blowing agent in question, and with grain sizes below 10 u Lively
  • the individual cavities formed by combining a plurality of adjacent foam bubbles within the foam glass are approximately the same be large - which is generally aimed at with regard to the best possible heat insulation properties of the foam glass - then it is an advantage if foam bubbles of the glass foam, which is used in the post-blowing process, are approximately the same size, and that to achieve, a granular material is expediently used as the blowing agent, which consists essentially of grains of uniform size with a size tolerance of less than 20% compared to a nominal value of the grain size in order to achieve glass foam with foam bubbles of approximately uniform size around the individual grains.
  • the principle generally applies that the percentage by weight of the blowing agent in the total weight of the raw mixture is greater than 1.2 times the ratio of the sum of the molecular weight numbers of the molecules required to form a molecule of the expanding gas of the blowing agent to the product of the density of the foam glass and the temperature value in ° K should be the absolute temperature prevailing in the formation of the glass foam.
  • this percentage is at least three times that Ratio should be. Upwards there is no mandatory maximum value for the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture, but it has been shown in practice that this weight fraction should expediently be below 10%.
  • the blowing agent If a granular material is used as the blowing agent, this material is only open at temperatures above the sealing temperature at which the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake and which is still open in the temperature range between the transition of the raw mixture the porous viscous mass-marking adhesive temperature of the glass grains forming the glass powder and the flow temperature of the raw mixture cake, which marks the transition of the raw mixture cake to a thin, flowing mass, which causes the bubbles forming to rise to the surface, a blowing gas with an external pressure which acts on the raw mixture cake developed partial pressure, then the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture should suitably be less than 2.5% and preferably between 1% and 2%
  • the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture should in any case be greater than 1 % and preferably be between 2% and 5%, because in this case there is a not inconsiderable loss of blowing gas due to the raw mixture cake which is still open-pore below the surrounding temperature, which loss must be compensated for by a correspondingly higher proportion by weight of the blowing agent in the total weight of the raw mixture.
  • the proportion by weight of each of these constituents to the total weight of the raw mixture should expediently be greater than and preferably the proportion by weight of the constituent in question which is soluble in the raw mixture cake at least twice as large
  • a material which contains constituents which react chemically with one another at a reaction temperature above the transformation range of the glass forming the glass powder and which produce at least part of the expansion gas as a reaction product can also be used as blowing agent with particular advantage which are preferably inert and insoluble in the mass forming the raw mixture cake.
  • the reaction temperature should expediently be in the range between the above-mentioned ambient temperature and the above-mentioned flow temperature of the raw mixture cake.
  • blowing agents With such blowing agents, a precise control of both the blowing and the blowing agent can be achieved by a suitable choice of the mutually reacting blowing agent components in relation to the reaction temperature in conjunction with a suitable selection of the parts by weight of these reacting blowing agent components based on the total weight of the raw mixture Achieve post-inflation process.
  • the raw mixture can be used in addition to the two
  • W1PO Basic components glass powder and blowing agent certain additives, such as fillers, fluxes, coloring additives, mixing liquids, etc., are added.
  • certain additives such as fillers, fluxes, coloring additives, mixing liquids, etc.
  • the following guidelines essentially apply to the addition of such additives to the raw mixture:
  • an inert filler or one which reacts with a substance contained in the raw mixture or which is formed when it is heated can expediently be added to the raw mixture.
  • Such fillers generally increase the viscosity of the viscous mass forming the raw mixture cake. In the present process, this can be of particular importance for the post-expansion process, since the post-expansion process is in most cases at temperatures above that when the glass foam is formed prevail the so-called inflation temperature and should on the other hand to avoid difficulties with
  • the filler used in the present process is primarily a substance from the group of substances comprising quartz powder, fireclay powder, kaolin, corundum powder and clay, or a mixture of several of these substances.
  • the filler used should expediently be as fine-grained as possible and have average grain sizes of less than 10011, preferably less than 10 u, which is generally given or realizable with the abovementioned substances.
  • the weight fraction of the filler in the total weight of the raw mixture should expediently be below 50% and preferably in the range between 10% and 30 l.
  • the glass forming the glass powder and / or the temperature at which the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake and / or the flow temperature marking the transition of the raw mixture cake to a thin, flowing mass which causes the bubbles which form to rise to the surface of the raw mixture cake can be added to the raw mixture expediently reducing the viscosity of the raw mixture cake.
  • the addition of fluxes is particularly considered when the gas development of the blowing agent to be used starts at relatively low temperatures and the above-mentioned ambient temperature would be above the temperature at which the gas evolution begins without the addition of flux to the raw mixture.
  • the enclosure temperature is expediently reduced to a value which is below half the temperature at which the gas evolution of the blowing agent begins by adding a flux.
  • Boric acid or lithium carbonate can advantageously be used as the flux.
  • the weight fraction of the flux in the total weight of the raw mixture should preferably be between 0.2% and 1%.
  • a color-imparting additive can also be added to the raw mixture, preferably a substance from which the transition metal oxides and chromates, as well as nickel monoxide, manganese dioxide, cobalt (III) oxide, iron (III) oxide , Chromium (III) oxide and vanadium (V) oxide group of substances or a mixture of several of these substances.
  • various of these substances, and in particular the metal oxides specified can simultaneously act as blowing agents, which must be taken into account when selecting the blowing agent to be used and also when measuring the proportion by weight of the total weight of the raw mixture.
  • the coloring additive alone can simultaneously form the blowing agent.
  • the proportion by weight of the coloring additive in the total weight of the raw mixture should generally be kept as low as possible and should preferably be between 0.5% and 10%. It may also be advantageous for the course of the process of the present method to preferably mix the crude mixture with a stirring liquid in order to simplify the achievement of a uniform distribution of its constituents in the mixture and / or to improve the blowing process and an associated increase in the strength of the foam glass produced with water to mix into a dough and then stir in dough form until an essentially homogeneous mixture is formed and then to dry the dough at elevated temperature, preferably in the temperature range between 100 ° C. and 120 ° C.
  • Flux is advisable to use a substance that is soluble in the mixing liquid, preferably water with boric acid as the mixing liquid, and to dissolve the flux in the mixing liquid before mixing the mixing liquid with the raw mixture.
  • Such mixing of the raw mixture with water or another liquid is not absolutely necessary in the present process. Rather, in many cases there is also the possibility of heating the raw mixture to carry out the expanding process in the dry state, and of course this has the advantage that the aforementioned process step of drying the raw mixture dough can be saved.
  • the raw mixture is mixed, preferably stirred and then carried out, in order to achieve a uniform distribution of its constituents in the mixture in the dry state until an essentially homogeneous mixture is formed of the swelling process in the dry state.
  • the raw mixture can be heated in appropriate forms.
  • forms in which the raw mixture is heated can also prevent the raw mixture cake from running apart during the expansion or post-expansion process.
  • Molds made of ceramic or metal, preferably scale-free steel, can advantageously be used for this purpose, which should expediently be able to be dismantled from the mold in order to simplify the removal of the foam glass molded body produced.
  • the raw mixture is mixed with a mixing liquid to form a raw mixture dough
  • the raw gerough dough only after it has been introduced is dried into the mold, because the dough fills the lower part of the mold completely and evenly, which cannot usually be achieved with already dried chunks of raw mixture.
  • the raw mixture dough can be introduced into the
  • the mold when using continuous furnaces for the heating of the raw mixture, the mold is in most cases dried in the same oven or the pre-zone in which the raw mixture is subsequently heated to the expansion or post-expansion temperatures when the mold passes through the oven.
  • the present method for producing a molded foam body it is advantageously possible to use an essentially closed, dismantled mold with a cavity adapted to the dimensions of the molded glass body and into the mold a product corresponding to the volume of the cavity and the intended density of the molded glass body
  • the amount by weight of the raw mixture is introduced.
  • the raw mixture is expediently mixed in the dry state and introduced into the mold, since in closed molds the removal of the vapor of the mixing liquid which arises when drying the moist mixed raw mixture causes certain difficulties.
  • it is of course also possible to introduce the raw mixture in a moist state only then either the mold should only be closed after the raw mixture has dried or small openings should be provided at the top of the mold through which the steam flows out can.
  • the production of foam glass moldings with such closed molds has the advantage of a high degree of shape accuracy of the foam glass bodies produced, provided that suitable process management and a suitable composition of the raw mixture ensure that the foam that forms in the expansion process and in the post-expansion process Glass foam that expands further completely fills the cavity enclosed by the mold at the end of the post-expansion process, and this can generally be achieved if the glass foam in the final phase of the post-expansion process has a sufficient low toughness to adapt seamlessly to the shape of the cavity walls to be able to.
  • a substantial reduction in the production outlay for foam glass moldings can be achieved, if either molds, such as thin-walled individual molds a prebaked or dried clay, are used, ie after completion of the manufacturing process, an integrated component, such as, for example, forming a sheathing for the molded article produced, or if it is possible to compact to a high degree of dimensional accuracy or if rounded forms can be accepted at the corners and edges of the molded articles to be produced.
  • the use of molds can be dispensed with entirely if a substance which increases the toughness of the raw mixture cake or the glass foam is added to the raw mixture to prevent the raw mixture cake or the glass foam from diverging during the blowing or post-blowing process.
  • a substance which increases the toughness of the raw mixture cake or the glass foam is added to the raw mixture to prevent the raw mixture cake or the glass foam from diverging during the blowing or post-blowing process.
  • clay and koalin such substances are very suitable.
  • the raw mixture is dried or dried in a preheated oven, the temperature of which is below the enclosing temperature, at which the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake - and which are preferably between 400 ° C. and 700 ° C. lies, or introduced into a furnace zone of appropriate temperature and first heated in the furnace or the furnace zone to approximately the temperature prevailing there.
  • the raw mixture cake that forms preferably within 20 to 60 minutes, by increasing the oven temperature or moving it to a higher temperature zone to the temperature required to form the glass foam, in the temperature range between the surrounding temperature and the transition of the raw mixture cake a low-viscosity blowing temperature of the raw mixture cake which allows the forming bubbles to rise to the surface and which preferably falls in the range from 700 ° C. to 900 ° C.
  • the post-expansion process is then carried out and the foam glass formed thereafter, preferably within less than 30 minutes, by reducing the oven temperature or moving it to an oven zone
  • OMPI lower temperature at least to a temperature close to the upper limit of the transformation range of the glass forming the foam glass, preferably temperature falling to e in the lower part of the transformation range, cooled and then, preferably with the interposition of an aftermath serving to influence the material properties of the finished foam glass process, let it cool to room temperature.
  • the foam glass formed is only briefly cooled to a temperature falling in the transformation region of the glass forming the foam glass, preferably in the lower part thereof, after the post-expansion process and then in a minimum internal stress to achieve minimal internal stresses the tempering process used in the foam structure is heated again to a temperature above the transformation range and then gradually to a temperature below the transform in a cooling process lasting several hours cooled and then then allowed to cool to room temperature, preferably in an environment having room temperature.
  • the foam glass produced by the present process can also be subjected to a mechanical aftertreatment to improve its material properties, specifically in that the foam glass formed in the warm plastic state at a temperature above the Transformation area of the glass forming the foam glass is deformed.
  • the foam glass can expediently be squeezed together in the direction transverse to this load direction, the cavities formed in the post-expansion process being flattened out in a lenticular manner by combining a plurality of adjacent foam bubbles.
  • the foam glass can also be used to increase the heat Insulation in a predetermined direction of heat flow in the direction parallel to this heat flow direction are squeezed together, the cavities formed in the post-expansion process also being flattened like a lens. Furthermore, the foam glass can be pulled apart or extruded in a predetermined loading direction in a direction parallel to this loading direction in order to increase the rigidity, the cavities formed in the post-expansion process being drawn out in a spindle-like manner, and finally the foam glass can be extended to increase the Thermal insulation is pulled apart or extruded in all directions perpendicular to an axial direction in the direction parallel to this axial direction, the cavities formed in the afterblowing process also being drawn out in a spindle-shaped manner.
  • the deformability of the foam glass in the thermoplastic state can also be used to add the foam glass produced in the course of a mechanical aftertreatment. to deform a foam glass molded body of a predetermined shape. This possibility is of importance, in particular for the case mentioned above, that the use of molds in the production of foam glass moldings is dispensed with entirely, and therefore the foam glass moldings produced
  • OMPI do not have a high level of shape accuracy, because here the required or desired shape accuracy can now be achieved by reshaping the foam glass moldings as part of a mechanical aftertreatment.
  • the present method leads, provided that the raw mixture or the glass foam formed in the expansion process is heated essentially uniformly, to at least approximately the same temperatures over the entire volume of the raw mixture or glass foam - as they are used with the usual manner
  • the furnace is generally achieved - to an essentially uniform foam glass structure of the foam glass produced over the entire foam glass volume.
  • the inhomogeneous temperature distribution can advantageously be generated by heat radiation with different intensities in the different radiation directions.
  • the strength of the foam glass produced according to the present method is in general despite its coarse-pored structure due to the cavities formed in the post-expansion process by combining a plurality of adjacent foam bubbles. and despite the resulting reduction in strength compared to foam gas with a fine-pored structure resulting from this coarse pore structure, it is still far above the strengths required in practice, for example when foam glass is used as a building material.
  • the reserves in breaking strength due to the brittleness of glass only low. An increase in the breaking strength and in particular the brittleness breaking strength of the foam glass is therefore of essential importance.
  • Such an increase can be achieved with the present method in that on the inner walls of the cavities formed in the post-expansion process by combining a plurality of adjacent foam bubbles substantially above the wall surface, homogeneous in the finished foam glass to compressive stresses along the wall surfaces leading surface layers are generated.
  • These upper surface layers can advantageously be produced by surface chemical reaction of the material forming the cavity walls with at least one substance located in the cavities, forming a reaction product with a lower thermal expansion than that of the wall material.
  • Another advantageous possibility is to produce the surface layers by means of a material which forms a self-contained coating over the wall surfaces and has a lower thermal expansion than that of the wall material, by means of a coating which adheres to the interior of the cavities from the atmosphere.
  • the upper surface layers can also advantageously by
  • a substance which precipitates from the atmosphere within the cavities on the interior walls of the cavity and then dissolves superficially in the wall material and which forms a solution with the wall material of less thermal expansion than that of the pure wall material.
  • the surface layers are produced by a material which is contained in the wall material and diffuses to the wall surfaces by heat treatment.
  • the surface layers are preferably produced under the conditions of the post-expansion process during the same.
  • a substance from the group of substances comprising the suicides, nitrides, tianates, zirconates and the rare earths or a mixture of several of these substances can expediently be added to the raw mixture.
  • the crude mixture for forming the surface layers is advantageously a metal oxide, an oxide of the metals nickel, copper and iron, or a mixture of preferably more metal oxides conces- ⁇ sets.
  • Another advantageous possibility is to add clay to the raw mixture to form the surface layers.
  • a mixture of 98% by weight of glass powder with a maximum grain size of 125 u and 2% by weight of powdered silicon carbide with a maximum grain size of 10 u was used as the raw mixture.
  • the raw mixture was mixed thoroughly and then shaken dry in a mold.
  • the open mold filled with the crude mixture up to about 30% of its height was then in an oven within a period of 3 hours to the temperature of 650 above the transformation range of the waste glass used for the glass powder, which range from 500 ° C. to 600 ° C. ° C heated at this temperature, which is still below the enclosure temperature of approx.
  • the silicon carbide used as blowing agent develops, as by an examination of the Atmosphere in the furnace could not be established, no blowing gas.
  • the mold with the inside contained, still open-pore raw mixture cakes from glued together glass grains and silicon carbide grains distributed in the interspaces between the glass grains heated to the expansion temperature of approx. 880 ° C. within approx. 25 minutes.
  • the raw mixture cake initially changes into a viscous mass in the temperature range from 680 ° C to 720 ° C, from which the silicon carbide grains distributed therein are sealed gas-tight, and from about 750 ° C then a chemical reaction of the silicon carbide with the Silicon dioxide contained in the crude mixture, in which carbon monoxide and carbon dioxide are formed and which are likely according to the following reaction equations
  • the toughness and surface tension of the glass forming the glass foam continue to drop sharply, and secondly, the pressure within the individual foam bubbles increases both due to the increase in temperature and due to a chemical reaction between the in the carbon dioxide contained in the bubbles and the rest of the silicon carbide grain still remaining in the foam bubble, in which the carbon dioxide is reduced by the silicon carbide to form silicon to carbon monoxide.
  • the free silicon produced in this reaction beats. to stick as ? essentially a self-contained coating on the inner walls of the cavities formed in the post-expansion process by combining adjacent foam bubbles.
  • the silicon coatings on the cavity inner walls can be readily determined on the finished foam glass.
  • the increase in pressure due to the chemical reaction results from the fact that two molecules of carbon monoxi are formed from one molecule of carbon dioxide in the reaction. The reaction probably only starts at temperatures above 900 ° C. It may also be
  • the cavities formed during the post-expansion process by combining foam bubbles have dimensions in the order of magnitude of centimeters, which can also be readily determined by cutting the finished, cooled foam glass.
  • the resulting foam glass is cooled within 20 minutes to the temperature of 510 ° C in the lower part of the transformation area of the glass forming the foam glass, and this rapid cooling, so to speak, freezes the foam glass structure achieved at the end of the post-blowing process .
  • the thermal stresses resulting from this rapid cooling in the foam glass are then removed in a tempering process which serves to achieve minimal residual stresses in the foam structure.
  • the glass is heated again to 620 ° C within 15 minutes and then in a cooling process lasting over 5 hours.
  • the resulting foam glass has a density of 0.143 g / cm and a foam structure with essentially regularly distributed, slightly lenticularly flattened cavities which have a diameter of between 1 and 2 cm in the horizontal direction (in relation to the position of the foam glass during the manufacturing process) have dimensions between 0.8 and 1.4 cm in the vertical direction and are coated on their inner walls with a thin silicon layer.
  • the lenticular flattening of the cavities probably arises in part only during the aforementioned Cooling process, because it could be observed that the foam glass sagged somewhat in the mold during the cooling process.
  • Example 1 The process explained in Example 1 was repeated for a raw mixture of 82 percent by weight glass powder with a maximum grain size of 1 mm and 3 percent by weight of powdered silicon monocarbide with a maximum grain size of 50 u and 15 percent by weight clay with a maximum grain size of 20 u, but for heating the The raw mixture was not used in a mold, but the raw mixture was mixed with water and formed into a cuboid and then g was dried at 120 ° C. for about 3 hours and then placed in this cuboid mold in the oven used to heat the raw mixture.
  • the process sequence is qualitatively the same as in Example 1 and also the heating and cooling times and the heating temperature of the raw mixture of about 650 ° C. and the final temperatures of the subsequent expansion process Cooling down of approx. 510 ° C., the subsequent tempering process of approx. 620 ° C. and the subsequent 5-hour cooling process of approx. 4.80 ° C. are essentially the same as in example 1, because they are for the waste glass used is the same in all cases and the above-mentioned temperatures and times result from the properties of the glass used for the powder. Furthermore, this and the following example have in common with example 2 that the raw mixture with water
  • OMPI is stirred and formed into a cuboid, which was then subjected to a three-hour drying process at approx. 120 ° C and then introduced without a mold into the oven used to heat the raw mixture.
  • a three-hour drying process at approx. 120 ° C and then introduced without a mold into the oven used to heat the raw mixture.
  • Composition of the raw mixture 97.3 percent by weight of glass powder with a maximum grain size of 0.25 m,
  • Foam glass 0.126 g / cm 3 average diameter of the cavities: 1, 1 cm average height of the cavities: 0.8 cm
  • composition of the raw mixture :
  • Foam glass 0.153 g / cm average diameter of the cavities: 1.25 cm average height. the cavities: 0.9 cm
  • composition of the raw mixture :
  • Foam glass 0.132 g / cm average diameter of the cavities: 1.6 cm average height of the cavities: 1.1 cm
  • composition of the raw mixture :

Abstract

The known technique for manufacturing porous glass with closed pores, wherein the glass foam is rapidly cooled and nearly frozen, gives a relatively thin pore glass. Nevertheless, in order to improve the thermal insulation characteristics of the porous glass, which are essential when it is used as construction and insulating material, a relatively coarse porous structure is desired. To obtain such a structure, the glass foam is submitted to inflation until most part of the lamillar walls situated between the different bubbles of the foam are tom and a plurality of neighbouring bubbles merge into a single cavity. During inflation, the influence of heat on the glass foam is maintained after its formation and/or the ratio between the average gas pressure in the foam bubbles and the pressure acting from outside on the foam is raised to a value higher than the value of this ratio obtained with the formation of the foam and/or the surface tension of the glass forming the lamellar walls, opposing to the gas being in the bubbles of the foam as well as the resistance to the glass pressure are brought down to values lower than those obtained with the formation of the foam.

Description

B e s c h r e i b u n g Description
Verfahren zur Herstellung von Schaumglas und danach her¬ gestelltes SchaumglasProcess for the production of foam glass and foam glass produced thereafter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von geschlossenporigem Schaumglas, bei dem ein mindestens Glaspulver und Blähmittel enthalten¬ des Rohgemisch auf Temperaturen oberhalb des Transforma¬ tionsbereiches des das Glaspulver bildenden Glases erhitzt wird, bis das Blähmittel durch oberhalb dieses Transforma-The invention relates to a process for producing closed-pore foam glass, in which a crude mixture containing at least glass powder and blowing agent is heated to temperatures above the transformation range of the glass forming the glass powder until the blowing agent is
O PI tionsbereiches ablaufende chemische Reaktionen und/oder Gasabspaltung und/oder Verdampfung ein Blähgas entwickel das innerhalb des durch Erweichung der Glaspulverkörner zusammengebackenen Rohgemischkuchens zunächst kugelförmi Blasen bildet, die mit der weiteren Gasentwicklung unter Aufblähung des Kuchens solange anwachsen, bis die benach barten Blasen aufeinanderstossen und beim weiteren An¬ wachsen dann unter Bildung von lamellenartigen Wänden zwischen den einzelnen Blasen eine polyedrische Form annehmen und der Kuchen damit in einen von den lamellen¬ artigen Wänden zwischen allseitig aneinander angrenzende annähernd polyederförmigen Schaumblasen gebildeten Glas¬ schaum übergeht. Ferner bezieht sich die Erfindung auf nach diesem Verfahren hergestelltes Schaumglas.O PI Chemical reactions and / or gas elimination and / or evaporation develop a blowing gas that initially forms spherical bubbles within the raw mixture cake that has been baked together by softening the glass powder grains, which then grow with the further gas development while the cake is inflated until the neighboring bubbles collide with one another and with the other Then, with formation of lamella-like walls between the individual bubbles, they assume a polyhedral shape and the cake thus passes into a glass foam formed by the lamella-like walls between approximately polyhedral foam bubbles adjoining one another on all sides. The invention further relates to foam glass produced by this method.
Verfahren* er vorgenannten Art sind schon sei längerer Zeit bekannt, z.B. aus den US-PS 2.233.608 und 3.811.851, den CH-PS 426.601 und 473.741, der DT-PS' 2.028.666 und dem Fachbuch "Silikate" von W. Hinz, VEB Verlag Berlin, 1971, Band 2, Seiten 267, 268 und 283, 28 Mit diesen bekannten Verfahren konnte jedoch nur Schaum¬ glas mit verhältnismässig beringen, im Maximum in der Grössenordnung von Millimetern liegenden Porengrössen hergestellt werden. So sind beispielsweise in den vorge- nannten CH-PS Porengrössen im Bereich von 0,2 bis 2 mm und in der genannten DT-PS Porengrössen im Bereich von 0,1 bis 1 mm als realisierbare Werte der Porengrösse ange- geb en. Der Grund dafür liegt in der bei den bekannten Verfahren angewandten Verfahrenstechnik, nach dem er¬ wähnten Uebergang des Kuchens in einen von den lamellen¬ artigen Wänden zwischen allseitig aneinander angrenzenden, annähernd polyederförmigen Schaumblasen gebildeten Glas¬ schaum, d.h. bei Erreichen der sogenannten optimalen Auf-, schäumung, die Erhitzung des Glasschaumes mit einer in der Praxis als Temperaturschock bezeichneten sprunghaften- Temperaturabsenkung auf innerhalb oder nur wenig oberhalb des genannten Transformationsbereiches liegende Tempera¬ turen schlagartig abzubrechen, denn mit dieser Abschreckung wird der gebildete Polyederglasschaum sozusagen eingefro¬ ren, so dass eine weitere Entwicklung des Schaumes nicht mehr möglich ist, und in dem als optimale Aufschäumung be¬ zeichneten Zustand können Polyederglasschäume jedenfalls bei den üblicherweise verwendeten Rohgemischen aus Ab¬ fallglaspulver und einigen Prozenten Blähmittel höchstens Porengrössen in der Grössenordnung von Millimetern er¬ reichen. Nach der bisher in der Fachwelt geltenden Auf¬ fassung - die z.B. in Begriffen, wie "optimale Aufschäu¬ mung" zum Ausdruck kommt - war im übrigen eine weitere Entwicklung des Schaumes aus herstellungstechnischen Gr den gar nicht erwünscht, im Gegenteil sollte ja eben durch die Abschreckung eine solche weitere Entwicklung verhindert und statt dessen der Zustand der "optimalen Aufschäumung" aufrecht erhalten und sozusagen eingefror weriien, und zwar weil man aufgrund von schlechten exper mentellen Erfahrungen befürchtete, dass der Polyedersch bei weiterer Entwicklung über den Zustand der sogenannte optimalen Aufschäumung hinaus in sich zusammenfällt. Aus serde herrschte in der Fachwelt auch die Meinung vor, dass eine günstigere SchaumglasStruktur als die des soge nannten "echten Polyederschaumes" nicht möglich wäre und dass Verbesserungen nur noch hinsichtlich der Fein¬ struktur erzielt werden könnten, z.B. - wie in den oben genannten CH-PS beschrieben - hinsichtlich der inneren Struktur der genannten lamellenartigen Wände oder - wie in der oben genannten DT-PS beschrieben - hinsichtlich der Gleichmässigkeit der Ausschäumung an allen Stellen innerhalb des hergestellten Schaumglases.Method * it are the aforementioned type is already known for some time, for example, US Patent No. 2,233,608 and 3,811,851, the CH-PS 426 601 and 473 741, the DT-PS '2,028,666 and the book "silicates" W Hinz, VEB Verlag Berlin, 1971, volume 2, pages 267, 268 and 283, 28 However, with these known processes it was only possible to produce foam glass with relatively small pore sizes, the maximum being of the order of millimeters. For example, in the named CH-PS pore sizes in the range from 0.2 to 2 mm and in the mentioned DT-PS pore sizes in the range from 0.1 to 1 mm as realizable values of the pore size. The reason for this lies in the process technology used in the known processes, after the aforementioned transition of the cake into a glass foam formed by the lamella-like walls between approximately polyhedral foam bubbles adjacent to one another on all sides, ie when the so-called optimal , foaming, the heating of the glass foam with an abrupt drop in temperature, which is referred to in practice as a temperature shock, is abruptly stopped to temperatures lying within or just a little above the transformation range mentioned, because with this quenching the polyhedral glass foam formed is frozen so to speak, so that one further development of the foam is no longer possible, and in the state described as optimal foaming, polyhedron glass foams can at most have pore sizes in the raw mixtures of waste glass powder and a few percent blowing agents used reach the order of millimeters. In addition, according to the view that was previously valid in the professional world - which is expressed, for example, in terms of "optimal foaming" - was another Development of the foam for manufacturing reasons is not at all desirable, on the contrary, such a development should be prevented by the deterrent and instead the state of "optimal foaming" should be maintained and frozen, so to speak, because one is due to bad experimental Experience feared that the polyhedron would collapse in further development beyond the state of the so-called optimal foaming. In the professional world there was also the opinion that a more favorable foam glass structure than that of the so-called "real polyhedron foam" would not be possible and that improvements could only be achieved with regard to the fine structure, for example as in the above-mentioned CH PS described - with regard to the internal structure of the lamella-like walls mentioned or - as described in the above-mentioned DT-PS - with regard to the uniformity of the foaming at all points within the foam glass produced.
Tatsächlich ist aber das nach den bisher be¬ kannten Verfahren hergestellte Schaumglas mit der Struk¬ tur eines "echten Polyederschaumes" im Hinblick auf die in der Praxis an Schaumglas zu stellenden Anforderungen keineswegs optimal. Denn in der Praxis wird Schaumglas -In fact, however, the foam glass produced according to the previously known methods with the structure of a "real polyhedron foam" is by no means optimal with regard to the requirements to be placed on foam glass in practice. Because in practice, foam glass -
^- wie man nahezu allen disbezüglichen Druckschriften und Veröffentlichungen entnehmen kann - hauptsächlich als Bau- und Isolierstoff verwendet, und dort kommt es vor allem auf die Wärmeisolationseigenschaften des Schaumglases an. Zwar spielen in diesem Anwendungsbereich natürlich auch die Festigkeitseigenschaften des Schaumglases eine wesentliche Rolle, aber in dieser Hinsicht sind in der Regel so grosse Reserven vorhanden*, dass zugunsten einer Verbesserung der Wärmeisolationseigenschaften ohne weiteres eine innerhalb dieser Reserven liegende Festigkeitsverminderung in Kauf genommen werden kann, und daraus ergibt sich, dass eine SchaumglasStruktur im Hinblick auf die Anforderungen in der Praxis dann als optimal zu betrachten ist, wenn sie von allen im Rahmen des möglichen liegenden Schaumglasstruktu¬ ren die besten Wärmeisolationseigenschaften aufweist. Die Wärmeisolationseigenschaften einer Schaumglasstruktur werden nun im wesentlichen von Form und Querschnitt der genannten, das Schaumglas bildenden lamellenartigen Wände bestimmt, oder anders ausgedrückt, die Wärmeleitung von Schaumglas ergibt sich im wesentlichen aus dem über die lamellenartigen Wände in Richtung des Temperaturgefälles fliessenden Wärmestrom, während die von den lamellenarti¬ gen Wänden umschlossenen Hohlräume praktisch gar nicht^ - as can be seen in almost all related publications and publications - mainly used as a building and insulating material, and there it is primarily the thermal insulation properties of the foam glass that matter. Of course, the strength properties of the foam glass also play an important role in this area of application, but in this respect there are usually so large reserves * that a reduction in strength within these reserves can easily be accepted in favor of improving the thermal insulation properties, and from this it follows that a foam glass structure is to be regarded as optimal with regard to the requirements in practice if it has the best thermal insulation properties of all of the foam foam structures that are possible lying there. The thermal insulation properties of a foam glass structure are now essentially determined by the shape and cross section of the aforementioned lamellar walls forming the foam glass, or in other words, the heat conduction of foam glass essentially results from the heat flow flowing over the lamellar walls in the direction of the temperature gradient, while that of the cavities enclosing the lamella-like walls practically not at all
"$TfREX"$ TfREX
OMPI oder nur in sehr geringem Masse zur Wärmebehandlung bei tragen. Infolgedessen ist das Verhältnis des Volumens d lamellenartigen Wände zum Gesamtvolumen des Schaumglases bzw. die diesem Verhältnis mit der Dichte des die lamel¬ lenartigen Wände bildenden Schaumglasmaterials als Pro- portionaϊitätsfaktor proportionale Dichte des Schaumglas von massgebender Bedeutung für die Wärmeleitung, denn es dürfte ja wohl klar sein, dass die Wärmeleitung umso gr ser wird, je grösser der prozentuale Anteil des Volumens der wärmeleitenden lamellenartigen Wände bzw. umso klei¬ ner der prozentuale Anteil des Volumens der nicht-wärme¬ leitenden Hohlräume am Gesamtvolumen des Schaumglases wird. Um daher bei einem Vergleich der Wärmeisolations¬ eigenschaften unterschiedlicher Schaumglasstrukturen zu vergleichbaren Verhältnissen zu kommen, muss man von gleicher Dichte der miteinander zu vergleichenden Schau gläser unterschiedlicher Schaumglasstruktur und natürlic auch von gleichem Schaumglasmaterial für die lamellenar¬ tigen Wände der zu vergleichenden Schaumgläser ausgehen. Da nun bei vorgegebener Dichte eines Schaumglases bzw. vorgegebenem Verhältnis k des Volumens V der lamel¬ lenartigen Wände zum Gesamtvolumen Vges des Schaum- glases unter der Voraussetzung einer im wesentlichen gleichen SchaumglasStruktur an allen Stellen des Schaum- glases jede in irgend einer beliebigen Querschnittsebene des Schaumglases herausgeschnittene hauchdünne Schaum¬ glasscheibe ein dem vorgegebenen VolumenverhältnisOMPI or only contribute to the heat treatment to a very small extent. As a result, the ratio of the volume d lamella-like walls to the total volume of the foam glass or the density of the foam glass which is proportional to this ratio with the density of the foam-glass material forming the lamella-like walls is of decisive importance for the heat conduction, because it should be clear be that the greater the percentage of the volume of the heat-conducting lamellar walls or the smaller the percentage of the volume of the non-heat-conducting cavities in the total volume of the foam glass, the greater the heat conduction. Therefore, in order to arrive at comparable ratios when comparing the thermal insulation properties of different foam glass structures, one has to start from the same density of the viewing glasses to be compared with each other, different foam glass structure and of course also from the same foam glass material for the lamella-like walls of the foam glasses to be compared. Since, given the density of a foam glass or the predetermined ratio k of the volume V of the lamella-like walls to the total volume Vges of the foam glass, provided that the foam glass structure is essentially the same at all points of the foam glass each wafer-thin foam glass pane cut out in any cross-sectional plane of the foam glass has a predetermined volume ratio
Vw / Vges = k entsprrechendes Verhältnis Δvw /ΔvgesVw / Vtot = k r Unlock computationally forming ratio Δvw / Δvges
Vw / Vges = k des- dem Produkt aus der Gesamtquerschnitts- fläche F der lamellenartigen Wände und der Scheiben¬ dicke d entsprechenden Volumens Δv = d.F der lamel¬ lenartigen Wände in der Schaumglasscheibe zu dem dem Pro¬ dukt aus der Gesamtfläche Fges der Schaumg°lasscheibe und der Scheibendicke d entsprechenden GesamtvolumenVw / Vges = k of the product of the total cross-sectional area F of the lamella-like walls and the pane thickness d corresponding volume Δv = dF of the lamella-like walls in the foam glass pane to the product of the total area Fges of the foam area and the total volume corresponding to the pane thickness d
Δvges = d.Fges„ der Schaumg&lasscheibe hat,' ist bei einemΔvges = d.Fges "the Schaumg & lasscheibe has' is at a
Schaumglas von vorgegebener Dichte mit im wesentlichen gleicher Schaumglasstruktur an allen Stellen des Schaum¬ glases in jeder beliebigen Querschnittsebene das Verhältn- nis Fw / ' Fges = d.Fw / ' d.Fges = Δv2 /' Δvges *= Vw / Vges k des Gesamtquerschnittes F der lamellenartigen Wände zur g°esamten Q^uerschnittsfläche Fges an der Schnitt- stelle gleich der Konstante k und damit der prozentualeFoam glass of a predetermined density with essentially the same foam glass structure at all points of the foam glass in any cross-sectional plane the ratio Fw / 'Fges = d.Fw /' d.Fges = Δv2 / 'Δvges * = Vw / Vges k of the total cross-section F of the lamellar walls to the entire cross-sectional area Fges at the interface is equal to the constant k and thus the percentage
Anteil des Gesamtquerschnittes F der lamellenartigenShare of the total cross section F of the lamella-like
Wände an der Querschnittsfläche Fges in jJeder Q-.uer- schnittsebene gleich gross und zwar unabhängig von der speziellen Schaumglasstruktur des betreffenden Schaum¬ glases. Bei gleicher Dichte und gleichem Schaumglasmate¬ rial sowie gleichmässiger Strukturverteilung haben daherWalls on the cross-sectional area Fg are the same size in every Q-section plane, regardless of the special foam glass structure of the foam glass in question. With the same density and the same foam glass material as well as uniform structure distribution
OMPI Schaumglasblöcke von gleichen Ab assen in einander ent¬ sprechenden Querschnittsebenen auch bei unterschiedlich Schaumglasstruktur gleich grosse Gesamtquerschnitte der lamellenartigen Wände. Sind ferner bei diesen Schaumgla blocken auch die Querschnittsflächen in sämtlichen zur Temperaturgefällerichtung senkrechten Querschnittsebene gleich gross, dann sind nach dem oben gesagten auch die Gesamtquerschnitte der lamellenartigen Wände in allen d sen Querschnittsebenen gleich gross, und zwar ebenfalls wiederum auch bei unterschiedlicher Schaumglasstruktur der einzelnen Schaumglasblöcke. Der Wärmewiderstand, de ein solcher Schaumglasblock darstellt, ist in diesem Fa proportional dem Verhältnis aus der mittleren Länge der Strompfade des in Richtung des Temperaturgefälles durch den Schaumglasblock fliessenden Wärmestromes zu dem in allen zur Temperaturgefällerichtung senkrechten Quer¬ schnittsebenen gleich grossen Gesamtquerschnitt der la- mellenartigen Wände, und da dieser Gesamtquerschnitt de lamellenartigen Wände unter den vorgenannten., für ver¬ gleichbare Verhältnisse geltenden Voraussetzungen auch bei Schaumglasblöcken mit unterschiedlicher Schaumglas¬ struktur gleich gross ist, ergeben sich Unterschiede im Wärmewiderstand bei unterschiedlicher SchaumglasStruktu nur dann, wenn aus der unterschiedlichen SchaumglasstruOMPI Foam glass blocks of the same dimensions in mutually corresponding cross-sectional planes, even with different foam glass structures, have the same overall cross sections of the lamella-like walls. If, in addition, the cross-sectional areas in these foam glasses are the same in all cross-sectional planes perpendicular to the temperature gradient direction, then, according to the above, the total cross-sections of the lamellar walls in all these cross-sectional planes are also the same size, again also with different foam glass structures of the individual foam glass blocks. In this case, the thermal resistance which such a foam glass block represents is proportional to the ratio of the mean length of the current paths of the heat flow flowing through the foam glass block in the direction of the temperature gradient to the overall cross section of the lamellar walls which is of equal size in all cross-sectional planes perpendicular to the temperature gradient direction , and since this overall cross-section of the lamella-like walls is the same under the aforementioned conditions, which apply to comparable conditions, even with foam glass blocks with different foam glass structures, differences in thermal resistance only arise with different foam glass structures if the different foam glass structures
^ ( tur verschiedene mittlere Längen, der Strompfade der durch diese Schaumglasblöcke mit unterschiedlicher Schaumglas¬ struktur fliessenden Wärmeströme resultieren. Der spezifi¬ sche Wärmewiderstand einer Schaumglasstruktur wird daher dann ein Maximum oder, anders ausgedrückt, die Wärmeiso¬ lationseigenschaften einer Schaumglasstruktur sind dann optimal, wenn sich aufgrund dieser Struktur die grösst- mögliche mittlere Länge der Strompfade des durch die SchaumglasStruktur fliessenden Wärmestromes ergibt. , Als Massstab der mittleren Länge der Strompfade ist da¬ bei das Verhältnis der effektiven mittleren Strompfad¬ länge zur Dicke des Schaumglasblockes bzw. zu der sich bei geradlinigem Durchtritt des Wärmestromes durch die Schaumglasstruktur in Temperaturgefällerichtung ergebenden fiktiven Strompfadlänge anzusehen. Dieses Verhältnis der effektiven zur fitkiven Strompfadlänge ist umso grösser, je weiter der Wärmestrom bei seinem Durchgang durch die Schaumglasstruktur quer zur Temperaturgefällerichtung hin- und herlaufen muss bzw. je grösser der Anteil der quer zur Temperäturgefällerichtung verlaufenden Wegabschnitte an der gesamten Strompfadlänge ist. Da nun die Strompfade, wie oben schon erwähnt, fast ausschliesslich innerhalb der lamellenartigen Wände verlaufen, ist eine Schaumglasstruk¬ tur bezüglich ihrer Wärmeisolationseigenschaften dann^ ( For different mean lengths, the current paths of the heat flows flowing through these foam glass blocks with different foam glass structures result. The specific heat resistance of a foam glass structure is therefore a maximum or, in other words, the heat insulation properties of a foam glass structure are optimal if this structure results in the greatest possible mean length of the current paths of the heat flow flowing through the foam glass structure. The yardstick for the mean length of the current paths is the ratio of the effective mean current path length to the thickness of the foam glass block or to the fictitious current path length resulting in the temperature gradient direction when the heat flow passes straight through the foam glass structure. This ratio of the effective to the active current path length is greater, the further the heat flow has to run back and forth transversely to the temperature gradient direction as it passes through the foam glass structure, or the greater the proportion of the path segments running transverse to the temperature gradient direction in the total current path length. Since the current paths, as already mentioned above, run almost exclusively within the lamella-like walls, a foam glass structure with regard to their heat insulation properties is then
OMPI j. IPO optimal, wenn von den lamellenartigen Wänden ein mög¬ lichst grösser Anteil quer zur Temperaturgefällerichtu bzw. ein möglichst geringer Anteil in Temperaturgefäll richtung verläuft, oder mit anderen Worten, wenn die F der von den lamellenartigen Wänden umschlossenen Hohl¬ räume möglichst grosse seitliche Abweichungen der effe tiven Strompfade von den zugeordneten, direkt in Tempe raturgefällerichtung durch die Schaumglasstruktur ver¬ laufenden fiktiven Strompfaden bedingt. Das ist aber b dem nach den bisher bekannten Verfahren hergestellten Schaumglas mit der Struktur eines "echten Polyederscha nicht der Fall, denn bei einem echten Polyederschäum i die Form der Hohlräume grob angenähert kugelförmig und diesem Fall ist die effektive mittlere Strompfadlänge um ca. 20 % grösser als die Länge eines geradlinig durch die Schaumglasstruktur führenden fiktiven Stromp des, während man mit anderen Schaumglasstrukturen, wie z.B. Strukturen mit linsenförmig abgeflachten Hohlräum auf ein Verhältnis der effektiven zur fitkiven Strompf länge von zwei und mehr bzw. auf ca. zweimal so gute Wärmeisolationseigenschaften wie denen des nach den be kannten Verfahren hergestellten Schaumglases kommen kaOMPI j . IPO optimal if the largest possible portion of the lamella-like walls runs transversely to the temperature gradient or the smallest possible portion in the temperature gradient direction, or in other words if the F of the cavities enclosed by the lamellar walls has the greatest possible lateral deviations of the effe tive current paths from the assigned fictitious current paths running directly in the temperature gradient direction through the foam glass structure. However, this is not the case with the foam glass manufactured according to the previously known processes with the structure of a "real polyhedron, because in the case of a real polyhedron foam i the shape of the cavities is roughly spherical and in this case the effective mean current path length is approximately 20% greater than the length of a fictional current of rectilinearly leading through the foam glass structure, while with other foam glass structures, such as structures with lenticularly flattened cavities, a ratio of the effective to the positive current length of two or more or approximately twice as good thermal insulation properties as that of the foam glass produced by the known methods come ka
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellu eines Schaumglases zu schaffen, das aufgrund seiner Struk¬ tur im Hinblick auf die in der Praxis an Schaumglas zu stellenden Anforderungen insgesamt günstigere Eigen¬ schafgen und insbesondere bessere Wärmeisolationseigen¬ schaften als das nach den bekannten Verfahren hergestellte Schaumglas mit der Struktur von echtem Polyederschaum aufweist.The invention was therefore based on the object of producing a method of the type mentioned at the outset to create a foam glass which, owing to its structure with regard to the requirements to be placed on foam glass in practice, has overall more favorable properties and, in particular, better thermal insulation properties than the foam glass with the structure of real polyhedron foam produced according to the known methods.
Erfindungsgemäss wird das bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass der Glasschaum zur Erzielung einer grobporigen Schaumstruk¬ tur einem Nachblähprozess unterzogen wird, bis der über¬ wiegende Teil der lamellenartigen Wände zwischen den einzelnen Schaumblasen aufgerissen ist und sich jeweils eine Vielzahl benachbarter Schaumblaseπ zu einen einzigen Hohlraum vereinigt haben und dass hierzu die Hitzeein¬ wirkung auf den Glasschaum nach seiner Bildung weiter auf¬ recht erhalten wird und/oder das Verhältnis des mittle¬ ren Gasdruckes in den Schaumblasen zu dem von aussen auf den GlassChaum einwirkenden Druck auf. einen Wert über dem mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Wert dieses Verhältnisses und/oder die Oberflächenspannung des die lamellenartigen Wände bildenden Glases gegenüber dem in den Schaumblasen befindlichen Gas sowie die Zähig¬ keit des die lamellenartigen Wände bildenden Glases aufAccording to the invention, this is achieved in a method of the type mentioned at the outset by subjecting the glass foam to a post-expansion process in order to achieve a coarse-pore foam structure until the predominant part of the lamella-like walls between the individual foam bubbles is torn open and in each case a large number of adjacent foam bubbles have united into a single cavity and that for this purpose the heat effect on the glass foam is further maintained after its formation and / or the ratio of the mean gas pressure in the foam bubbles to the pressure acting on the glass foam from the outside . a value above the value of this ratio achieved with the formation of the glass foam and / or the surface tension of the glass forming the lamella-like walls compared to the gas in the foam bubbles and the toughness of the glass forming the lamella-like walls
OMPI IPO Werte unter die mit der Bildung des Glasschaumes er¬ reichten Werte der Oberflächenspannung bzw. der Zähig¬ keit gebracht werden.OMPI IPO Values are brought below the values of surface tension or toughness achieved with the formation of the glass foam.
Das vorliegende Verfahren bringt in zweierlei Hinsicht Vorteile inbezug auf Verbesserungen der Wärme¬ isolationseigenschaften des hergestellten Schaumglases mit sich. Zunächst einmal werden durch weitere Aufblähu des Glasschaumes in dem Nachblähprozess bei gleichblei¬ bendem Volumen der lamellenartigen Wände das Gesamtvolu men des Schaumglases erhöht und damit die Dichte des Schaumglases herabgesetzt, was nach den obigen Ausfüh¬ rungen zu einer Verringerung des prozentualen Anteiles des Gesamtquerschnittes der lamellenartigen Wände an de Schnittfläche eines Querschnittes durch das Schaumglas und damit zu einer Erhöhung des diesem prozentualen An¬ teil umgekehrt proportionalen spezifischen Wärmewider¬ standes des hergestellten Schaumglases bzw. zu einer Ve besserung der Wärmeisolationseigenschaften des Schaum¬ glases führt. Des weiteren ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Wärmeisolationseigenschaften des herge stellten Schaumglases aus der mit dem vorliegenden Verf ren erreichten Vereinigung von jeweils einer Vielzahl b nachbarter Schaumblasen zu einem einzigen Hohlraum. Den die sich bei dieser Vereinigung bildenden, im VergleichThe present method has advantages in two respects with regard to improvements in the thermal insulation properties of the foam glass produced. First of all, by further expanding the glass foam in the post-expansion process with the volume of the lamella-like walls remaining the same, the total volume of the foam glass is increased and thus the density of the foam glass is reduced, which, according to the above explanations, leads to a reduction in the percentage of the total cross-section of the lamella-like Walls at the cut surface of a cross section through the foam glass and thus lead to an increase in the specific thermal resistance of the foam glass produced, which is inversely proportional to this percentage, or to an improvement in the thermal insulation properties of the foam glass. Furthermore, there is a substantial improvement in the thermal insulation properties of the foam glass produced by the combination of a plurality b of adjacent foam bubbles, achieved with the present method, into a single cavity. In comparison to those that form in this association
f zur Porengrösse der Schaumblasen relativ grossen Hohlräume haben im Gegensatz zu den grob angenähert kugelförmigen Schaumblasen in horizontaler Richtung in der Regel beträcht¬ lich grössere Abmasse als in vertikaler Richtung und füh¬ ren aufgrund der sich damit ergebenden grobporigen Schaum¬ glasstruktur mit im wesentlichen linsenförmig abgeflachten Hohlräumen zu relativ grossen seitlichen Abweichungen der effektiven Strompfade des Wärmestromes von den zugeordne¬ ten, direkt in vertikaler Richtung durch die Schaumglas¬ struktur verlaufenden fiktiven Wärmestrompfaden und dem¬ entsprechend zu einem relativ grossen Verhältnis der effektiven zur fiktiven Strompfadlänge, womit sich nach den obigen Ausführungen eine wesentliche Erhöhung des diesem Verhältnis proportionalen spezifischen Wärmewider¬ standes des Schaumglases bzw. eine entsprechende Verbesse¬ rung der Wärmeisolationseigenschaften des Schaumglases ergibt. Insgesamt lassen sich durch die mit dem vorliegen¬ den Verfahren erreichbare Erhöhung des Verhältnisses von effektiver zu fiktiver Strompfadlänge in Verbindung, mit der erwähnten Dichteverminderung Verbesserungen der Wärme¬ isolationseigenschaften von Schaumglas bis zum Faktor 2 und darüber erzielen.f In contrast to the roughly spherical foam bubbles, the cavities which are relatively large in relation to the pore size of the foam bubbles generally have considerably larger dimensions in the horizontal direction than in the vertical direction and, because of the resulting large-pore foam glass structure, have essentially lenticularly flattened cavities to relatively large lateral deviations of the effective current paths of the heat flow from the assigned fictitious heat flow paths running directly in the vertical direction through the foam glass structure and accordingly to a relatively large ratio of the effective to the fictitious current path length, which is a problem in the above statements substantial increase in the specific thermal resistance of the foam glass proportional to this ratio, or a corresponding improvement in the thermal insulation properties of the foam glass. Overall, the increase in the ratio of effective to fictitious current path length in conjunction with the present method, in conjunction with the reduction in density mentioned, enables improvements in the thermal insulation properties of foam glass up to a factor of 2 and above.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des vor¬ liegenden Verfahrens wird der Glasschaum in dem Nachbläh-In a preferred embodiment of the present method, the glass foam is
( - OMPI ' _ prozess auf eine Temperatur erhitzt, die über der bei d Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur liegt und dadurch sowohl der Gasdruck in den Schaumblasen auf einen Wert über dem mit der Bildung des Glasschaumes er reichten Druckwert als auch Oberflächenspannung und Zäh keit des Glases auf Werte unter den mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Werten von Oberflächenspannung und Zähigkeit gebracht. Vorzugsweise wird der Glasschau bei dieser bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens in dem Nachblähprozess auf eine Temperatur e hitzt, die um 50°C bis 100°C über der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur liegt.(- OMPI '_ Process heated to a temperature which is above the temperature prevailing at the formation of the glass foam and thereby both the gas pressure in the foam bubbles to a value above the pressure value achieved with the formation of the glass foam and the surface tension and toughness of the glass to values below the with the formation of the glass foam brought values of surface tension and toughness. In this preferred embodiment of the present method, the glass show is preferably heated in the post-expansion process to a temperature e which is 50 ° C. to 100 ° C. above the temperature prevailing when the glass foam is formed.
Mit Vorteil können weiter dem Blähmittel Ante eines Stoffes zugesetzt werden, der eine erst im Bereic der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Tempe tur oder oberhalb derselben einsetzende gasentwickelnde chemische Reaktion mit einem der in dem Glasschaum ent- haltenen Stoffe eingeht. Liegt die Reaktionstemperatur dieser Reaktion im Bereich der bei der Bildung des Glas schaumes herrschenden Temperatur, dann kann allein durc diese gasentwickelnde Reaktion der Gasdruck in den Scha blasen in dem Nachblähprozess auf einen Wert über dem mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Druckwert g bracht werden, d.h. in diesem Fall ist zur DurchführungAnte of a substance can also advantageously be added to the blowing agent, which substance only enters into a gas-developing chemical reaction with one of the substances contained in the glass foam in the area of the temperature prevailing in the formation of the glass foam or above it. If the reaction temperature of this reaction is in the range of the temperature prevailing during the formation of the glass foam, then only through this gas-developing reaction can the gas pressure in the bubbles in the post-expansion process be brought to a value above the pressure value g achieved with the formation of the glass foam, i.e. in this case is to be carried out
( des Nachblähprozesses nur eine weitere Hitzeeinwirkung auf den Glasschaum nach seiner Bildung, jedoch keine Temperaturerhöhung desselben erforderlich. Trotzdem kann der Glasschaum natürlich auch in diesem Fall über die bei seiner Bildung herrschende Temperatur hinaus erhitzt werden, z.B. zur Beschleunigung des Reaktionsablaufes der gasentwickelnden Reaktion und/oder zur weiteren Erhöhung des Gasdruckes in den Schaumblasen sowie zur Verringerung der Oberflächenspannung und Zähigkeit des Glases. Wenn hingegen die Reaktionstemperatur der gasentwickelnden Reak¬ tion oberhalb der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur liegt, dann ist zur Einleitung der Reaktion eine weitere Erhitzung des Glasschaumes in dem Nachblähprozess mindestens bis auf die Reaktionstempera- tur zwingend erforderlich, d.h. unter diesen Umständen wird in dem Nachblähprozess zunächst die Temperaturerhö¬ hung bis auf die Reaktionstemperatur bzw. die sich daraus ergebende Erhöhung des Gasdruckes in den Schaumblasen und die ebenfalls daraus resultierende Verminderung von Ober¬ flächenspannung und Zähigkeit des Glases wirksam, ehe mit einem weiteren Anstieg des Gasdruckes in den Schaumblasen die Wirkung der gasentwickelnden chemischen Reaktion ein¬ setzt. Die Reaktionstemperatür sollte daher zweckmässig nicht wesentlich über der bei der Bildung des Glasschaumes( of the post-expansion process only a further heat effect on the glass foam after its formation, but no increase in temperature of the same is necessary. Nevertheless, the glass foam can of course also be heated in this case beyond the temperature prevailing during its formation, for example to accelerate the course of the reaction of the gas-developing reaction and / or to further increase the gas pressure in the foam bubbles and to reduce the surface tension and toughness of the glass. If, on the other hand, the reaction temperature of the gas-generating reaction is above the temperature prevailing when the glass foam is formed, further heating of the glass foam in the post-expansion process is absolutely necessary to initiate the reaction, at least down to the reaction temperature, ie in these circumstances, in In the post-expansion process, the temperature increase to the reaction temperature or the resulting increase in gas pressure in the foam bubbles and the resulting reduction in surface tension and toughness of the glass are effective before the gas pressure in the foam bubbles increases further Effect of the gas-evolving chemical reaction begins. The reaction temperature should therefore not be significantly above that in the formation of the glass foam
OMPI W herrschenden Temperatur liegen, wenn der Nachblähpro¬ zess in erster Linie auf der gasentwickelnden chemische Reaktion beruhen soll.OMPI W prevailing temperature, if the post-inflation process is to be based primarily on the gas-evolving chemical reaction.
Anstelle solcher Anteile eines Stoffes, der eine gasentwickelnde chemische Reaktion mit einem der i dem Glasschaum enthaltenen Stoffe eingeht, oder auch zu sätzlich dazu können dem Blähmittel ferner vorteilhaft Anteile eines im Nachblähprozess verdampfbaren, gegen¬ über den im Glasschaum enthaltenen Stoffen inerten Stof mit einer oberhalb der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur liegenden Verdampfungstemperatu zugesetzt werden. Auch in diesem Falle sollte die Ver¬ dampfungstemperatur aus den gleichen Gründen, wie oben für die Reaktionstemperatur einer gasentwickelnden Reak tion erläutert, zweckmässig nicht wesentlich über der bei der Bildung, des Glasschaumes herrschenden Temperatu liegen, wenn der Nachblähprozess in erster Linie auf de Verdampfung des besagten inerten Stoffes beruhen soll, jedoch muss die Verdampfungstemperatur auf jeden Fall höher als die bei der Bildung des Glasschaumes herrsche de Temperatur sein, da andernfalls die Gefahr besteht, dass das herzustellende Schaumglas während des Nachbläh prozesses in sich zusammenfällt.Instead of such fractions of a substance which enters into a gas-developing chemical reaction with one of the substances contained in the glass foam, or in addition to this, the blowing agent can also advantageously have fractions of a substance which is vaporizable in the post-expansion process and which is inert towards the substances contained in the glass foam the temperature prevailing during the formation of the glass foam is added. In this case, too, for the same reasons as explained above for the reaction temperature of a gas-evolving reaction, the evaporation temperature should expediently not be substantially above the temperature prevailing in the formation of the glass foam if the post-expansion process is primarily based on the evaporation of the said inert substance, but the evaporation temperature must in any case be higher than the temperature prevailing during the formation of the glass foam, since otherwise there is a risk that the foam glass to be produced collapses during the post-expansion process.
Figure imgf000018_0001
Schliesslich können dem Blähmittel auch zu¬ sätzlich zu dem erwähnten chemisch reagierenden Stoff und/ oder dem genannten verdampfbaren Stoff oder aber anstelle derselben mit Vorteil Anteile eines im Nachblähprozess zersetzbaren Stoffes, der bei einer oberhalb der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur liegen¬ den Zersetzungstemperatur Gas abspaltet, zugesetzt werden. Auch hier sollte die Zersetzungstemperatur zweckmässig nicht wesentlich über der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur liegen, wenn der Nachblähprozess in erster Linie auf der Gasabspaltung bei der Zersetzung beruhen soll.
Figure imgf000018_0001
Finally, in addition to the chemically reacting substance and / or the vaporizable substance mentioned, or instead of the blowing agent, the blowing agent can also advantageously contain portions of a substance which can be decomposed in the post-expansion process and which is at a decomposition temperature above the temperature prevailing during the formation of the glass foam Splits off gas, added. Here, too, the decomposition temperature should expediently not be substantially above the temperature prevailing when the glass foam is formed, if the post-expansion process is primarily to be based on the elimination of gas during the decomposition.
Bei Verwendung von im Nachblähprozess durch chemische Reaktion gasentwickelnden und/oder verdampfen- den und/oder zersetzbaren und dabei gasabspaltenden Stof¬ fen als Blähmittelanteil wird jedenfalls dann, wenn die Reaktions- bzw. Verdampfungs- oder Zersetzungstemperatur nicht wesentlich über der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur liegt, die weitere Aufblähung des Glasschaumes bis zur Vereinigung von jeweils einer Viel¬ zahl benachbarter Schaumblasen zu einem einzigen Hohl¬ raum hauptsächlich durch Gasdruckanstieg in den Schaum¬ blasen über den mit der Bildung des Glasschaumes erreich¬ ten Druckwert hinaus verursacht, während bei einem ohneWhen using substances which evolve and / or evaporate and / or decompose and thereby release gas in the post-expansion process as a blowing agent, the reaction or evaporation or decomposition temperature is not significantly above that in the formation of the glass foam prevailing temperature, the further inflation of the glass foam until the combination of a plurality of adjacent foam bubbles into a single cavity is caused mainly by gas pressure rise in the foam bubbles above the pressure value achieved with the formation of the glass foam, while at one without
OMPI solche Stoffe im Blähmittel durchgeführten, allein auf terer Erhitzung des Glasschaumes über die bei seiner Bi dung herrschende Temperatur hinaus basierenden Nachbläh prozess die weitere Aufblähung des Glasschaumes in erst Linie auf Verminderungen der Oberflächenspannung und de Zähigkeit des Glases beruht.OMPI such substances carried out in the blowing agent, solely based on tere heating of the glass foam beyond the post-inflation process prevailing in its formation, the further expansion of the glass foam is primarily based on reductions in the surface tension and the toughness of the glass.
Zweckmässig erfolgt bei dem vorliegenden Ver¬ fahren die Bildung des Glasschaumes im Temperaturbereic zwischen 750°C und 900°C, und der Nachblähprozess wird vorteilhaft bei Temperaturen im Temperaturbereich von 800°C bis 1000°C oder bei Zusatz von Füllstoffen bis zu 1150°C durchgeführt.In the present process, the glass foam is expediently formed in the temperature range between 750 ° C. and 900 ° C., and the post-expansion process is advantageous at temperatures in the temperature range from 800 ° C. to 1000 ° C. or when fillers are added up to 1150 ° C. carried out.
Aus verfahrenstechnischen Gründen und im Hin¬ blick auf den technischen Aufwand und insbesondere den Energiebedarf für die Herstellung von Schaumglas nach d vorliegenden Verfahren ist es zweckmässig, den Glasscha unmittelbar im Anschluss an seine Bildung dem Nachbläh¬ prozess zu unterziehen. Es ist aber generell auch mögli und in bestimmten Fällen, wie z.B. bei der Verwendung v Glaspulver mit oberhalb der bei der Bildung des Glas¬ schaumes herrschenden Temperatur aussergewöhnlich stark abfallender Oberflächenspannung und Zähigkeit des Glase auch von Vorteil, den Glasschaum erst nach Zwischen¬ schaltung einer Abkühlungsphase dem Nachblähprozess zu unterziehen und hierzu dann erneut zu erhitzen. Zweck¬ mässig kann der Glasschaum dabei in der Abkühlungsphase bis auf Raumtemperatur abgekühlt und zur Durchführung des Nachblähprozesses dann wieder auf eine Temperatur über der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Tempera¬ tur erhitzt werden.For procedural reasons and in view of the technical effort and in particular the energy required for the production of foam glass according to the present method, it is expedient to subject the glass foam to the post-expansion process immediately after its formation. In general, however, it is also possible and in certain cases, such as when using glass powder with an exceptionally strong decrease in the surface tension and toughness of the glass above the temperature of the formation of the glass foam, to use the glass foam only after an intermediate connection Cooling phase to the post-inflation process and then reheat. The glass foam can expediently be cooled to room temperature in the cooling phase and then heated again to a temperature above the temperature prevailing when the glass foam is formed in order to carry out the post-expansion process.
Die Erfindung betrifft ferner nach dem vorlie¬ genden Verfahren hergestelltes Schaumglas, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der überwiegende Teil des ge¬ samten Hohlraumvolumens des Schaumglases von Hohlräumen gebildet ist, von denen jeder in mindestens einer durch den Hohlraum verlaufenden Querschnittsebene eine Quer- schnittsfläche von wenigstens 0,5 cm aufweist.The invention further relates to foam glass produced according to the present method, which is characterized in that the major part of the total cavity volume of the foam glass is formed by cavities, each of which has a cross-sectional area of at least one cross-sectional plane running through the cavity has at least 0.5 cm.
Bei einer bevorzugten Ausbildungsform des nach dem vorliegenden Verfahrens hergestellten Schaumglases weist bei der Mehrzahl der Hohlräume mit wenigstens 0,5 cm 2In a preferred embodiment of the foam glass produced by the present method, the majority of the cavities have at least 0.5 cm 2
Querschnittsflache jeweils der Querschnitt mit der gröss- ten Querschnittsfläche des betreffenden Hohlraumes minde¬ stens einen, vorzugsweise zwei sich im rechten Winkel schneidende, Durchmesser auf, der bzw. die grösser als die Abmessung des Hohlraumes in Normalenrichtung zu diesemCross-sectional area in each case the cross-section with the largest cross-sectional area of the cavity in question has at least one, preferably two, intersecting at right angles, which is larger than the dimension of the cavity in the normal direction thereof
Querschnitt sind. Mit besonderem Vorteil für die Wärme- . isolationseigenschaften des Schaumglases kann dabei die Mehrzahl der Hohlräume mit wenigstens 0,5 cm Querschnitts-Are cross section. With a particular advantage for the heat. The majority of the cavities with at least 0.5 cm cross-sectional
•gJREX• gJREX
OMPI fläche in wenigstens näherungsweise gleicher, im wesent lichen mit der genannten Normalenrichtung übereinstimme der Abflächungsrichtung grob angenähert linsenförmig ab flacht sein.OMPI be flat in at least approximately the same, in essence union with the normal direction mentioned, the flattening direction roughly approximated lenticular.
Vorteilhaft kann ferner bei dem nach dem vorl genden Verfahren hergestellten Schaumglas zumindest beiIt can also be advantageous in the foam glass produced by the present method, at least for
2 der Mehrzahl de«. Hohlräume mit wenigstens 0,5 cm Quer¬ schnittsfläche an den Hohlrauminnenwänden ein metalli¬ scher Ueberzug niedergeschlagen sein. Schaumgläser mit einem solchen metallischen Ueberzug an den Hohlrauminne wänden weisen unter anderem in der Regel eine relativ h Sprödbruchfestigkeit auf.2 of the majority de «. Cavities with at least 0.5 cm cross-sectional area on the interior walls of the cavity have a metallic coating deposited. Foam glasses with such a metallic coating on the cavity inner walls generally have, among other things, a relatively high brittle fracture resistance.
Die Erfindung ist im folgenden an den allge¬ meinen herstellungstechnischen Grundlagen und einigen A führungsbeispielen des vorliegenden Verfahrens näher er läutert.The invention is explained in more detail below on the general principles of manufacturing technology and some examples of the present method.
Für die Herstellung von Schaumglas nach dem v liegenden Verfahren wird zweckmässig ein 50 bis 99,5 Ge wichtsprozent, vorzugsweise 80 bis 99 Gewichtsprozent, Glaspulver enthaltendes Rohgemisch verwendet.For the production of foam glass by the method lying v, a 50 to 99.5% by weight, preferably 80 to 99% by weight, crude mixture containing glass powder is expediently used.
Vorzugsweise wird bei dem vorliegenden Verfah ren für das Glaspulver wenigstens zum überwiegenden Tei Glas mit einem mindestens teilweise innerhalb des Tempe turbereiches von 500°C bis 600°C liegenden TransformatiIn the present method, preference is given to glass for the glass powder, at least for the most part, with a transformation which is at least partially within the temperature range from 500 ° C. to 600 ° C.
«§> bereich verwendet.« §> area used.
Mit Vorteil kann bei dem vorliegenden Verfahren, insbesondere bei Verwendung des hergestellten Schaum¬ glases als Bsu- und Isolierstoff, mindestens zum Teil pulverisiertes Abfallglas als Glaspulver für das Rohge¬ misch verwendet werden. Zur Herstellung von Schaumglas für das Bauwesen wird dabei zweckmässig im wesentlichen aus Gebrauchsgläsern, vorzugsweise Flaschenglas und sonsti¬ gem Behälterglas sowie Scheibenglas, bestehendes Abfall¬ glas verwendet. Zur Herstellung von Schaumglas für techni¬ sche Geräte, insbesondere zur Wärmeisolation sowie bei hoher Temperaturbeanspruchung, verwendet man zweckmässig im wesentlichen aus Gerätegläsern, vorzugsweise Borsili¬ katglas und/oder niedrigschmelzendem Bleiglas und/oder hochschmelzendem Kieselglas, bestehendes Abfallglas.In the present process, in particular when the foam glass produced is used as buss and insulating material, it is advantageously possible to use at least partially pulverized waste glass as the glass powder for the raw mixture. For the production of foam glass for the building industry, waste glass consisting essentially of usage glasses, preferably bottle glass and other container glass and pane glass, is expediently used. For the production of foam glass for technical devices, in particular for thermal insulation and high temperature stresses, waste glass consisting of device glasses, preferably borosilicate glass and / or low-melting lead glass and / or high-melting silica glass, is expediently used.
Das Abfallglas wird zweckmässig in einem Backen¬ brecher in Glassplitter von weniger als 5 mm Grosse zer¬ splittert und die Splitter dann in einer Scheibenschwing- ühle oder einer Kugelmühle zu Glaspulver mit Korngrössen bis höchstens 1 mm zer ahlen. In der Regel wird das so gewonnene Glaspulver bei dem vorliegenden Verfahren direkt, also ohne Aufteilung in Kornfraktionen, für das Rohge¬ misch verwendet. Insbesondere bei der Herstellung von Schaumglas für das Bauwesen nach dem vorliegenden Verfah-The waste glass is expediently broken into glass fragments of less than 5 mm in size in a jaw crusher, and the chips are then ground in a vibrating disc mill or a ball mill to give glass powder with grain sizes of up to 1 mm at most. As a rule, the glass powder obtained in this way is used directly for the raw mixture in the present process, that is to say without being divided into grain fractions. In particular in the production of foam glass for the building industry according to the present method
"&ÖRE"& ÖRE
OMPI ren empfiehlt es sich dabei schon aus Kostengründen, di obere Grenze des sich nach dem Zermahlen der Glassplitt ergebenden Korngrössenbereiches der Glaspulverkörner so hoch wie möglich bzw. wie für einen einwandfreien Ablau des vorliegenden Verfahrens gerade noch zulässig anzu¬ setzen, da natürlich bei vorgegebener Scheibenschwing- oder Kugelmühle die Dauer und damit die Kosten des Mahl vorganges umso grösser werden, je feiner die Glassplitt zermahlen werden müssen bzw. je geringer die die obere Grenze des Korngrössenbereiches der Glaspulverkörner bildende maximale Korngrösse sein muss. In diesem Zu¬ sammenhang ist zu erwähnen, dass beim vorliegenden Ver¬ fahren auch noch bei einer maximalen Korngrösse von 1 m mit einem einwandfreien Verfahrensablauf und einer gute Qualität des hergestellten Schaumglases gerechnet werde kann, wenn das Rohgemisch neben Glaspulver und Blähmitt bestimmte feinkörnige Zusatzstoffe, wie z.B. Ton ent¬ hält, während bei den bekannten Verfahren zur Herstellu von Schaumglas üblicherweise nur Glaspulver mit maximal Korngrössen in der Grössenordnung von Zehntelmillimeter verarbeitet werden können.OMPI For cost reasons, it is advisable to set the upper limit of the size range of the glass powder grains after grinding the chippings as high as possible, or just as permissible for a flawless ablation of the present method, since, of course, given the disk vibration or ball mill the longer and therefore the cost of the grinding process, the finer the glass chips have to be ground or the smaller the maximum grain size forming the upper limit of the grain size range of the glass powder grains. In this context, it should be mentioned that in the present process, even with a maximum grain size of 1 m, a flawless process sequence and good quality of the foam glass produced can be expected if the raw mixture contains, besides glass powder and blowing agent, certain fine-grained additives, such as clay, for example, whereas in the known processes for the production of foam glass usually only glass powder with a maximum grain size in the order of tenths of a millimeter can be processed.
Natürlich ist es auch bei dem vorliegenden Ve fahren möglich und für bestimmte Verwendungszwecke des hergestellten Schaumglases von Vorteil, die Glassplitte feiner zu zermahlen, z.B. bis auf eine maximale Korn¬ grösse von 0,5 mm oder in speziellen Fällen sogar bis auf eine maximale Korngrösse von 0,25 mm. Das kommt haupt¬ sächlich dann in Frage, wenn die vorgenannten feinkörnigen Zusatzstoffe aufgrund des vorgesehenen Verwendungszweckes oder auch aus anderen Gründen unerwünscht sind. In diesem Fall sollte das Rohgemisch zweckmässig einen Anteil an sehr feinkörnigem Glaspulver, vorzugsweise mit Korngrössen unter 50 u, enthalten und dazu ist es in der Regel erfor¬ derlich, die Glassplitter feiner als bis zu einer maxi¬ malen Korngrösse von 1 mm zu zermahlen. Im Falle einer direkten Verwendung des aus dem Mahlvorgang hervorgehen¬ den Glaspulvers für das Rohgemisch kann man dabei ent¬ weder so vorgehen, dass die Glassplitter bis auf eine derart geringe maximale Korngrösse zermahlen werden,, dass der mit sinkender maximaler Korngrösse ansteigende Anteil an sehr feinen Glaskörnern in dem gewonnenen Glas¬ pulver dem erforderlichen Anteil an sehr feinkörnigem Glaspulver im Rohgemisch entspricht, oder aber man kann einen Teil der Glassplitter bis auf eine erste vorge¬ stimmte maximale Korngrösse von z.B. 0,5 mm, bei der Anteil an sehr feinkörnigem Glaspulver noch unterhalb des erforderlichen Wertes liegt und den anderen Teil der Glassplitter bis auf eine zweite vorbestimmte maximale Korngrösse von z.B. 0,25 mm, bei der der Anteil an sehr feinkörnigem Glaspulver bereits oberhalb des erforder¬ lichen Wertes liegt, zermahlen und das Verhältnis des einen zum anderen Teil so wählen, dass die Mischung der aus den beiden Teilen hervorgegangenen Glaspulver den erforderlichen Anteil an sehr feinkörnigem Glaspulver enthält. Eine weitere Möglichkeit, die insbesondere bei der Herstellung von Schaumglas für technische Geräte un sonstige Spezialzwecke in Betracht kommt, besteht darin das aus dem Mahlvorgang hervorgegangene Glaspulver an- schliessend, z.B. mit Hilfe einer Vibrationssiebmaschin in mehrere Kornfraktionen aufzuteilen und das für das Rohgemisch zu verwendende Glaspulver dann aus bestimmte den Erfordernissen bei der Herstellung des betreffenden Schaumglases entsprechenden Anteilen der verschiedenen Kornfraktionen zusammenzusetzen. Vorteilhaft kann das Glaspulver dabei aus Glaskörnern einer ersten Kornfrak¬ tion mit mittelgrossen Körnern, z.B. mit einer Korngrös zwischen 125 und 250 u , einer zweiten Kornfraktion mit feinen Körnern, z.B. mit Korngrössen zwischen 50 und 125 u und einer dritten Kornfraktion mit sehr feinen Körnern, z.B. mit Korngrössen unter 50 u, zusammenge¬ setzt sein und die Anteile der einzelnen Kornfraktionen können zur Erzielung einer möglichst dichten KornpackunOf course, it is also possible with the present method and is advantageous for certain uses of the foam glass produced, the glass splinters to be ground more finely, for example down to a maximum grain size of 0.5 mm or in special cases even up to a maximum grain size of 0.25 mm. This is mainly possible if the aforementioned fine-grained additives are undesirable due to the intended use or for other reasons. In this case, the raw mixture should expediently contain a proportion of very fine-grained glass powder, preferably with grain sizes below 50 u, and for this purpose it is generally necessary to grind the glass splinters more finely than up to a maximum grain size of 1 mm. In the case of direct use of the glass powder resulting from the grinding process for the raw mixture, one can either proceed so that the glass splinters are ground down to such a small maximum grain size that the proportion of very fine particles which increases as the maximum grain size decreases Glass grains in the glass powder obtained correspond to the required proportion of very fine-grained glass powder in the raw mixture, or a part of the glass splinters can still have a first predetermined maximum grain size of, for example, 0.5 mm, with the proportion of very fine-grained glass powder is below the required value and the other part of the glass splinters up to a second predetermined maximum Grind the grain size of, for example, 0.25 mm, in which the proportion of very fine-grained glass powder is already above the required value, and select the ratio of one part to the other such that the mixture of the glass powder resulting from the two parts has the required proportion contains very fine-grained glass powder. Another possibility, which comes into consideration in particular in the production of foam glass for technical devices and other special purposes, is to divide the glass powder resulting from the grinding process into several grain fractions, for example using a vibrating sieve machine, and the glass powder to be used for the raw mixture then put together from certain proportions of the different grain fractions corresponding to the requirements in the production of the foam glass in question. The glass powder can advantageously consist of glass grains of a first grain fraction with medium-sized grains, for example with a grain size between 125 and 250 u, a second grain fraction with fine grains, for example with grain sizes between 50 and 125 u and a third grain fraction with very fine grains, for example with grain sizes below 50 u, and the proportions of the individual grain fractions can be used to achieve the densest possible grain packing
--
^ zweckmässig derart gewählt sein, dass die in einer gleich- massigen Mischung der Kornfraktionen zwischen den Körnern der ersten Kornfraktion verbleibenden Zwischenräume von Körnern der zweiten Kornfraktion und die dann noch ver¬ bleibenden Zwischenräume zwischen den Körnern der ersten und zweiten Kornfraktion von Körnern der dritten Kornfrak¬ tion ausgefüllt sind. Da die letztgenannte Möglichkeit jedoch mehrere zusätzliche Verfahrensschritte bei der Her¬ stellung des Glaspulvers, nämlich die Aufteilung der aus dem Mahlvorgang hervorgegangenen Glaskörner in Kornfrak¬ tionen, die Abmessung der zur Zusammensetzung des Glas¬ pulvers erforderlichen Anteile der verschiedenen Kornfrak¬ tionen und schliesslich die Mischung dieser Anteile, not¬ wendig macht, ist ihre Anwendung hauptsächlich auf die Fälle beschränkt, wo die Verwendung von Glaspulver mit einer ganz bestimmten Korngrössenverteilung für einen ein¬ wandfreien Verfahrensablauf bei der Herstellung des Schaumglases oder für die Qualität des hergestellten Schaumglases von wesentlicher Bedeutung ist.^ expediently chosen such that the spaces between grains of the second grain fraction remaining in a uniform mixture of the grain fractions between the grains of the first grain fraction and the gaps still remaining between the grains of the first and second grain fractions of grains of the third grain fraction tion are filled out. However, since the latter possibility involves several additional process steps in the production of the glass powder, namely the division of the glass grains resulting from the grinding process into grain fractions, the dimensioning of the proportions of the different grain fractions required for the composition of the glass powder, and finally the mixture of these fractions, making them necessary, their use is mainly limited to the cases where the use of glass powder with a very specific grain size distribution is of essential importance for a flawless process sequence in the production of the foam glass or for the quality of the foam glass produced.
Als Blähmittel wird bei dem vorliegenden Verfah¬ ren zweckmässig ein feinkörniges Material verwendet, das durch chemische Reaktion mit einem im Rohgemisch enthalte¬ nen oder sich bei der Erhitzung desselben bildenden Stoff und/oder durch thermische Dissoziation und/oder durch Ver-In the present process, a fine-grained material is expediently used as blowing agent, which material is obtained by chemical reaction with a substance contained in the raw mixture or which forms when the same is heated and / or by thermal dissociation and / or by process
OMPI dampfung bzw. Sublimation ein Blähgas entwickelt, das erst bei einer Temperatur oberhalb der den Uebergang d Rohgemisches zu einer zähflüssigen Masse markierenden Verklebungstemperatur der das Glaspulver bildenden Gla körner, vorzugsweise bei einer Temperatur über 600°C, einen Partialdruck erreicht, der dem auf den Rohgemisc kuchen einwirkenden Aussendruck entspricht, und das be¬ reits bei einer Temperatur unterhalb der den Uebergang des Rohgemischkuchens zu einer dünnflüssigen, die sich bildenden Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse markierenden Fliesstemperatur des Rohgemischkuche vorzugsweise bei einer Temperatur unter 900°C, den zur Blasenbildung erforderlichen, der Summe des auf den Ro mischkuchen einwirkenden Aussendruckes und des durch d Oberflächenspannung ? an der Innenwand einer sich um Blähmittelkorn von der Grosse d bildenden Blase erze ten Blasenüberdruckes p = 4Ö/d entsprechenden Part druck erreicht. OMPI Evaporation or sublimation developed a blowing gas that only at a temperature above the transition d raw mixture to a viscous mass marking the bonding temperature of the glass grains forming the glass powder, preferably at a temperature above 600 ° C, reaches a partial pressure that corresponds to the raw mix corresponds to the external pressure acting on the cake, and this already at a temperature below the flow temperature of the raw mixture cake which marks the transition of the raw mixture cake to a thin, flowing mass which causes the bubbles forming to rise to the surface, preferably at a temperature below 900 ° C., the temperature required for bubble formation. the sum of the external pressure acting on the ro-mix cake and that due to the surface tension? on the inner wall of a bubble excess pressure of p = 4Ö / d corresponding to the blowing agent grain of the size d.
Zur Vermeidung eines unnötigen Mehrverbrauche von an der Blasenbildung nicht teilnehmenden Blähmittel und auch zur Vermeidung ungünstiger Einflüsse des Bläh¬ mittels auf die Konsistenz des den Glasschaum bildenden Glases sollte beim vorliegenden Verfahren zweckmässig ein in der den Rohgemischkuchen bildenden Masse nur zuTo avoid unnecessary additional consumption of blowing agents which do not participate in the formation of bubbles and also to avoid unfavorable influences of the blowing agent on the consistency of the glass forming the glass foam, in the present process it is advisable only to add one in the mass forming the raw mixture cake
4S_≥. weniger als 1 Gewichtsprozent der Masse lösliches, vor¬ zugsweise in der Masse unlösliches Blähmittel verwendet werden.4S_≥. less than 1 percent by weight of the mass of soluble, preferably mass-insoluble, blowing agent is used.
Im einzelnen kann bei dem vorliegenden Verfahren als Blähmittel vorteilhaft ein Stoff aus der die Erd- alkalicarbonate, Siliziumkarbide und Talk sowie die Oxide von Mangan, Kobalt, Kupfer, Nickel und Eisen umfassenden Stoffgruppe oder eine Mischung mehrer dieser Stoffe ver¬ wendet werden. Mit besonderem Vorteil kann das Blähmittel dabei mindestens zum Teil aus Siliziummonokarbid bestehen. Dabei können neben reinem Siliziummonokarbid auch Gemische desselben mit mindestens einem Oxid der Metalle Mangan, Kobalt, Kupfer, Nickel und Eisen verwendet werden. Die Ver¬ wendung von Siliziummonokarbid als wesentlicher Bestandteil des Blähmittels hat, wie im folgenden anhand eines Aus¬ führungsbeispiels noch näher erläutert werden wird, ins¬ besondere beachtliche Vorteile für den Ablauf des Nach¬ blähprozesses. Günstige Ergebnisse werden bei dem vorlie¬ genden Verfahren ferner auch mit einem mindestens zum Teil aus Talk bestehenden Blähmittel erzielt. Vorzugs¬ weise wird dabei als Blähmittel ein Gemisch aus Talk und Kalzit oder aus Talk und Kalzit und Braunstein oder aus Talk und mindestens einem Oxid der Metalle Mangan, Kobalt, Kupfer, Nickel und Eisen verwendet. Des weiteren konntenIn particular, a substance from the group of substances comprising the alkaline earth carbonates, silicon carbides and talc and the oxides of manganese, cobalt, copper, nickel and iron or a mixture of several of these substances can advantageously be used as blowing agents in the present process. With particular advantage, the blowing agent can consist at least partially of silicon monocarbide. In addition to pure silicon monocarbide, mixtures of the same with at least one oxide of the metals manganese, cobalt, copper, nickel and iron can also be used. The use of silicon monocarbide as an essential component of the blowing agent has, as will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment, in particular considerable advantages for the course of the post-blowing process. In the present method, favorable results are also achieved with a blowing agent consisting at least partly of talc. A mixture of talc and calcite or of talc and calcite and brown stone or of talc and at least one oxide of the metals manganese, cobalt, copper, nickel and iron is preferably used as blowing agent. Furthermore could
OMPI bei dem vorliegenden Verfahren auch mit mindestens zum Teil aus Kalzit bestehenden Blähmittels recht gute Res tate erreicht werden.OMPI In the present process, very good results can also be achieved with blowing agents consisting at least partly of calcite.
Hinsichtlich der äusserlichen Beschaffenheit des Blähmittels ist beim vorliegenden Verfahren zu bea ten, dass als Blähmittel zweckmässig ein körniges Mate rial mit einer vorzugsweise im Bereich zwischen 5 und 2 der vorgesehenen mittleren Schaumblasengrösse des Glas¬ schaumes liegenden mittleren Kornögrösse verwendet wir Vorteilhaft kann als Blähmittel ein feinkörniges Mater mit Korngrössen unter 100 u, vorzugsweise unter 20 u, verwendet werden. Wird als Blähmittel ein das Blähgas hauptsächlich durch thermische Dissoziation und/oder Ve dampfung oberhalb des Transormationsbereiches des Glase entwickelndes körniges Material verwendet, dann sollte die Korngrössen der Blähmittelkörner zur Erzielung eine Glasschaumes mit grösseren Schaumblasen um die einzelne Körner zweckmässig im wesentlichen über 10 u, vorzugswe über 20 u , liegen, denn bei thermisch dissoziierenden o verdampfenden Blähmitteln bildet sich um jedes Blähmitt korn eine Schaumblase, deren Endgrösse in erster Linie von dem sich bei vollständiger Dissoziation oder Verdam des betreffenden Blähmittelkornes ergebenden fasvolumen bestimmt ist und bei Korngrössen unter 10 u in der RegeWith regard to the external nature of the blowing agent, it should be noted in the present process that a granular material with an average grain size preferably in the range between 5 and 2 of the intended average foam bubble size of the glass foam is expediently used as the blowing agent. A fine-grained agent can advantageously be used as blowing agent Mater with grain sizes below 100 u, preferably below 20 u, can be used. If a granular material developing the expanding gas mainly by thermal dissociation and / or evaporation above the transformation range of the glass is used as the blowing agent, then the grain sizes of the blowing agent grains should be expedient to achieve a glass foam with larger foam bubbles around the individual grains, preferably essentially over 10 u, preferably over 20 u, because with thermally dissociative o evaporating blowing agents, a foam bubble forms around each blowing agent, the final size of which is primarily determined by the volume of fibers resulting from complete dissociation or damaging of the blowing agent in question, and with grain sizes below 10 u Lively
"3 ( __ unter 0,2 mm liegt und bei einem aus so feinen Schaum¬ blasen bestehenden Glasschaum gestaltet sich der Nachbläh¬ prozess relativ schwierig, weil sich ja dann z.B. zur Bil¬ dung eines 1 cm grossen Hohlraumes über 100*000 Schaum¬ blasen vereinigen müssen. Wenn hingegen als Blähmittel ein das Blähgas hauptsächlich durch oberhalb des Trans¬ formationsbereiches des Glases ablaufende chemische Reak¬ tion entwickelndes körniges Material verwendet wird, dann sollten die Korngrössen der Blähmittelkörner, zur Erzie¬ lung eines möglichst grossen Verhältnisses von Reaktions¬ fläche zur Reaktionsstoffmenge bzw. von Kornoberfläche zu Kornvolumen zweckmässig im wesentlichen unter 10 u liegen, denn erfahrungsgemäss ergeben sich bei chemisch reagie¬ renden Blähmitteln grössere Schaumblasen, als nach der Korngrösse der Blähmittelkörner und dem sich daraus erge¬ benden Volumen des gasförmigen Reaktionsproduktes zu er¬ warten wäre, und dann rückt natürlich der Gesichtspunkt eines möglichst schnellen Reaktionsablaufes und damit also eines möglichst grossen Verhältnisses von Kornoberfläche zu Kornvolumen in den Vordergrund."3 (__ is less than 0.2 mm and in the case of a glass foam consisting of such fine foam bubbles, the post-blowing process is relatively difficult because, for example, over 100 * 000 foam bubbles have to be combined to form a 1 cm cavity. If, on the other hand, a granular material which develops the blowing gas mainly through chemical reaction above the transformation region of the glass is used as blowing agent, then the grain sizes of the blowing agent grains should be used to achieve the largest possible ratio of reaction area to the amount of reaction substance or from grain surface to grain volume are expediently substantially below 10 u, because experience has shown that chemically reacting blowing agents result in larger foam bubbles than would be expected from the grain size of the blowing agent granules and the resulting volume of the gaseous reaction product, and then of course, the focus is on the point of the fastest possible reaction and thus the largest possible ratio of grain surface to grain volume.
Sollen bei dem nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Schaumglas die einzelnen, durch- Vereini¬ gung einer Vielzahl benachbarter Schaumblasen gebildeten Hohlräume innerhalb des Schaumglases näheurngsweise gleich gross sein - was im Hinblick auf möglichst gute Wärmeis lationseigenschaften des Schaumglases in der Regel ange strebt wird - dann ist es von Vorteil, wenn auch schon Schaumblasen des Glasschaumes, von dem bei dem Nachbläh prozess ausgegangen wird, näherungsweise gleich gross sind, und um das zu erreichen, wird zweckmässig als Blä mittel ein körniges Material verwendet, das zur Erzielu von Glasschaum mit Schaumblasen von annähernd einheit¬ licher Grosse um die einzelnen Körner im wesentlichen aus Körnern einheitlicher Grosse mit einer unter 20 % liegenden Grössentoleranz gegenüber einem Nennwert der Korngrösse besteht.In the foam glass produced by the present process, the individual cavities formed by combining a plurality of adjacent foam bubbles within the foam glass are approximately the same be large - which is generally aimed at with regard to the best possible heat insulation properties of the foam glass - then it is an advantage if foam bubbles of the glass foam, which is used in the post-blowing process, are approximately the same size, and that to achieve, a granular material is expediently used as the blowing agent, which consists essentially of grains of uniform size with a size tolerance of less than 20% compared to a nominal value of the grain size in order to achieve glass foam with foam bubbles of approximately uniform size around the individual grains.
Hinsichtlich der erforderlichen Menge an Bläh mittel gilt für das vorliegende Verfahren prinzipiell, dass der Prozentsatz des Gewichtanteiles des Blähmittel am Gesamtgewicht des Rohgemisches grösser als das 1,2- fache des Verhältnisses der Summe der Molekulargewicht¬ zahlen der zur Bildung eines Moleküls des Blähgases erforderlichen Moleküle des Blähmittels zum Produkt aus der der vorgesehenen Dichte des Schaumglases entspreche Dichtezahl und dem Temperaturwert in °K der bei der Bil dung des Glasschaumes herrschenden absoluten Temperatur sein sollte. Als Richtwert kann man davon ausgehen, das dieser Prozentsatz mindestens das Dreifache des besagte Verhältnisses betragen sollte. Nach oben zu gibt es keinen zwingenden Maximalwert für den Gewichtsanteil des Bläh¬ mittels am Gesamtgewicht des Rohgemisches, jedoch hat sich in der Praxis gezeigt, dass dieser Gewichtsanteil zweckmässig unter 10 % liegen sollte.With regard to the amount of blowing agent required for the present process, the principle generally applies that the percentage by weight of the blowing agent in the total weight of the raw mixture is greater than 1.2 times the ratio of the sum of the molecular weight numbers of the molecules required to form a molecule of the expanding gas of the blowing agent to the product of the density of the foam glass and the temperature value in ° K should be the absolute temperature prevailing in the formation of the glass foam. As a guideline, one can assume that this percentage is at least three times that Ratio should be. Upwards there is no mandatory maximum value for the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture, but it has been shown in practice that this weight fraction should expediently be below 10%.
Im einzelnen gelten für -die Bemessung des Ge¬ wichtsanteiles des Blähmittels am Gesamtgewicht des Roh¬ gemisches folgende Richtlinien:In particular, the following guidelines apply to the measurement of the proportion by weight of the blowing agent in the total weight of the raw mixture:
Wird als Blähmittel ein körniges Material ver¬ wendet, das erst bei Temperaturen oberhalb der Umschlies- sungstemperatur, bei der die Blähmittelkörner von der den Rohgemischkuchen bildenden Masse im wesentlichen gasdicht umschlossen werden und die im Temperaturbereich zwischen der den Uebergang des Rohgemisches zu einer noch offen¬ porigen zähflüssigen Masse markierenden Verklebungstempera- tur der das Glaspulver bildenden Glaskörner und der den Uebergang des Rohgemischkuchens zu einer dünnflüssigen, die sich bildenden Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse markierenden Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens liegt, ein Blähgas mit einem über dem auf den Rohgemisch¬ kuchen einwirkenden Aussendruck liegenden Partialdruck ent¬ wickelt, dann sollte der Gewichtsanteil des Blähmittels am Gesamtgewicht des Rohgemisches zweckmässig kleiner als 2,5 % sein und vorzugsweise zwischen 1 % und 2 %If a granular material is used as the blowing agent, this material is only open at temperatures above the sealing temperature at which the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake and which is still open in the temperature range between the transition of the raw mixture the porous viscous mass-marking adhesive temperature of the glass grains forming the glass powder and the flow temperature of the raw mixture cake, which marks the transition of the raw mixture cake to a thin, flowing mass, which causes the bubbles forming to rise to the surface, a blowing gas with an external pressure which acts on the raw mixture cake developed partial pressure, then the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture should suitably be less than 2.5% and preferably between 1% and 2%
IPO liegen. Diese niedrigen Gewichtsanteile sind in diesem Fall durchaus ausreichend, weil ein Verlust an Blähgas wegen der gasdichten Umschliessung der Blähmittelkörner noch vor der Gasbildung praktisch nicht auftritt. Wird hingegen als Blähmittel ein körniges Material verwendet das schon bei Temperaturen unterhalb der vorgenannten Umschliessungstemperatur ein Blähgas mit einem über dem auf den Rohgemischkuchen einwirkenden Aussendruck liege den Partialdruck entwickelt, dann sollte der Gewichtsan teil des Blähmittels' am Gesamtgewicht des Rohgemisches auf jeden Fall grösser als 1 % sein und vorzugsweise zwischen 2 % und 5 % liegen, denn in diesem Fall tritt wegen des unterhalb der Umschliessungstemperatur noch offenporigen Rohgemischkuchens ein nicht unbeträchtlich Verlust an Blähgas auf, der durch einen entsprechend hö ren Gewichtsanteil des Blähmittels am Gesamtgewicht des Rohgemisches ausgeglichen werden muss.IPO lie. These low proportions by weight are quite sufficient in this case because a loss of blowing gas because of the gas-tight enclosure of the blowing agent granules practically does not occur before the gas is formed. If, on the other hand, a granular material is used as the blowing agent, a blowing gas with a partial pressure above the external pressure acting on the raw mixture cake is developed even at temperatures below the aforementioned sealing temperature, then the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture should in any case be greater than 1 % and preferably be between 2% and 5%, because in this case there is a not inconsiderable loss of blowing gas due to the raw mixture cake which is still open-pore below the surrounding temperature, which loss must be compensated for by a correspondingly higher proportion by weight of the blowing agent in the total weight of the raw mixture.
. Wird ferner als Blähmittel ein Material ver¬ wendet, das in der den Rohgemischkuchen bildenden Masse lösliche Bestandteile enthält, dann sollte der Gewichts anteil jedes einzelnen dieser Bestandteile am Gesamtge¬ wicht des Rohgemisches zweckmässig grösser als der in d Rohgemischkuchen lösliche Gewichtsanteil des betreffend Bestandteiles und vorzugsweise mindestens doppelt so gr. If a material is also used as blowing agent which contains soluble constituents in the mass forming the raw mixture cake, then the proportion by weight of each of these constituents to the total weight of the raw mixture should expediently be greater than and preferably the proportion by weight of the constituent in question which is soluble in the raw mixture cake at least twice as large
- wie dieser lösliche Gewichtsanteil sein.- like this soluble weight fraction.
Mit besonderem Vorteil kann bei dem vorliegenden Verfahren als Blähmittel auch ein Material verwendet wer¬ den, das Bestandteile enthält, die bei einer über dem Transformationsbereich des das Glaspulver bildenden Glases liegenden Reaktionstemperatur chemisch miteinander reagie¬ ren und als Reaktionsprodukt mindestens einen Teil des Blähgases erzeugen und die vorzugsweise gegenüber der den Rohgemischkuchen bildenden Masse inert und in derselben unlöslich sind. Die Reaktionstemperatur sollte dabei zweckmässig im Bereich zwischen der oben genannten Um¬ schliessungstemperatur und der ebenfalls oben genannten Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens liegen. Mit sol¬ chen Blähmitteln lässt sich durch eine im Hinblick auf die Reaktionstemperatur geeignete Wahl der miteinander reagierenden Blühmittelbestandteile in Verbindung mit einer geeigneten Wahl der Gewichtsteile dieser mit¬ einander reagierenden Blähmittelbestandteile am Gesamt¬ gewicht des Rohgemisches eine genaue Steuerung sowohl des Bläh- wie auch des Nachblähprozesses erreichen.In the present process, a material which contains constituents which react chemically with one another at a reaction temperature above the transformation range of the glass forming the glass powder and which produce at least part of the expansion gas as a reaction product can also be used as blowing agent with particular advantage which are preferably inert and insoluble in the mass forming the raw mixture cake. The reaction temperature should expediently be in the range between the above-mentioned ambient temperature and the above-mentioned flow temperature of the raw mixture cake. With such blowing agents, a precise control of both the blowing and the blowing agent can be achieved by a suitable choice of the mutually reacting blowing agent components in relation to the reaction temperature in conjunction with a suitable selection of the parts by weight of these reacting blowing agent components based on the total weight of the raw mixture Achieve post-inflation process.
Zur Erzielung bestimmter Eigenschaften des nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Schaumglases und/oder zur Beeinflussung des Verfahrensablaufes bei seiner Herstellung können dem Rohgemisch neben den beidenTo achieve certain properties of the foam glass produced by the present process and / or to influence the course of the process during its production, the raw mixture can be used in addition to the two
W1PO Grundkomponenten Glaspulver und Blähmittel bestimmte Zusatzstoffe, wie z.B. Füllstoffe, Flussmittel, farbge¬ bende Zusätze, Anrührflüssigkeiten, usw. beigemengt wer den. Im einzelnen gelten für die Beimengung solcher Zu¬ satzstoffe zum Rohgemisch im wesentlichen folgende Rich linien :W1PO Basic components glass powder and blowing agent, certain additives, such as fillers, fluxes, coloring additives, mixing liquids, etc., are added. In particular, the following guidelines essentially apply to the addition of such additives to the raw mixture:
Zur Heraufsetzung der den Uebergang des Roh¬ gemischkuchens zu einer dünnflüssigen, die sich bildend Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse markie renden Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens und/oder der Umschliessungstemperatur, bei der die Blähmittel¬ körner von der den Rohgemischkuchen bildenden Masse im wesentlichen gasdicht umschlossen werden, kann dem Roh¬ gemisch zweckmässig ein inerter oder mit im Rohgemisch enthaltenen bzw. bei dessen Erhitzung entstehenden Stof reagierender Füllstoff zugesetzt werden. Mit solchen Füllstoffen wird in der Regel die Zähigkeit der den Roh gemischkuchen bildenden zähflüssigen Masse heraufgesetz Das kann beim vorliegenden Verfahren insbesondere für d Nachblähprozess von Bedeutung sein, denn der Nachbläh¬ prozess wird ja in den meisten Fällen bei Temperaturen oberhalb der bei der Bildung des Glasschaumes herrschen den sogenannten Blähtemperatur durchgeführt und sollte andererseits zur Vermeidung von Schwierigkeiten bei seiTo increase the flow temperature of the raw mixture cake, which marks the transition of the raw mixture cake to a thin, flowing mass, which causes bubbles to rise to the surface, and / or the temperature at which the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake , an inert filler or one which reacts with a substance contained in the raw mixture or which is formed when it is heated can expediently be added to the raw mixture. Such fillers generally increase the viscosity of the viscous mass forming the raw mixture cake. In the present process, this can be of particular importance for the post-expansion process, since the post-expansion process is in most cases at temperatures above that when the glass foam is formed prevail the so-called inflation temperature and should on the other hand to avoid difficulties with
O Ablauf unterhalb der erwähnten Fliesstemperatur durchge¬ führt werden, so dass bei relativ hohen Blähtemperaturen eine Heraufsetzung der Zähigkeit und damit der Fliess¬ temperatur von wesentlichem Vorteil sein kann. Als Füll¬ stoff kommt beim vorliegenden Verfahren in erster Linie ein Stoff aus der die Stoffe Quarzmehl, Schamottepulver, Kaolin, Korundpulver und Ton umfassenden Stoffgruppe oder eine Mischung mehrerer dieser Stoffe in Betracht. Gene¬ rell sollte der verwendete Füllstoff zweckmässig möglichst feinkörnig sein und mittlere Korngrössen von weniger als 10011, vorzugsweise weniger als 10 u, aufweisen, was bei den vorgenannten Stoffen in der Regel gegeben bzw. reali¬ sierbar ist. Der Gewichtsanteil des Füllstoffes am Gesamt¬ gewicht des Rohgemisches sollte zweckmässig unter 50 % und vorzugsweise im Bereich zwischen 10 % und 30 I liegen.O Sequence below the flow temperature mentioned can be carried out, so that an increase in toughness and thus the flow temperature can be of considerable advantage at relatively high expansion temperatures. The filler used in the present process is primarily a substance from the group of substances comprising quartz powder, fireclay powder, kaolin, corundum powder and clay, or a mixture of several of these substances. In general, the filler used should expediently be as fine-grained as possible and have average grain sizes of less than 10011, preferably less than 10 u, which is generally given or realizable with the abovementioned substances. The weight fraction of the filler in the total weight of the raw mixture should expediently be below 50% and preferably in the range between 10% and 30 l.
Zur Herabsetzung der den Uebergang des Rohge¬ misches zu einer noch offenporigen zähflüssigen Masse mar¬ kierenden Verklebungstemperatur das das Glaspulver bilden¬ den Glases und/oder der Umschliessungstemperatur, bei der die Blähmittelkörner von der den Rohgemischkuchen bilden¬ den Masse im wesentlichen gasdicht umschlossen werden und/oder der den Uebergang des Rohgemischkuchens zu einer dünnflüssigen, die sich bildenden Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse markierenden Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens können dem Rohgemisch zweckmässig die Viskosität des Rohgemischkuchens herabsetzende Flus mittel zugesetzt werden. Der Zusatz von Flussmitteln kommt insbesondere dann in Betracht, wenn die Gasentwic lung des zu verwendenden Blähmittels schon bei relativ niedrigen Temperaturen einsetzt und die erwähnte Um¬ schliessungstemperatur ohne einen Zusatz von Flussmitte zum Rohgemisch oberhalb der Temperatur liegen würde, be der die Gasentwicklung einsetzt. In diesem Fall wird di Umschliessungstemperatur zweckmässig durch den Zusatz eines Flussmittels auf einen Wert herabgesetzt, der unt halb der Temperatur liegt, bei der die Gasentwicklung d Blähmittels einsetzt. Als Flussmittel kann dabei vor¬ teilhaft Borsäure oder Lithiumcarbonat verwendet werden. Der Gewichtsanteil des Flussmittels am Gesamtgewicht de Rohgemisches sollte in diesem Fall vorzugsweise zwische 0,2 % und 1 % liegen.To reduce the bonding temperature marking the transition of the raw mixture to a still open-pore viscous mass, the glass forming the glass powder and / or the temperature at which the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake and / or the flow temperature marking the transition of the raw mixture cake to a thin, flowing mass which causes the bubbles which form to rise to the surface of the raw mixture cake can be added to the raw mixture expediently reducing the viscosity of the raw mixture cake. The addition of fluxes is particularly considered when the gas development of the blowing agent to be used starts at relatively low temperatures and the above-mentioned ambient temperature would be above the temperature at which the gas evolution begins without the addition of flux to the raw mixture. In this case, the enclosure temperature is expediently reduced to a value which is below half the temperature at which the gas evolution of the blowing agent begins by adding a flux. Boric acid or lithium carbonate can advantageously be used as the flux. In this case, the weight fraction of the flux in the total weight of the raw mixture should preferably be between 0.2% and 1%.
Zur Herstellung von farbigem Schaumglas nach dem vorliegenden Verfahren kann dem Rohgemisch ferner v teilhaft ein farbgebender Zusatz beigemengt werden, vor zugsweise ein Stoff aus der die Uebergangsmetalloxide u Chromate sowie Nickelmonoxid, Mangandioxid, Kobalt-(III) oxid, Eisen-(III)-oxid, Chrom-(III)-oxid und Vanadin-(V) oxid umfassenden Stoffgruppe oder eine Mischung mehrere dieser Stoffe. Zu beachten ist dabei, dass verschiedene dieser Stoffe und insbesondere der angegebenen Metall¬ oxide gleichzeitig auch als Blähmittel wirken können, was bei der Auswahl des zu verwendenden Blähmittels und auch bei der Bemessung des Gewichtsanteiles desselben am Gesamtgewicht des Rohgemisches zu berücksichtigen ist. In-besonderen Fällen kann der farbgebende Zusatz auch allein gleichzeitig das Blähmittel bilden. Der Gewichts¬ anteil des farbgebenden Zusatzes am Gesamtgewicht des Rohgemisches sollte in der Regel möglichst gering gehalten werden und vorzugsweise zwischen 0,5 % und 10 % liegen. Von Vorteil für den Verfahrensablauf des vorliegenden Verfahrens kann es ferner sein, das Rohgemisch zur Verein¬ fachung der Erzielung einer gleichmässigen Verteilung seiner Bestandteile im Gemisch und/oder zur Verbesserung des Blähvorganges und einer damit verbundenen Erhöhung der Festigkeit des hergestellten Schaumglases mit einer Anrührflüssigkeit, vorzugsweise mit Wasser, zu einem Teig zu vermengen und dann in Teigform bis zur Entstehung einer im wesentlichen homogenen Mischung zu rühren und den Teig dann bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise im Tem¬ peraturbereich zwischen 100°C und 120°C zu trocknen. Soll dem Rohgemisch neben einer solchen Anrührflüssigkeit auch ein Flussmittel beigemengt werden, dann ist als Flussmittel zweckmässig ein in der Anrührflüssigkeit löslicher Stoff, bei Wasser als Anrührflüssigkeit vor - zugsweise Borsäure, zu verwenden und das Flussmittel vo der Vermengung der Anrührflüssigkeit mit dem Rohgemisc in der Anrührflüssigkeit aufzulösen.For the production of colored foam glass according to the present process, a color-imparting additive can also be added to the raw mixture, preferably a substance from which the transition metal oxides and chromates, as well as nickel monoxide, manganese dioxide, cobalt (III) oxide, iron (III) oxide , Chromium (III) oxide and vanadium (V) oxide group of substances or a mixture of several of these substances. It should be noted that various of these substances, and in particular the metal oxides specified, can simultaneously act as blowing agents, which must be taken into account when selecting the blowing agent to be used and also when measuring the proportion by weight of the total weight of the raw mixture. In special cases, the coloring additive alone can simultaneously form the blowing agent. The proportion by weight of the coloring additive in the total weight of the raw mixture should generally be kept as low as possible and should preferably be between 0.5% and 10%. It may also be advantageous for the course of the process of the present method to preferably mix the crude mixture with a stirring liquid in order to simplify the achievement of a uniform distribution of its constituents in the mixture and / or to improve the blowing process and an associated increase in the strength of the foam glass produced with water to mix into a dough and then stir in dough form until an essentially homogeneous mixture is formed and then to dry the dough at elevated temperature, preferably in the temperature range between 100 ° C. and 120 ° C. If a flux is also to be added to the raw mixture in addition to such a mixing liquid, then is Flux is advisable to use a substance that is soluble in the mixing liquid, preferably water with boric acid as the mixing liquid, and to dissolve the flux in the mixing liquid before mixing the mixing liquid with the raw mixture.
Ein solches Anrühren des Rohgemisches mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit ist- beim vorliege den Verfahren aber nicht unbedingt erforderlich. Viel¬ mehr besteht in vielen Fällen auch die Möglichkeit, das Rohgemisch zur Durchführung des Blähprozesses -im trocke nen Zustand zu erhitzen und das hat natürlich den Vorte dasS der erwähnte Verfahrensschritt der Trocknung des Rohgemischteiges eingespart werden kann. In diesen, zu Beispiel bei der Verwendung von Siliziummonokarbid als Hauptbestandteil des Blähmittels möglichen, Fällen wird das •Rohgemisch zur Erzielung einer gleichmässigen Verte lung seiner Bestandteile im Gemisch im trockenen Zustan bis zur Entstehung einer im wesentlichen homogenen Mischung durchmischt, vorzugsweise gerührt und dann zur Durchführung des Blähprozesses im trockenen Zustand er¬ hitzt.Such mixing of the raw mixture with water or another liquid is not absolutely necessary in the present process. Rather, in many cases there is also the possibility of heating the raw mixture to carry out the expanding process in the dry state, and of course this has the advantage that the aforementioned process step of drying the raw mixture dough can be saved. In these cases, which are possible, for example, when silicon monocarbide is used as the main constituent of the blowing agent, the raw mixture is mixed, preferably stirred and then carried out, in order to achieve a uniform distribution of its constituents in the mixture in the dry state until an essentially homogeneous mixture is formed of the swelling process in the dry state.
Zur Herstellung von Schaumglasformkörpern nac dem vorliegenden Verfahren kann man das Rohgemisch zwec mässig in entsprechenden Formen erhitzen. Durch die Ver wendung von Formen, in denen das Rohgemisch erhitzt wird, lässt sich auch ein Auseinanderlaufen des Rohgemisch¬ kuchens während des Bläh- oder Nachblähprozesses ver¬ meiden. Vorteilhaft können für diesen Zweck Formen aus Keramik oder aus Metall, vorzugsweise zunderfreiem Stahl, benutzt werden, die zweckmässig zur Vereinfachung der Entnahme des hergestellten Schaumglasformkörpers aus der Form zerlegbar sein sollten. Um eine Verklebung oder ein Anhaften des Schaumglases an den Innenwänden der Formen auszuschliessen, ist es ferner zweckmässig, die Formen vor der Einbringung des Rohgemisches an ihren Innenwänden mit einem Ueberzug aus einem aufgeschlämmten Gips-Sand- Gemisch oder Koalin-Graphit-Gemisch zu versehen. Das gilt insbesondere für Metallformen, weil dort die Gefahr eines solchen Anhaftens relativ gross ist. Wenn das Roh¬ gemisch, wie oben erläutert, mit .einer Anrührflüssigkeit zu einem Rohgemischteig vermengt wird, dann ist es bei der Verwendung von Formen für die Erhitzung des Rohge¬ misches in der Regel von Vorteil, wenn der Rohgeraisch- teig erst nach der Einbringung in die Form getrocknet wird, weil der teig den unteren Teil der Form vollständig und gleichmässig ausfüllt, was sich mit bereits getrock¬ neten Rohgemischbrocken in der Regel nicht erreichen lässt Ausserdem kann der Rohgemischteig nach Einbringung in dieTo produce foam glass moldings according to the present process, the raw mixture can be heated in appropriate forms. By ver Using forms in which the raw mixture is heated can also prevent the raw mixture cake from running apart during the expansion or post-expansion process. Molds made of ceramic or metal, preferably scale-free steel, can advantageously be used for this purpose, which should expediently be able to be dismantled from the mold in order to simplify the removal of the foam glass molded body produced. In order to prevent the foam glass from sticking or adhering to the inner walls of the molds, it is furthermore expedient to provide the molds with a coating of a suspended gypsum-sand mixture or koalin-graphite mixture on their inner walls before the raw mixture is introduced. This is especially true for metal molds because there is a relatively high risk of such adherence. If, as explained above, the raw mixture is mixed with a mixing liquid to form a raw mixture dough, then when using molds for heating the raw mixture, it is generally advantageous if the raw gerough dough only after it has been introduced is dried into the mold, because the dough fills the lower part of the mold completely and evenly, which cannot usually be achieved with already dried chunks of raw mixture. In addition, the raw mixture dough can be introduced into the
?UREA OMPI? UREA OMPI
WIPO Form jedenfalls bei der Verwendung von DurchlaufÖfen fü die Erhitzung des Rohgemisches in den meisten Fällen in dem gleichen Ofen oder der Vorzone desselben getrocknet werden, in dem anschliessend beim Durchlauf der Form durch den Ofen die Erhitzung des Rohgemisches auf die Bläh- bzw. Nachblähtemperaturen erfolgt.WIPO In any case, when using continuous furnaces for the heating of the raw mixture, the mold is in most cases dried in the same oven or the pre-zone in which the raw mixture is subsequently heated to the expansion or post-expansion temperatures when the mold passes through the oven.
Mit Vorteil kann bei dem vorliegenden Verfahr zur Herstellung eines Schaümglasformkörpers eine im we¬ sentlichen geschlossene, zerlegbare Form mit einem den Abmassen des Schaümglasformkörpers angepassten Hohlraum verwendet und in die Form eine dem Produkt aus dem Volu men des Hohlraumes und der vorgesehenen Dichte des Scha glasformkörpers entsprechende Gewichtsmenge des Rohge¬ misches eingebracht werden. Das Rohgemisch wird in dies Fall zweckmässig in trockenem Zustand gemischt und in d Form eingebracht, da bei geschlossenen Formen die Abfüh rung des bei der Trocknung von feucht eingebrachtem Roh gemisch entstehenden Dampfes der Anrührflüssigkeit ge¬ wisse Schwierigkeiten bereitet. Es ist aber natürlich auch eine Einbringung des Rohgemisches in feuchten Zu¬ stand möglich, nur sollte dann entweder die Form erst nach dem Trocknen des Rohgemisches geschlossen werden oder es sollten an der Oberseite der Form kleine Oeff- nungen vorgesehen werden, durch die der Dampf abströmen kann. Bei der Einbringung des Rohgemisches im feuchten Zustand ist ferner zu berücksichtigen, dass die Gewichts¬ menge des eingebrachten feuchten Rohgemisches um das Ge¬ wicht der in demselben enthaltenen Anrührflüssigkeit grösser als bei der Einbringung in trockenem Zustand sein muss. Allgemein hat die Herstellung von Schaumglasform¬ körpern mit solchen geschlossenen Formen den Vorteil einer hohen F.ormgenauigkeit der hergestellten Schaumglas¬ körper, sofern durch geeignete Verfahrensführung sowie ge¬ eignete Zusammensetzung des Rohgemisches dafür Sorge getragen wird, dass der sich im Blähprozess bildende und im Nachblähprozess weiter aufblähende Glasschaum den von der Form umschlossenen Hohlraum beim Abschluss des Nachblähprozesses vollständig ausfüllt und das lässt sich in der Regel dann erreichen, wenn der Glasschaum in der Endphase des Nachblähprozesses eine genügende ge¬ ringe Zähigkeit hat, um sich lückenlos an die Form der Hohlraumwände anpassen zu können. Allerdings ist der Auf¬ wand für die Herstellung von Schaumglasformkörpern bei der Verwendung von Formen und insbesondere von geschlosse¬ nen Formen relativ hoch, weil neben den für die Formen erforderlichen Investitionen auch ein beträchtlicher Ar¬ beitsaufwand für die Vorbereitung (Zusammensetzen und Ausschlämmen) der Formen vor Verfahrensbeginn und die Zer-In the present method for producing a molded foam body, it is advantageously possible to use an essentially closed, dismantled mold with a cavity adapted to the dimensions of the molded glass body and into the mold a product corresponding to the volume of the cavity and the intended density of the molded glass body The amount by weight of the raw mixture is introduced. In this case, the raw mixture is expediently mixed in the dry state and introduced into the mold, since in closed molds the removal of the vapor of the mixing liquid which arises when drying the moist mixed raw mixture causes certain difficulties. However, it is of course also possible to introduce the raw mixture in a moist state, only then either the mold should only be closed after the raw mixture has dried or small openings should be provided at the top of the mold through which the steam flows out can. When introducing the raw mixture in the moist state, it must also be taken into account that the amount by weight of the introduced moist raw mixture must be greater by the weight of the mixing liquid contained therein than when it is introduced in the dry state. In general, the production of foam glass moldings with such closed molds has the advantage of a high degree of shape accuracy of the foam glass bodies produced, provided that suitable process management and a suitable composition of the raw mixture ensure that the foam that forms in the expansion process and in the post-expansion process Glass foam that expands further completely fills the cavity enclosed by the mold at the end of the post-expansion process, and this can generally be achieved if the glass foam in the final phase of the post-expansion process has a sufficient low toughness to adapt seamlessly to the shape of the cavity walls to be able to. However, the effort for the production of foam glass moldings when using molds and in particular closed molds is relatively high, because in addition to the investments required for the molds, there is also a considerable amount of work involved in preparing (assembling and slurrying) the molds before the start of the procedure and the
-gU E_ä OMPI-GU E_ä OMPI
Λ. WIPO - legung derselben nach Verfahrensabschluss erforderlich ist. Zwar lässt sich dieser Herstellungsaufwand bei ein fachen Formen der herzustellenden Schaumglasformkörper, wie z.B. quaderförmigen Bausteinen dadurch verringern, dass man anstelle von durch einen Durchlaufofen hindurc laufenden Einzelformen einen Schachtofen mit dem Quer¬ schnitt der herzustellenden Formkörper verwendet, dem e gangsseitig kontinuierlich Rohgemisch zugeführt wird un der ausgangsseitig ähnlich einem Extruder kontinuier¬ lich eine Schaumglasstange mit dem Querschnitt der her¬ zustellenden Formkörper abgibt, aber erstens erfordern solche Schachtöfen wegen der komplizierten Förderein¬ richtung einen wesentlich höheren Investitionsaufwand als die üblichen DurchlaufÖfen und zweitens muss dann jeder einzelne Formkörper von der hergestellten Schaum¬ glasstange abgeschnitten werden, so dass auch, die Ver¬ wendung eines solchen Schachtofens eine wirklich beträc liche Senkung des Herstellungsaufwandes nicht erreicht werden kann.Λ. WIPO - the same is required after the end of the procedure. This manufacturing effort can be reduced in the case of simple shaping of the foam glass moldings to be produced, such as, for example, rectangular blocks, by using a shaft furnace with the cross section of the moldings to be produced, instead of individual molds running through a continuous furnace, to which raw mixture is continuously fed in on the exit side which, on the output side, like an extruder, continuously delivers a foam glass rod with the cross section of the molded articles to be produced, but firstly, such shaft furnaces require a considerably higher investment outlay than the conventional continuous furnaces because of the complicated conveying device, and secondly each individual molded article then has to have the foam produced ¬ glass rod are cut off, so that the use of such a shaft furnace can not achieve a really significant reduction in manufacturing costs.
Hingegen lässt sich beim vorliegenden Verfahre eine wesentliche Senkung des Herstellungsaufwandes für Schäumglasformkörper dann erzielen,, wenn entweder zur Herstellung Formen, wie z.B. dünnwandige Einzelformen a vorgebranntem oder getrocknetem Ton verwendet werden, di nach Abschluss des Herstellungsprozesses einen integrier¬ ten Bestandteil, wie z.B. eine Ummantelung des herge¬ stellten Formkörpers bilden oder wenn auf hohe Form¬ genauigkeit verhichtet werden kann bzw. wenn an Ecken und Kanten der herzustellenden Formkörper abgerundete Formen in Kauf genommen werden können. Im letzteren Fall kann nämlich auf die Verwendung von Formen ganz verzichtet werden, wenn dem Rohgemisch zur Vermeidung eines Auseinanderlaufens des Rohgemischkuchens bzw. des Glasschaumes während des Bläh- oder Nachblähprozesses ein die Zähigkeit des Rohgemischkuchens bzw. des Glas¬ schaumes erhöhender Stoff zugesetzt wird. Als solche Stoffe sind neben anderen Ton sowie Koalin sehr gut ge¬ eignet. Erforderlich ist bei dem Verzicht auf- Formen allerdings, dass das Rohgemisch bereits als eigenstabiler Formkörper, dessen Gewicht (im trockenen oder getrockne¬ ten Zustand) etwa dem Gewicht des herzustellenden Schaüm¬ glasformkörpers entspricht und dessen Abmasse proportional zu den Abmassen des herzustellenden Formkörpers sind, in den zur Erhitzung des Rohgemisches dienenden Ofen einge¬ bracht wird. Das lässt sich bei der Verwendung von Ton als zähigkeitserhöhender Stoff dadurch erreichen, dass das Rohg.emisch mit dem Ton und relativ wenig Wasser ange¬ rührt wird und so eine plastisch verformbare Masse herge- stellt wird, die dann in die Form des besagten eigensta bilen Formkörpers gebracht und in diesem Zustand vor de Einbringung in den zur Erhitzung des Rohgemisches diene den Ofen getrocknet wird. Andere Möglichkeiten zur Bild des besagten eigenstabilen Formkörpers bestehen in eine trockenen Pressung des Rohgemisches oder in der Verwen¬ dung von klebenden Zusätzen zum Rohgemisch, jedoch hat sich die Bildung aus einer mit Ton hergestellten plasti verformbaren Masse als einfachste und günstigste Method erwiesen. Allgemein ist bei einem Verzicht auf Formen zu beachten, dass die vorgesehenen Temperaturwerte und Erhitzungszeiten beim Bläh- und Nachblähprozess genau eingehalten werden, dass die Temperaturerhöhung beim Nachblähprozess gegenüber dem Blähprozess möglichst ge¬ ring gehalten wird, was sich z.B. durch Blähmittel mit miteinander reagierenden Bestandteilen erreichen lässt, und dass unnötige, nicht zur Deckung von irgendwelchen Verlusten bestimmte Blähmittelüberschüsse vermieden wer den. Bei Einhaltung dieser Bedingungen lässt sich trotz des Verzichtes auf Formen noch eine relativ gute Form¬ genauigkeit der hergestellten Schaumglasformkörper er¬ reichen.On the other hand, in the present method, a substantial reduction in the production outlay for foam glass moldings can be achieved, if either molds, such as thin-walled individual molds a prebaked or dried clay, are used, ie after completion of the manufacturing process, an integrated component, such as, for example, forming a sheathing for the molded article produced, or if it is possible to compact to a high degree of dimensional accuracy or if rounded forms can be accepted at the corners and edges of the molded articles to be produced. In the latter case, the use of molds can be dispensed with entirely if a substance which increases the toughness of the raw mixture cake or the glass foam is added to the raw mixture to prevent the raw mixture cake or the glass foam from diverging during the blowing or post-blowing process. In addition to other clay and koalin, such substances are very suitable. When dispensing with molding, however, it is necessary that the raw mixture already as an intrinsically stable molded body, the weight (in the dry or dried state) of which corresponds approximately to the weight of the molded foam body to be produced and the dimensions of which are proportional to the dimensions of the molded body to be produced, is introduced into the furnace used to heat the raw mixture. This can be achieved when using clay as a toughness-increasing substance in that the raw mixture is mixed with the clay and relatively little water, thus producing a plastically deformable mass. is put, which is then brought into the shape of said Eigensta bile molded body and is dried in this state before de introduction into the oven used to heat the raw mixture. Other possibilities for the image of said intrinsically stable molded body consist in a dry pressing of the raw mixture or in the use of adhesive additives to the raw mixture, however the formation from a plastically deformable mass made with clay has proven to be the simplest and cheapest method. When dispensing with molds, it should generally be noted that the intended temperature values and heating times during the expansion and post-expansion process are observed exactly, that the temperature increase during the expansion process is kept as low as possible compared to the expansion process, which can be achieved, for example, by blowing agents with components that react with one another and that unnecessary excesses of blowing agent not intended to cover any losses are avoided. If these conditions are met, a relatively good dimensional accuracy of the foam glass moldings produced can still be achieved in spite of the absence of molds.
Für die Verfahrensführung gilten beim vorlieg den Verfahren allgemein folgende Richtlinien: Das Rohgemisch wird im trockenen oder getrock¬ neten Zustand in einem vorgeheizten Ofen, dessen Ofert- temperatur unterhalb der Umschliessungstemperatur, bei der die Blähmittelkörner von der den Rohgemischkuchen bildenden Masse im wesentlichen gasdicht umschlossen - werden und die vorzugsweise zwischen 400°C und 700°C liegt, oder in eine Ofenzone entsprechender Temperatur eingebracht und in dem Ofen bzw. der Ofenzone zunächst bis annähernd auf die dort herrschende Temperatur er¬ hitzt. Anschliessend wird der sich bildende Rohgemisch¬ kuchen, vorzugsweise innerhalb von 20 bis 60 Minuten, durch Erhöhung der Ofentemperatur oder Verlagerung in eine Ofenzone höherer Temperatur auf die zur Bildung des Glasschaumes erforderliche, im Temperaturbereich zwischen der Umschliessungstemperatur und der den Ueber¬ gang des Rohgemischkuchens zu einer dünnflüssigen, die sich bildenden Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse markierenden Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens liegende und vorzugsweise in den Bereich von 700°C bis 900°C fallende Blähtemperatur weiter erhitzt. Danach wird dann der Nachblähprozess durchgeführt und das ge¬ bildete Schaumglas im Anschluss daran, vorzugsweise innerhalb von weniger als 30 Minuten, durch Verringerung der Ofentemperatur oder Verlagerung in eine OfenzoneThe following general guidelines apply to the conduct of the proceedings in the present proceedings: The raw mixture is dried or dried in a preheated oven, the temperature of which is below the enclosing temperature, at which the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake - and which are preferably between 400 ° C. and 700 ° C. lies, or introduced into a furnace zone of appropriate temperature and first heated in the furnace or the furnace zone to approximately the temperature prevailing there. Subsequently, the raw mixture cake that forms, preferably within 20 to 60 minutes, by increasing the oven temperature or moving it to a higher temperature zone to the temperature required to form the glass foam, in the temperature range between the surrounding temperature and the transition of the raw mixture cake a low-viscosity blowing temperature of the raw mixture cake which allows the forming bubbles to rise to the surface and which preferably falls in the range from 700 ° C. to 900 ° C. The post-expansion process is then carried out and the foam glass formed thereafter, preferably within less than 30 minutes, by reducing the oven temperature or moving it to an oven zone
~W £ ~ W £
OMPI tieferer Temperatur mindestens bis auf eine Temperatur nahe der oberen Grenze des Transformationsbereiches des das Schaumglas bildenden Glases, vorzugsweise bis auf e in den unteren Teil des Transformationsbereiches fallen Temperatur, abgekühlt und danach, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines zur Beeinflussung der Werkstoff eigenschaften des fertigen Schaumglases dienenden Nachb handlungsprozesses, auf Raumtemperatur abkühlen gelasse Vorteilhaft wird das gebildete Schaumglas dabei im An- schluss an den Nachblähprozess nur kurzzeitig auf eine den Transformationsbereich des das Schaumglas bildenden Glases, vorzugsweise in den unteren Teil desselben, fall de Temperatur abgekühlt und danach in einem zur Erzielu minimaler Eigenspannungen in der Schaumstruktur dienen- den Anlassvorgang wieder auf eine Temperatur oberhalb de Transformationsbereiches erhitzt und anschliessend in ei über mehrere Stunden andauernden Abkühlvorgang allmählic auf eine Temperatur unterhalb des Transformationsbereich abgekühlt und danach dann, vorzugsweise in einer Raum¬ temperatur aufweisenden Umgebung, auf Raumtemperatur ab¬ kühlen gelassen. Bei einer Herstellung von Schaumglas nach dem vorliegenden Verfahren in grösserem Massstab', z.B. bei der Fertigung von Bausteinen aus Schaumglas ist es im Sinne einer rationellen Fertigung von Vorteil, wen die Erhitzung des Rohgemisches bis zur Schaumglasbildung und die anschliessende Abkühlung des gebildeten Schaum¬ glases in einem Tunnel- oder Stossofen vorgenommen wird und durch schrittweise oder kontinuierliche Werkstück¬ verlagerung in Ofenzonen unterschiedlicher Temperatur sowie Steuerung der Durchlaufgeschwindigkeit der Werk¬ stücke durch den Ofen bzw. die einzelnen Ofenzonen ein vorbestimmter zeitlicher Temperaturverlauf der Erhitzungs¬ und Abkühlungsvorgänge eingehalten wird.OMPI lower temperature at least to a temperature close to the upper limit of the transformation range of the glass forming the foam glass, preferably temperature falling to e in the lower part of the transformation range, cooled and then, preferably with the interposition of an aftermath serving to influence the material properties of the finished foam glass process, let it cool to room temperature. Advantageously, the foam glass formed is only briefly cooled to a temperature falling in the transformation region of the glass forming the foam glass, preferably in the lower part thereof, after the post-expansion process and then in a minimum internal stress to achieve minimal internal stresses the tempering process used in the foam structure is heated again to a temperature above the transformation range and then gradually to a temperature below the transform in a cooling process lasting several hours cooled and then then allowed to cool to room temperature, preferably in an environment having room temperature. In a production of foam glass of the present method in larger scale ', for example in the production of blocks of foam glass, it is the purpose of efficient production of advantage wen the raw mixture is heated up to the formation of foam glass and the subsequent cooling of the foam glass formed is carried out in a tunnel or pusher furnace and by gradual or continuous workpiece displacement in furnace zones of different temperatures and control of the speed of the workpieces through the furnace or individual oven zones a predetermined temporal temperature profile of the heating and cooling processes is observed.
Neben der oben erwähnten thermischen Nachbe¬ handlung kann das nach dem vorliegenden Verfahren herge¬ stellte Schaumglas zur Verbesserung seiner Werkstoff¬ eigenschaften ferner auch einer mechanischen Nachbehand¬ lung unterzogen werden, und zwar indem das gebildete Schaumglas im warmplastischen Zustand bei einer Tempera¬ tur oberhalb des Transformationsbereiches des das Schaum¬ glas bildenden Glases verformt wird. Dabei kann das Schaumglas zur Erhöhung der Steifigkeit in einer vorbe¬ stimmten Nelastungsrichtung zweckmässig in Richtung quer zu dieser Belastungsrichtung zusammengequetscht werden, wobei die in dem Nachblähprozess durch Vereinigung von jeweils einer Vielzahl benachbarter Schaumblasen ent¬ standenen Hohlräume linsenförmig abgeflacht werden. Eben¬ so kann das Schaumglas auch zur Erhöhung der Wärme- dämmung in einer vorbestimmten Wärmeflussrichtung in. R tung parallel zu dieser Wärmeflussrichtung zusammenge¬ quetscht werden, wobei die in dem Nachblähprozess ent¬ standenen Hohlräume ebenfalls linsenförmig abgeflacht werden. Des weiteren kann das Schaumglas zur Erhöhung der Steifigkeit in einer vorbestimmten Belastungsrich¬ tung in Richtung parallel zu dieser Belastungsrichtung auseinander gezogen oder extrudiert werden, wobei die in dem Nachblähprozess entstandenen Hohlräume spindel¬ förmig in die Länge gezogen werden und schliesslich kann das Schaumglas zur Erhöhung der Wärmedämmung in allen zu einer Achsrichtung senkrechten Richtungen in Richtung parallel zu dieser Achsrichtung auseinanderge zogen oder extrudiert werden, wobei die in dem Nachblä prozess entstandenen Hohlräume ebenfalls spindelförmig in die Länge gezogen werden. Von den vorgenannten Mögl keiten der Verbesserung der Werkstoffeigenschaften des Schaumglases ist insbesondere die erzielbare Erhöhung der Wärmedämmung in einer vorbestimmten Wärmeflussrich tung durch Zusammenquetschen des Schaumglases in Rich¬ tung parallel zu der Wärmeflussrichtung von wesent¬ licher Bedeutung, weil sich damit die Möglichkeit eine weiteren Verbesserung der Wärmeisolationseigenschaften des nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Scha glases ergibt. Es sei in diesem Zusammenhang nochmals erwähnt, dass die in dem Nachblähprozess durch Vereini¬ gung von jeweils einer Vielzahl benachbarter Schaumblasen entstandenen Hohlräume ohnehin in horizontaler Richtung in der Regel beträchtlich grössere Abmasse als' in verti¬ kaler Richtung haben und demgemäss ohnehin in vertikaler Richtung im wesentlichen linsenförmig abgeflacht sind (die Richtungsangaben horizontal und vertikal beziehen sich dabei auf die Lage des Schaumglases beim Herstel-In addition to the thermal aftertreatment mentioned above, the foam glass produced by the present process can also be subjected to a mechanical aftertreatment to improve its material properties, specifically in that the foam glass formed in the warm plastic state at a temperature above the Transformation area of the glass forming the foam glass is deformed. In order to increase the rigidity in a predetermined load direction, the foam glass can expediently be squeezed together in the direction transverse to this load direction, the cavities formed in the post-expansion process being flattened out in a lenticular manner by combining a plurality of adjacent foam bubbles. The foam glass can also be used to increase the heat Insulation in a predetermined direction of heat flow in the direction parallel to this heat flow direction are squeezed together, the cavities formed in the post-expansion process also being flattened like a lens. Furthermore, the foam glass can be pulled apart or extruded in a predetermined loading direction in a direction parallel to this loading direction in order to increase the rigidity, the cavities formed in the post-expansion process being drawn out in a spindle-like manner, and finally the foam glass can be extended to increase the Thermal insulation is pulled apart or extruded in all directions perpendicular to an axial direction in the direction parallel to this axial direction, the cavities formed in the afterblowing process also being drawn out in a spindle-shaped manner. Of the abovementioned possibilities for improving the material properties of the foam glass, the achievable increase in thermal insulation in a predetermined direction of heat flow by squeezing the foam glass in the direction parallel to the heat flow direction is of particular importance, because the possibility of a further improvement of the Thermal insulation properties of the Scha produced by the present method glases results. It should be mentioned again in this connection that the supply in the Nachblähprozess Vereini¬ by each of a plurality of adjacent foam bubbles formed cavities have anyway in the horizontal direction is usually considerably larger dimensions than 'in verti¬ Kaler direction and accordingly, in any case in the vertical direction are substantially flattened in a lenticular shape (the horizontal and vertical directions refer to the position of the foam glass during manufacture
_ lungsprozess) . Durch Zusammenquetschen des Schaumglases in vertikaler Richtung lässt sich diese ohnehin schon vorhandene linsenförmige Abflachung noch verstärken und damit eine weitere Verbesserung der Wärmeisolationseigen¬ schaften des Schaumglases in dieser vertikalen Richtung erzielen._ process). By squeezing the foam glass together in the vertical direction, this already existing lenticular flattening can be strengthened and a further improvement in the heat insulation properties of the foam glass can be achieved in this vertical direction.
Die Verformbarkeit des Schaumglases im warm¬ plastischen Zustand kann ferner auch dazu ausgenutzt wer-, den, das hergestellte Schaumglas im Rahmen einer mecha¬ nischen Nachbehandlung zu. einem Schaumglasformkörper von vorbestimmter Form zu verformen. Diese Möglichkeit ist insbesondere für den oben erwähnten Fall von Be¬ deutung, dass auf die Verwendung von Formen bei der Herstellung von Schaumglasformkörpern ganz verzichtet wird und die hergestellten Schaumglasformkörper daherThe deformability of the foam glass in the thermoplastic state can also be used to add the foam glass produced in the course of a mechanical aftertreatment. to deform a foam glass molded body of a predetermined shape. This possibility is of importance, in particular for the case mentioned above, that the use of molds in the production of foam glass moldings is dispensed with entirely, and therefore the foam glass moldings produced
OMPI keine hohe Formgenauigkeit haben, denn hier lässt sich nun durch Nachformung der Schaumglasformkörper im Rahme einer mechanischen Nachbehandlung die erforderliche bzw gewünschte Formgenauigkeit erzielen.OMPI do not have a high level of shape accuracy, because here the required or desired shape accuracy can now be achieved by reshaping the foam glass moldings as part of a mechanical aftertreatment.
Im allgemeinen führt das vorliegende Verfahre unter der Voraussetzung einer im wesentlichen gleich- massigen Erhitzung des Rohgemisches bzw. des im Bläh- prozess gebildeten Glasschaumes auf wenigstens näherung weise gleiche Temperaturen über dem gesamten Volumen de Rohgemisches bzw. Glasschaumes - wie sie mit den üblich weise verwendeten Oefen jedenfalls bei geeigneter Ver¬ fahrensführung bzw. ausreichenden Verweilzeiten in der Regel erreicht wird - zu einer im wesentlichen gleich- massigen Schaumglasstruktur des hergestellten Schaum¬ glases über dem gesamten Schaumglasvolumen. In speziel¬ len Fällen kann es aber auch erwünscht sein, Schaumglas mit teilweise grobporiger und teilweise feinporiger Schaumglasstruktur herzustellen. Das lässt sich bei dem vorliegenden Verfahren dadurch erreichen, dass in dem Glasschaum während des Nachblähprozesses eine inhomogen Temperaturverteilung mit Bereichen von wesentlich höher Temperatur als der bei der Bildung des Glasschaumes her schenden Temperatur in den für grobporige SchaumglasStr tur vorgesehenen Bereichen und Bereichen von gleicher oder nur unwesentlich höherer Temperatur als der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur in den für feinporige Schaumglasstruktur vorgesehenen Be¬ reichen erzeugt wird. Die inhomogene Temperaturvertei¬ lung kann dabei vorteilhaft durch Wärmestrahlung mit unterschiedlicher Intensität in den verschiedenen Strah¬ lungsrichtungen erzeugt werden. Beispielsweise l'ässt sich dadurch, dass der Glasschaum während des Nachblähprozesses von einer in einer vorbestimmten Richtung auf den Glas¬ schaum strahlenden Wärmequelle beheizt wird, Schaumglas mit einer in der vorbestimmten Richtung allmählich von Grob- zu Feinporigkeit übergehenden Schaumglasstruktur herstellen.In general, the present method leads, provided that the raw mixture or the glass foam formed in the expansion process is heated essentially uniformly, to at least approximately the same temperatures over the entire volume of the raw mixture or glass foam - as they are used with the usual manner In any case, with a suitable procedure or sufficient dwell times, the furnace is generally achieved - to an essentially uniform foam glass structure of the foam glass produced over the entire foam glass volume. In special cases, however, it may also be desirable to produce foam glass with a partly coarse-pored and partly fine-pored foam glass structure. This can be achieved in the present method in that an inhomogeneous temperature distribution with areas of substantially higher temperature than the temperature prevailing during the formation of the glass foam in the areas provided for coarse-pore foam glass structure and areas of the same in the glass foam during the post-expansion process or only an insignificantly higher temperature than the temperature prevailing during the formation of the glass foam is generated in the areas provided for fine-pored foam glass structure. The inhomogeneous temperature distribution can advantageously be generated by heat radiation with different intensities in the different radiation directions. For example, l 'ässt by the fact that the foam glass during Nachblähprozesses a is heated in a predetermined direction on the Glas¬ foam radiant heat source prepared foam glass having a gradually coarse merges in the predetermined direction to fine-pored foam glass structure.
Die Festigkeit des nach dem vorliegenden Ver¬ fahren hergestellten Schaumglases liegt im allgemeinen trotz seiner grobporigen Struktur aufgrund der im Nach¬ blähprozess durch Vereinigung von jeweils einer Vielzahl benachbarter Schaumblasen entstandenen Hohlräume. und trotz der sich aus dieser Grobporigkeit ergebenden Festig¬ keitsverminderung gegenüber Schaumgas mit feinporiger Struktur noch weit über den in der Praxis, z.B. bei der Verwendung des Schaumglases als Baustoff, erforderlichen Festigkeiten. Allerdings sind wie bei allen anderen Glasprodukten und im übrigen auch bei Schaumglas mit fein- poriger Struktur die Reserven in der Bruchfestigkeit aufgrund der Sprödigkeit von Glas nur gering. Eine Er¬ höhung der Bruchfestigkeit und insbesondere der Spröd- bruchfestigkeit des Schaumglases ist daher von wesent¬ licher Bedeutung. Eine solche Erhöhung lässt sich bei dem vorliegenden Verfahren dadurch erreichen, dass an den Innenwänden der in dem Nachblähprozess durch Ver¬ einigung von jeweils einer Vielzahl benachbarter Schaum blasen entstandenen Hohlräume im wesentlichen über der Wandfläche homogene, im fertigen Schaumglas zu Druck¬ spannungen längs der Wandflächen führende Oberflächen¬ schichten erzeugt werden. Vorteilhaft können diese Ober flächenschichten durch oberflächliche chemische Reaktio des die Hohlraumwände bildenden Materials mit mindesten einem in den Hohlräumen befindlichen Stoff unter Bildun eines Reaktionsproduktes mit geringerer Wärmeausdehnung als der des Wandmaterials erzeugt werden. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, die O.berflächen schichten durch einen sich aus der Atmosphäre innerhalb der Hohlräume auf den Hαhlrauminnenwänden haftend niede schlagenden, einen in sich geschlossenen Ueberzug über den Wandflächen bildenden Stoff mit geringerer Wärmeaus dehnung als der des Wandmaterials zu erzeugen. Die Ober flächenschichten können ferner auch mit Vorteil durchThe strength of the foam glass produced according to the present method is in general despite its coarse-pored structure due to the cavities formed in the post-expansion process by combining a plurality of adjacent foam bubbles. and despite the resulting reduction in strength compared to foam gas with a fine-pored structure resulting from this coarse pore structure, it is still far above the strengths required in practice, for example when foam glass is used as a building material. However, as with all other glass products and also with foam glass with fine porous structure the reserves in breaking strength due to the brittleness of glass only low. An increase in the breaking strength and in particular the brittleness breaking strength of the foam glass is therefore of essential importance. Such an increase can be achieved with the present method in that on the inner walls of the cavities formed in the post-expansion process by combining a plurality of adjacent foam bubbles substantially above the wall surface, homogeneous in the finished foam glass to compressive stresses along the wall surfaces leading surface layers are generated. These upper surface layers can advantageously be produced by surface chemical reaction of the material forming the cavity walls with at least one substance located in the cavities, forming a reaction product with a lower thermal expansion than that of the wall material. Another advantageous possibility is to produce the surface layers by means of a material which forms a self-contained coating over the wall surfaces and has a lower thermal expansion than that of the wall material, by means of a coating which adheres to the interior of the cavities from the atmosphere. The upper surface layers can also advantageously by
^^ einen sich aus der Atmosphäre innerhalb der Hohlräume auf den Hohlrauminnenwänden niederschlagenden und dann ober¬ flächlich in dem Wandmaterial in Lösung gehenden Stoff erzeugt werden, der mit dem Wandmaterial eine Lösung von geringerer Wärmeausdehnung als der des reinen Wandmate¬ rials bildet. Schliesslich kann man bei entsprechenden Zusammensetzungen des die Hohlraumwände bildenden Mate¬ rials auch zweckmässig so vorgehen, dass die Oberflächen¬ schichten durch einen im Wandmaterial enthaltenen, durch Wärmebehandlung zu den Wandoberflächen diffundierenden Stoff erzeugt werden. Vorzugsweise werden die Oberflächen¬ schichten unter den Bedingungen des Nachblähprozesses während desselben erzeugt. Zur Bildung der Oberflächen¬ schichten kann dem Rohgemisch zweckmässig ein Stoff aus der die Suizide, Nitride, Tianate, Zirkonate und die Seltenen Erden umfassenden Stoffgruppe oder eine Mischung mehrerer dieser Stoffe zugesetzt werden. Statt dessen oder auch zusätzlich dazu kann dem Rohgemisch zur Bildung der Oberflächenschichten mit Vorteil ein Metalloxid, vorzugsweise ein Oxid der Metalle Nickel, Kupfer und Eisen, oder eine Mischung mehrerer Metalloxide zuge- setzt werden. Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit be¬ steht darin, dem Rohgemisch zur Bildung der Oberflächen¬ schichten Ton zuzusetzen. Im folgenden sind noch einige spezielle Aus¬ führungsbeispiele des vorliegenden Verfahrens mit allen für die Verfahrensführung wesentlichen Einzelheiten näh beschrieben.^^ a substance which precipitates from the atmosphere within the cavities on the interior walls of the cavity and then dissolves superficially in the wall material and which forms a solution with the wall material of less thermal expansion than that of the pure wall material. Finally, in the case of appropriate compositions of the material forming the cavity walls, it is also expedient to proceed in such a way that the surface layers are produced by a material which is contained in the wall material and diffuses to the wall surfaces by heat treatment. The surface layers are preferably produced under the conditions of the post-expansion process during the same. To form the surface layers, a substance from the group of substances comprising the suicides, nitrides, tianates, zirconates and the rare earths or a mixture of several of these substances can expediently be added to the raw mixture. Instead of this or in addition thereto, the crude mixture for forming the surface layers is advantageously a metal oxide, an oxide of the metals nickel, copper and iron, or a mixture of preferably more metal oxides conces- sets. Another advantageous possibility is to add clay to the raw mixture to form the surface layers. In the following, some special exemplary embodiments of the present method are described in more detail with all the details that are important for the method.
Beispiel 1example 1
Als Rohgemisch wurde eine Mischung aus 98 Ge¬ wichtsprozent Glaspulver mit einer maximalen Korngrösse von 125 u und 2 Gewichtsprozent pulverförmigem Silizium karbid mit einer maximalen Korngrösse von 10 u verwende Das Rohgemisch wurde gut durchmischt und dann trocken i eine Form eingerüttelt. Die mit dem Rohgemisch bis auf etwa 30 % ihrer Höhe angefüllte offene Form wurde dann in einem Ofen innerhalb einer Zeitspanne von 3 Stunden auf die oberhalb des von 500°C bis 600°C reichenden Transformationsbereiches des für das Glaspulver verwend ten Abfallglases liegende Temperatur von 650°C aufgehei Bei dieser noch unterhalb der Umschliessungstemperatur von ca. 680 bis 720°C, bei der die Siliziumkarbidkörner von der den Rohgemischkuchen bildenden Masse im wesent¬ lichen gasdicht umschlossen werden, liegenden Temperatu entwickelt das als Blähmittel verwendete Siliziumkarbid, wie durch eine Untersuchung der Atmosphäre im Ofen fest gestellt werden konnte, noch kein Blähgas. Im Anschluss an die Aufheizung auf 650°C wird die Form mit dem darin enthaltenen, noch offenporigen Rohgemischkuchen aus mit¬ einander verklebten Glaskörnern und in den Zwischen¬ räumen zwischen den Glaskörnern verteilten Siliziumkarbid¬ körnern innerhalb von ca. 25 Minuten auf die Blähtempera¬ tur von ca. 880°C aufgeheizt. Bei dieser Aufheizung geht der Rohgemischkuchen zunächst im Temperaturbereich von 680°C bis 720°C in eine zähflüssige Masse über, von der die darin verteilten Siliziumkarbidkörner gasdicht um¬ schlossen werden, und ab etwa 750°C setzt dann eine chemische Reaktion des Siliziumkarbides mit dem im Roh¬ gemisch enthaltenen Siliziumdioxid ein, bei der sich Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bildet und die wahrschein¬ lich nach den folgenden ReaktionsgleichungenA mixture of 98% by weight of glass powder with a maximum grain size of 125 u and 2% by weight of powdered silicon carbide with a maximum grain size of 10 u was used as the raw mixture. The raw mixture was mixed thoroughly and then shaken dry in a mold. The open mold filled with the crude mixture up to about 30% of its height was then in an oven within a period of 3 hours to the temperature of 650 above the transformation range of the waste glass used for the glass powder, which range from 500 ° C. to 600 ° C. ° C heated at this temperature, which is still below the enclosure temperature of approx. 680 to 720 ° C, at which the silicon carbide grains are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake, the silicon carbide used as blowing agent develops, as by an examination of the Atmosphere in the furnace could not be established, no blowing gas. After heating to 650 ° C, the mold with the inside contained, still open-pore raw mixture cakes from glued together glass grains and silicon carbide grains distributed in the interspaces between the glass grains heated to the expansion temperature of approx. 880 ° C. within approx. 25 minutes. During this heating, the raw mixture cake initially changes into a viscous mass in the temperature range from 680 ° C to 720 ° C, from which the silicon carbide grains distributed therein are sealed gas-tight, and from about 750 ° C then a chemical reaction of the silicon carbide with the Silicon dioxide contained in the crude mixture, in which carbon monoxide and carbon dioxide are formed and which are likely according to the following reaction equations
2 Si02 + SiC 3 SiO + CO und2 Si0 2 + SiC 3 SiO + CO and
3 Si02 + SiC 4 SiO + CO.3 Si0 2 + SiC 4 SiO + CO.
abläuft. Die dabei entstehenden Kohlenoxide bilden das Blähgas, das zunächst die Bildung einer kleinen Blase um jedes Siliziumkarbidkorn bewirkt. Mit der Bildung dieser Blasen verlangsamt sich die Reaktion zwischen dem Sili¬ ziumkarbid und dem Siliziumdioxid beträchtlich, weil die in den Blasen enthaltenen Kohlenoxidgase die Oberfläche des in der Blase befindlichen Siliziumkarbidkorns gröss-expires. The resulting carbon oxides form the expanding gas, which initially causes a small bubble to form around each silicon carbide grain. With the formation of these bubbles, the reaction between the silicon carbide and the silicon dioxide slows down considerably because the carbon oxide gases contained in the bubbles increase the surface area of the silicon carbide grain in the bubble.
OMPI to» WIP° " tenteils von der die Balase umgebenden zähflüssigen Mas und damit von dem Siliziumdioxid isolieren. Der Gasdruc in den Blasen ist jedoch wegen der bei diesen Tempera¬ turen noch ziemlich grossen Zähigkeit und der grossen Oberflächenspannung der den Rohgemischkuchen bildenden zähflüssigen Masse relativ hoch. Mit der weiteren Er¬ hitzung bis auf die Blähtemperatur nimmt aber sowohl di Zähigkeit wie auch die Oberflächenspannung der den Roh¬ gemischkuchen bildenden Masse stark ab, so dass die unter hohem Gasdruck stehenden Blasen sich nunmehr suk¬ zessive mit dieser Abnahme vergrössern können. Dadurch wird die den Rohgemischkuchen bildende Masse allmählich aufgeschäumt und beginnt, in der Form anzusteigen. Nach-OMPI to » WIP ° " Insulate partly from the viscous mas surrounding the balase and thus from the silicon dioxide. However, the gas pressure in the bubbles is relatively high because of the still fairly high toughness at these temperatures and the large surface tension of the viscous mass forming the raw mixture cake. With further heating to the blowing temperature, however, both the toughness and the surface tension of the mass forming the raw mixture cake decrease sharply, so that the bubbles under high gas pressure can now increase successively with this decrease. As a result, the mass forming the raw mixture cake is gradually foamed and begins to rise in shape. To-
• dem im Ofen die Blähtemperatur von ca. 880°C erreicht ist, wird die Temperatursteigerung zunächst gestoppt un die Blähtemperatur über etwa 2 bis 5 Minuten aufrecht erhalten. Während dieser Zeit steigt die Masse in der Form weiter an, bis der Rohgemischkuchen in einen von lamellenartigen Wänden zwischen allseitig aneinander angrenzenden, annähernd polyederförmigen Schaumblasen gebildeten Glasschaum übergegangen ist. Das Ende dieser Uebergangsphase lässt- sich daran erkennen, dass sich der zunächst rasche Anstieg der Masse in der Form mehr und mehr verlangsamt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Nach-• When the blowing temperature of approx. 880 ° C is reached in the oven, the temperature increase is stopped and the blowing temperature is maintained for about 2 to 5 minutes. During this time, the mass in the mold continues to increase until the raw mixture cake has passed into a glass foam formed by lamellar walls between mutually adjacent, approximately polyhedral foam bubbles. The end of this transition phase can be recognized by the fact that the initially rapid increase in mass in the form slows down more and more. At this point the night
^'t / O O bläprozess eingeleitet und hierzu die Temperatur im Ofen in etwa 10 Minuten auf 950°C gesteigert. Dadurch be¬ schleunigt sich der Anstieg der Masse in der Form zu¬ nächst wieder und hört dann nach Ablauf der 10 Minuten nahezu ganz auf. Gleichzeitig mit diesem weiteren An¬ stieg der Masse in der Form während des Nachblähprozesses wird die zuvor nahezu glatte Oberfläche der Masse immer unebener, was offensichtlich darauf zurückzuführen ist, dass innerhalb der Masse durch Vereinigung von jeweils einer Vielzahl benachbarter Schaumblasen relativ grosse Hohlräume entstehen und die unmittelbar unter der Ober¬ fläche der Masse entstehenden Hohlräume durch Ausdehnung Anhebungen der Oberfläche der Masse jeweils in ihren mittleren Bereichen verursachen. Spätestens zu dem Zeit¬ punkt, wenn einer dieser unmittelbar unter der Oberfläche der Masse entstandenen Hohlräume aufplatzt, wird der Nach¬ blähprozess abgebrochen. Die Vorgänge während des Nach¬ blähprozesses innerhalb des in dem vorangegangenen Bläh- prozess gebildeten Glasschaumes sind im wesentlichen folgende ': Bei der Blähtemperatur von ca. 880°C ist der Glasschaum noch relativ feinporig, d.h. die einzelnen Schaumblasen des Glasschaumes haben Abmessungen im Be¬ reich zwischen wtwa 0,5 und 2 mm, was sich ohne weiteres dadurch feststellen lässt, dass man den Glasschaum un- mittelbar nach dem Blähprozess abkühlt und aufschneidet. Mit der weiteren Erhitzung des Glasschaumes während des Nachblähprozesses fallen erstens Zähigkeit und Ober¬ flächenspannung des den Glasschaum bildenden Glases weiter stark ab und zweitens steigt der Druck innerhalb der einzelnen Schaumblasen sowohl aufgrund der Tempera- tuesteigerung als auch aufgrund einer chemischen Reak¬ tion zwischen dem in den Schaublasen enthaltenen Kohlen¬ dioxid und dem in der Schaumblase noch verbliebenen Rest des Siliziumkarbidkorns, bei der das Kohlendioxid von de Siliziumkarbid unter Bildung von Silizium zu Kohlen¬ monoxid reduziert wird, weiter an. Das bei dieser Reak¬ tion entstehende freie Silizium schlägt. sich als fest¬ haftender? im wesentlichen in sich geschlossener Ueber¬ zug an den Innenwänden der sich im Nachblähprozess durch Vereinigung benachbarter Schaumblasen bildenden Hohl¬ räume nieder. Die Siliziumüberzüge an den Hohlrauminnen¬ wänden lassen sich am fertigen Schaumglas ohne weiteres feststellen. Der Druckanstieg aufgrund der chemischen Reaktion ergibt sich daraus, dass aus je einem Molekül Kohlendioxid bei der Reaktion zwei Moleküle Kohlenmonoxi entstehen. Vermutlich setzt die Reaktion erst bei Tempe¬ raturen über 900°C ein. Möglicherweise wird ferner das^ 't / OO blowing process is initiated and the temperature in the furnace is raised to 950 ° C. in about 10 minutes. As a result, the increase in the mass in the mold accelerates again and then stops almost completely after the 10 minutes. Simultaneously with this further increase in the mass in the mold during the post-expansion process, the previously almost smooth surface of the mass becomes increasingly uneven, which is obviously due to the fact that relatively large voids are created within the mass by combining a plurality of adjacent foam bubbles and the Cavities that arise immediately below the surface of the mass due to expansion cause the surface of the mass to rise in its central regions. The post-expansion process is terminated at the latest when one of these cavities bursting directly beneath the surface of the mass bursts. The operations during the Nach¬ blähprozesses within the process defined in the previous bulking glass foam are essentially the following ': With the expansion temperature of about 880 ° C of the glass foam is still relatively fine pores, ie, the individual foam bubbles of the glass foam have dimensions in Be¬ range between approx. 0.5 and 2 mm, which can easily be determined by the fact that the glass foam is cools and cuts open indirectly after the swelling process. With the further heating of the glass foam during the post-expansion process, firstly, the toughness and surface tension of the glass forming the glass foam continue to drop sharply, and secondly, the pressure within the individual foam bubbles increases both due to the increase in temperature and due to a chemical reaction between the in the carbon dioxide contained in the bubbles and the rest of the silicon carbide grain still remaining in the foam bubble, in which the carbon dioxide is reduced by the silicon carbide to form silicon to carbon monoxide. The free silicon produced in this reaction beats. to stick as ? essentially a self-contained coating on the inner walls of the cavities formed in the post-expansion process by combining adjacent foam bubbles. The silicon coatings on the cavity inner walls can be readily determined on the finished foam glass. The increase in pressure due to the chemical reaction results from the fact that two molecules of carbon monoxi are formed from one molecule of carbon dioxide in the reaction. The reaction probably only starts at temperatures above 900 ° C. It may also be
*§b zur Vereinigung benachbarter Schaumblasen und damit zur Bildung der relativ grossen Hohlräume führende Aufreissen der Wände zwischen den einzelnen Schaumblasen durch die Reaktion eingeleitet oder begünstigt, denn zweifellos sind die Abläufe der Reaktion in den einzelnen Schaum¬ blasen nicht völlig gleich, so dass sich also während des Reaktionsablaufes Druckdifferenzen zwischen den einzel¬ nen Schaumblasen ergeben, die bei genügender Höhe zum Auf¬ reissen der Wände zwischen den einzelnen Schaumblasen führen könnten. Ausserdem ist sicher auch die in den einzelnen Schaumblasen noch vorhandene Siliziumkarbid¬ menge verschieden gross, so dass Druckdifferenzen zwi¬ schen den einzelnen Schaumblasen auch daraus resultieren könnten, dass in den Schaumblasen, wo das Siliziumkarbid aufgebraucht ist, die Reaktion und damit der Druckan¬ stieg aufhört, während die Reaktion und damit der Druck¬ anstieg in den anderen Schaumblasen weiter fortschreitet. Dafür, dass das gesamte Siliziumkarbid aufgebrauch wird, spricht jedenfalls, im fertigen Schaumglas keine Reste von Siliziumkarbidkörnern mehr festgestellt werden könnten. Neben dieser Möglichkeit, dass das Aufreissen der Wände zwischen den einzelnen Schaumblasen durch Druckdifferenzen zwischen den Schaumblasen verursacht wird, besteht natürlich durchaus auch die Möglichkeit, dass das Aufreissen der Wände hauptsächlich auf den sta ken Abfall von Oberflächenspannung und Zähigkeit des di Wände bildenden Glases mit der weiter steigenden Tempe¬ ratur sowie das mit der weiteren Aufblähung der Schaumb sen verbundene Absinken der Wandstärke der Wände bei gleichzeitigem Anstieg der auf die Wände wirkenden Zug¬ spannungen zurückzuführen ist. Auf jeden Fall haben die während des Nachblähprozesses durch Vereinigung von Schaumblasen gebildeten Hohlräume Abmessungen in der Grössenordnung von Zentimetern, was sich ebenfalls durc Aufschneiden des fertigen abgekühlten Schaumglases ohne weiteres feststellen lässt. Im Anschluss an den Nachblä prozess wird das entstandene Schaumglas innerhalb von 20 Minuten auf die in den unteren Teil des Transforma- tionsbereiches des das Schaumglas bildenden Glases fall Temperatur von 510°C abgekühlt und durch diese rasche Abkühlung die am Ende des Nachblähprozesses erreichte Schaumglasstruktur sozusagen eingefroren. Die durch diese rasche Abkühlung im Schaumglas entstandenen Wärme spannungen werden anschliessend in einem zur Erzielung minimaler Eigenspannungen in der Schaumstru,ktur dienen¬ den Anlassvorgang wieder aufgehoben. Dazu wird das Scha glas nochmals innerhalb von 15 Minuten auf 620°C erhitz und dann in einem über 5 Stunden andauernden Abkühlvor-* §B to unite adjacent foam bubbles and thus to form the relatively large cavities, tearing open the walls between the individual foam bubbles initiated or favored by the reaction, because the processes of the reaction in the individual foam bubbles are undoubtedly not exactly the same, so that during the The course of the reaction gives rise to pressure differences between the individual foam bubbles which, if the height is sufficient, could cause the walls between the individual foam bubbles to tear open. In addition, the amount of silicon carbide still present in the individual foam bubbles is also of different sizes, so that pressure differences between the individual foam bubbles could also result from the fact that the reaction and thus the pressure increase in the foam bubbles, where the silicon carbide is used up ceases while the reaction and thus the increase in pressure in the other foam bubbles continues. In any case, there is reason to believe that all of the silicon carbide is used up, and no residues of silicon carbide grains could be found in the finished foam glass. In addition to this possibility that the tearing of the walls between the individual foam bubbles is caused by pressure differences between the foam bubbles, there is of course also the possibility that the tearing open of the walls mainly due to the sharp drop in surface tension and toughness of the glass forming the walls with the further increasing temperature and the decrease in the wall thickness of the walls associated with the further expansion of the foam bases, with a simultaneous increase in those acting on the walls Tensile stresses is attributable. In any case, the cavities formed during the post-expansion process by combining foam bubbles have dimensions in the order of magnitude of centimeters, which can also be readily determined by cutting the finished, cooled foam glass. Following the post-blowing process, the resulting foam glass is cooled within 20 minutes to the temperature of 510 ° C in the lower part of the transformation area of the glass forming the foam glass, and this rapid cooling, so to speak, freezes the foam glass structure achieved at the end of the post-blowing process . The thermal stresses resulting from this rapid cooling in the foam glass are then removed in a tempering process which serves to achieve minimal residual stresses in the foam structure. For this purpose, the glass is heated again to 620 ° C within 15 minutes and then in a cooling process lasting over 5 hours.
<W<W
£ gang allmählich auf die unterhalb des Transformations- bereiches des das Schaumglas bildenden Glases liegende Temperatur von 480°C abgekühlt. Wegen der ausserordent- lich langsamen Abkühlung beim Durchlaufen des Transforma¬ tionsbereiches entstehen bei diesem Abkühlvorgang keine WärmeSpannungen mehr in dem Schaumglas. Nach Beendigung dieses Abkühlvorganges wird die Form dann dem Ofen ent¬ nommen und in einer Raumtemperatur aufweisenden Umgebung auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Da das Schaum¬ glas unterhalb des Transformationsbereiches bereits vollkommen erstarrt ist, können bei dieser relativ schnellen Abkühlung auf Raumtemperatur keine Eigenspan¬ nungen mehr in dem Schaumglas entstehen. Anschliessend wird das fertige Schaumglas dann der Form entnommen.£ gradually cooled to the temperature of 480 ° C below the transformation range of the glass forming the foam glass. Because of the extremely slow cooling when passing through the transformation area, no thermal stresses arise in the foam glass during this cooling process. After this cooling process has ended, the mold is then removed from the oven and allowed to cool to room temperature in an ambient temperature environment. Since the foam glass is already completely solidified below the transformation region, no residual stresses can arise in the foam glass during this relatively rapid cooling to room temperature. The finished foam glass is then removed from the mold.
Das entstandene Schaumglas hat eine Dichte von 0,143 g/cm und eine Schaumstruktur mit im wesentlichen regel- mässig verteilten, leicht linsenförmig abgeflachten Hohlräumen, die in horizontaler Richtung (inbezug auf die Lage des Schaumglases beim Herstellungsprozess) Durch¬ messer zwischen 1 und 2 cm und in vertikaler Richtung Abmessungen zwischen 0,8 und 1,4 cm aufweisen und an ihren Innenwänden mit einer dünnen Siliziumschicht überzogen sind. Die linsenförmige Abflachung der Hohlräume ent¬ steht wahrscheinlich zum Teil erst während des erwähnten Abkühlvorganges, denn es konnte beobachtet werden, dass das Schaumglas in der Form während des Abkühlvorganges etwas absackt.The resulting foam glass has a density of 0.143 g / cm and a foam structure with essentially regularly distributed, slightly lenticularly flattened cavities which have a diameter of between 1 and 2 cm in the horizontal direction (in relation to the position of the foam glass during the manufacturing process) have dimensions between 0.8 and 1.4 cm in the vertical direction and are coated on their inner walls with a thin silicon layer. The lenticular flattening of the cavities probably arises in part only during the aforementioned Cooling process, because it could be observed that the foam glass sagged somewhat in the mold during the cooling process.
Beispiel 2Example 2
Das in Beispiel 1 erläuterte Verfahren wurde einem Rohgemisch aus 82 Gewichtsprozent Glaspulver mit einer maximalen Korngrösse von 1 mm und 3 Gewichtsproze pulverförmigem Siliziummonokarbid mit einer maximalen Korngrösse von 50 u sowie 15 Gewichtsprozent Ton mit ei maximalen Korngrösse von 20 u wiederholt, wobei aber zur Erhitzung des Rohgemisches keine Form verwendet wur sondern das Rohgemisch mit Wasser angerührt und zu eine Quader geformt und dann bei 120°C etwa 3 Stunden lang g trocknet wurde und in dieser Quaderform dann in den zur Erhitzung des Rohgemisches dienenden Ofen eingebracht w Die Temperaturen und Aufheizungs- bzw. AbkühlungsZeiten bei der Erhitzung des Rohgemisches, dem Blähprozess, de Nachblähprozess, der raschen Abkühlung des gebildeten Schaumglases im Anschluss an den Nachblähprozess, dem Anlassvorgang und der anschliessenden langsamen Abkühlu des Schaumglases waren im wesentlichen die gleichen wie beim Beispiel 1, jedoch wurde in der Uebergangsphase vo Anlassvorgang zu der anschliessenden langsamen Abkühlun bei der Temperatur von 620°C eine mechanische Nachver-The process explained in Example 1 was repeated for a raw mixture of 82 percent by weight glass powder with a maximum grain size of 1 mm and 3 percent by weight of powdered silicon monocarbide with a maximum grain size of 50 u and 15 percent by weight clay with a maximum grain size of 20 u, but for heating the The raw mixture was not used in a mold, but the raw mixture was mixed with water and formed into a cuboid and then g was dried at 120 ° C. for about 3 hours and then placed in this cuboid mold in the oven used to heat the raw mixture. The temperatures and heating or Cooling times in the heating of the raw mixture, the blowing process, the post-blowing process, the rapid cooling of the foam glass formed after the post-blowing process, the tempering process and the subsequent slow cooling of the foam glass were essentially the same as in Example 1, but in the transition phase vo The subsequent slow cooling at the temperature of 620 ° C a mechanical
. * ( formung des gebildeten Schaumglaskörpers- im zähplasti¬ schen Zustand zur endgültigen Formgebung sowie zur weite¬ ren Abflachung der leicht linsenförmig abgeflachten Hohl¬ räume innerhalb des Schaumglaskörpers vorgenommen. Der fer¬ tige quaderförmie Schaumglaskörper hatte eine Dichte von 0,161 g/cm und im Vergleich zum Beispiel 1 ähnlich ver¬ teilte, aber etwas kleinere Hohlräume mit einer erwas stärkeren Abflachung., * ( shaping of the foam glass body formed in the tough plastic state for the final shaping and for further flattening of the slightly lenticularly flattened cavities within the foam glass body. The finished cuboidal foam glass body had a density of 0.161 g / cm and, in comparison to Example 1, was similarly distributed but somewhat smaller cavities with a somewhat stronger flattening.
Beispiel 5Example 5
Bei diesem und allen folgenden Beispielen ist der Verfahrensablauf qualitativ der gleiche wie beim Bei¬ spiel 1 und auch die Aufheizungs- und Ab ühlungszeiten so¬ wie die Erhitzungstemperatur des Rohgemisches von ca. 650°C und die Endtemperaturen der auf den Nachblähpro- zess folgenden raschen Abkühlung von ca. 510°C, des an¬ schliessenden Anlassvorganges von ca. 620°C und des darauf folgenden 5-stündigen Abkühlvorganges von ca. 4.80°C sind im wesentlichen die gleichen wie beim Beispiel 1 , und zwar deswegen, weil das für das Glaspulver verwendete Abfallglas in allen Fällen das gleiche ist und sich die vorgenannten Temperaturen und Zeiten aus den Eigenschaf- ten des für das Glaspulver verwendeten Glases ergeben. Ferner habe dieses und die folgenden Beispiel mit dem Beispiel 2 gemeinsam, dass das Rohgemisch mit WasserIn this and all the following examples, the process sequence is qualitatively the same as in Example 1 and also the heating and cooling times and the heating temperature of the raw mixture of about 650 ° C. and the final temperatures of the subsequent expansion process Cooling down of approx. 510 ° C., the subsequent tempering process of approx. 620 ° C. and the subsequent 5-hour cooling process of approx. 4.80 ° C. are essentially the same as in example 1, because they are for the waste glass used is the same in all cases and the above-mentioned temperatures and times result from the properties of the glass used for the powder. Furthermore, this and the following example have in common with example 2 that the raw mixture with water
OMPI angerührt und zu einem Quader geformt wird, der dann bei ca. 120°C einem dreiständigen Trocknungsprozess unterzog und anschliessend ohne Form in den zur Erhitzung des Roh gemisches dienenden Ofen eingebracht wird. Unterschied¬ lich zu den Beispielen 1 und 2 sind bei diesem und den folgenden Beispielen lediglich die Zusammensetzungen des Rohgemisches insbesondere hinsichtlich der verwende¬ ten Blähmittel und sonstigen Zusätzen zum Rohgemisch sowie hinsichtlich der Korngrössen des Glaspulvers, die verwendeten Blähmittel bzw. der sich daraus ergebenden Art und dem Ablauf von Bläh- und Nachblähprozess ab¬ hängigen Endtemperaturen des Bläh- und Nachblähprozesses und die Eigenschaften der hergestellten Schaumgläser. Es sind daher im folgenden für dieses und alle weiteren Beispiele nur diese unterschiedlichen Merkmale in tabell rischer Form angegeben.OMPI is stirred and formed into a cuboid, which was then subjected to a three-hour drying process at approx. 120 ° C and then introduced without a mold into the oven used to heat the raw mixture. Different from Examples 1 and 2 in this and the following examples are only the compositions of the raw mixture, in particular with regard to the blowing agents used and other additives to the raw mixture and with regard to the grain sizes of the glass powder, the blowing agents used and the type resulting therefrom and the course of the expansion and post-expansion process dependent final temperatures of the expansion and post-expansion process and the properties of the foam glasses produced. For this and all other examples, only these different characteristics are therefore given in tabular form below.
Zusammensetzung des Rohgemisches: 97,3 Gewichtsprozent Glaspulver mit maximaler Korngrösse von 0,25 m ,Composition of the raw mixture: 97.3 percent by weight of glass powder with a maximum grain size of 0.25 m,
2,0 Gewichtsprozent Kalzit2.0 weight percent calcite
0,7 Gewichtsprozent Borsäure (aufgelöst im Anrührwasser Endtemperatur Blähprozess : 800°C Endtemperatur Nachblähprozess : 850°C0.7% by weight boric acid (dissolved in the mixing water. Final temperature of the blowing process: 800 ° C. Final temperature of the post-blowing process: 850 ° C
Dichte des hergestelltenDensity of manufactured
Schaumglases : 0,126 g/cm 3 mittlerer Durchmesser der Hohlräume : 1 ,1 cm mittlere Höhe der Hohlräume : 0,8 cmFoam glass: 0.126 g / cm 3 average diameter of the cavities: 1, 1 cm average height of the cavities: 0.8 cm
Beispiel 4Example 4
Zusammensetzung des Rohgemisches :Composition of the raw mixture:
94 Gewichtsprozent Glaspulver mit maximaler Korngrösse von 0,4 mm,94% by weight glass powder with a maximum grain size of 0.4 mm,
3 Gewichtsprozent Kalzit3 weight percent calcite
3 Gewichtsprozent Talk3% by weight talc
Endtemperatur Blähprozess : 780°CFinal temperature blowing process: 780 ° C
Endtemperatur Nachblähprozess : 830°CFinal post-inflation process temperature: 830 ° C
Dichte des hergestellten ,Density of the manufactured
Schaumglases : 0,153 g/cm mittlerer Durchmesser der Hohlräume : 1,25 cm mittlere Höhe. der Hohlräume : 0,9 cmFoam glass: 0.153 g / cm average diameter of the cavities: 1.25 cm average height. the cavities: 0.9 cm
' Beispiel 5'Example 5
Zusammensetzung ees Rohgemisches:Composition of a raw mixture:
93,7 Gewichtsprozent Glaspulver mit maximaler Korngrösse von 0,25 mm93.7 percent by weight glass powder with a maximum grain size of 0.25 mm
2,0 Gewichtsprozent Kalzit2.0 weight percent calcite
2,0 Gewichtsprozent Talk2.0 percent by weight talc
2,0 Gewichtsprozent Braunstein2.0 percent by weight of manganese dioxide
0,3 Gewichtsprozent Borsäure (aufgelöst in Anrührwasser)0.3 percent by weight boric acid (dissolved in mixing water)
Endtemperatur Blähprozess : 780°CFinal temperature blowing process: 780 ° C
Endtemperatur Nachblähprozess : 830°CFinal post-inflation process temperature: 830 ° C
^ _~E i^ _ ~ E i
OMPI Λ. WIPO . 3 Dichte des hergestellten Schaumglases : 0,137 g/cm mittlerer Duchmesser der Hohlräume : 1,35 cm mittlere Höhe der Hohlräume : . 1,05 cmOMPI Λ. WIPO. 3 Density of the foam glass produced: 0.137 g / cm average diameter of the cavities: 1.35 cm average height of the cavities:. 1.05 cm
Beispiel 6Example 6
Zusammensetzung des Rohgemisches :Composition of the raw mixture:
93,5 Gewichtsprozent Glaspulver mit maximaler Korngröss von 0,3 mm93.5 percent by weight glass powder with a maximum grain size of 0.3 mm
3,0 Gewichtsprozent Siliziummonokarbid3.0 weight percent silicon monocarbide
3,0 Gewichtsprozent Mangandioxid3.0 weight percent manganese dioxide
0,5 Gewichtsprozent Borsäure (aufgelöst im Anrührwasse0.5 percent by weight boric acid (dissolved in the mixing water
Endtemperatur Blähprozess : 860°CFinal temperature blowing process: 860 ° C
Endtemperatur Nachblähprozess : 920°CFinal post-inflation process temperature: 920 ° C
Dichte des hergestellten ,Density of the manufactured
Schaumglases : 0,132 g/cm mittlerer Durchmesser der Hohlräume : 1,6 cm mittlere Höhe der Hohlräume : 1,1 cmFoam glass: 0.132 g / cm average diameter of the cavities: 1.6 cm average height of the cavities: 1.1 cm
Beispiel 7Example 7
Zusammensetzung des Rohgemisches:Composition of the raw mixture:
86 Gewichtsprozent Glaspulver mit maximaler Korngrösse von 0,5 mm86 percent by weight glass powder with a maximum grain size of 0.5 mm
3 Gewichtsprozent Siliziummnonokarbid3 weight percent silicon monocarbide
3 Gewichtsprozent Mangandioxid3 percent by weight manganese dioxide
8 Gewichtsprozent Ton8 weight percent clay
Endtemperatur Blähprozess : 890°CFinal temperature blowing process: 890 ° C
Endtemperatur Nachblähprozess : 960°C 3 Dichte des hergestellten Schaumglases : 0,154 g/cm mittlerer Durchmesser der Hohlräume : 1,3 cm mittlere Höhe der Hohlräume : 0,9 cm Final temperature post-inflation process: 960 ° C 3 Density of the foam glass produced: 0.154 g / cm average diameter of the cavities: 1.3 cm average height of the cavities: 0.9 cm

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur Herstellung von geschlossen¬ porigem Schaumglas, bei dem ein mindestens Glaspulver und Blähmittel enthaltendes Rohgemisch auf Temperaturen oberhalb des Transformationsbereiches des das Glaspulver bildenden Glases erhitzt wird, bis das Blähmittel durch oberhalb dieses Transformationsbereiches ablaufende chemische Reaktionen und/oder Gasabspaltung und/oder Ver dampfung ein Blähgas entwickelt, das innerhalb des durch Erweichung der Glaspulverkörner zusammengebackenen Roh¬ gemischkuchens zunächst kugelförmige Blasen bildet, die mit der weiteren Gasentwicklung unter Aufblähung des Kuchens solange anwachsen, bis die benachbarten Blasen aufeinanderstossen und beim weiteren Anwachsen dann unter Bildung von lamellenartigen Wänden zwischen den einzelnen Blasen eine polyedrische Form annehmen und der Kuchen damit in einen von den lamellenartigen Wänden zwi schen allseitig aneinander angrenzenden, annähernd poly- ederförmigen Schaumblasen gebildeten Glasschaum über¬ geht, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasschaum zur Erzielung einer grobporigen Schaumstruktur einem Nach¬ blähprozess unterzogen wird, bis der überwiegende Teil1. Process for the production of closed-pore foam glass, in which a raw mixture containing at least glass powder and blowing agent is heated to temperatures above the transformation range of the glass forming the glass powder until the blowing agent is caused by chemical reactions and / or gas elimination and / or Evaporation evolves a blowing gas, which initially forms spherical bubbles within the raw mixture cake that has been baked by softening the glass powder granules, which continue to grow with the further development of gas while the cake is inflated until the adjacent bubbles collide and then, with further growth, form lamellar walls the individual bubbles take on a polyhedral shape and the cake is thus covered in a glass foam formed by the lamella-like walls between the mutually adjacent, approximately polyhedral foam bubbles goes, characterized in that the glass foam is subjected to a post-expansion process to achieve a coarse-pore foam structure until the major part
____ der lamellenartigen Wände zwischen den einzelnen Schaum¬ blasen aufgerissen ist und sich jeweils.eine Vielzahl benachbarter Schaumblasen zu einem einzigen Hohlraum ver¬ einigt hahen, und dass hierzu die Hitzeeinwirkung auf den Glasschaum nach seiner Bildung weiter aufrecht erhal¬ ten wird und/oder das Verhältnis des mittleren Gas¬ druckes in den Schaumblasen zu dem von aussen auf den Glasschaum einwirkenden Druck auf einen Wert über dem mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Wert dieses Verhältnisses und/oder die Oberflächenspannung des die lamellenartigen Wände bildenden Glases gegenüber dem in den Schaumblasen befindlichen Gas sowie die Zähigkeit des die lamellenartigen Wände bildenden Glases auf Werte unter die mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Werte der Oberflächenspannung bzw. der Zähigkeit gebracht werden.____ the lamella-like walls between the individual foam bubbles is torn open and a plurality of adjacent foam bubbles are united to form a single cavity, and that for this purpose the heat effect on the glass foam is maintained after its formation and / or the ratio of the average gas pressure in the foam bubbles to the pressure acting on the glass foam from the outside to a value above the value of this ratio achieved with the formation of the glass foam and / or the surface tension of the glass forming the lamellar walls relative to the gas in the foam bubbles and the toughness of the glass forming the lamellar walls is brought to values below the values of the surface tension or toughness achieved with the formation of the glass foam.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasschaum in dem Nachblähpro¬ zess auf eine Temperatur erhitzt wird, die über der .bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur liegt und dadurch sowohl der Gasdruck in den Schaum¬ blasen auf einen Wert über dem mit der Bildung des Glas¬ schaumes erreichten Druckwert als auch Oberflächenspan¬ nung und Zähigkeit des Glases auf Werte unter den mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Werten von Ober¬ flächenspannung und Zähigkeit gebracht werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the glass foam in the Nachblähpro¬ process is heated to a temperature which is above the. During the formation of the glass foam and thereby both the gas pressure in the foam bubbles to a value the pressure value achieved with the formation of the glass foam as well as the surface tension and toughness of the glass to values below those with values of surface tension and toughness achieved in the formation of the glass foam.
3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasschaum in dem Nachblähpro¬ zess auf eine Temperatur erhitzt wird, die um 50°C bis 100°C über der bei der Bildung des Glasschaumes herrsche den Temperatur liegt.3. The method according to claim 2, characterized in that the glass foam in the Nachblähpro¬ process is heated to a temperature which is 50 ° C to 100 ° C above the prevailing temperature during the formation of the glass foam.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Blähmittel Anteile eine Stoffes zugesetzt werden, der eine erst im Bereich der bei der -Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur oder oberhalb derselben einsetzende gasentwickelnde chem sche Reaktion mit einem der in dem Glasschaum enthalte¬ nen Stoffe eingeht und dadurch der Gasdruck in den Schau blasen in dem Nachblähprozess auf einen Wert über dem mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Druckwert gebracht wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that portions of the blowing agent are added to a substance which contains a gas-developing chemical reaction with one of those in the glass foam which occurs only in the region of the temperature prevailing in the formation of the glass foam or above it ¬ NEN substances and thereby blow the gas pressure in the show in the post-inflation process is brought to a value above the pressure value achieved with the formation of the glass foam.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Blähmittel Anteile eine im Nachblähprozess verdampfbaren, gegenüber den in dem Glasschaum enthaltenen Stoffen inerten Stoffes mit einer oberhalb der bei der Bildung des Glasschaumes herrschen¬ den Temperatur liegenden Verdampfungstemperatur zuge¬ setzt werden und dadurch der Gasdruck in den Schaumblase in dem Nachblähprozess auf einen Wert über dem mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Druckwert gebracht wird.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the blowing agent proportions of a vaporisable in the post-expansion process, compared to the substances contained in the glass foam with a substance above the temperature prevailing during the formation of the glass foam, are added and thereby the gas pressure in the foam bubble in the post-expansion process is brought to a value above the pressure value achieved with the formation of the glass foam.
6. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Blähmittel Anteile eines im Nachblähprozess zersetzbaren Stoffes, der bei einer oberhalb der bei der Bildung des Glasschaumes herrschen¬ den Temperatur liegenden Zersetzüngstemperatur Gas ab¬ spaltet, zugesetzt werden und dadurch der Gasdruck in den Schaumblasen in dem nachblähprozess auf einen Wert über dem mit der Bildung des Glasschaumes erreichten Druck¬ wert gebracht wird.6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that portions of a decomposable substance in the post-expansion process, which splits off at a temperature above the prevailing temperature during the formation of the glass foam, gas is added to the blowing agent and thereby the gas pressure in the foam bubbles in the post-blowing process are brought to a value above the pressure value achieved with the formation of the glass foam.
7. Verfahren nach einem der Patentansprüche7. The method according to any one of the claims
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des Glas¬ schaumes im Temperaturbereich zwischen 750°C und 900°C erfolgt und der Nachblähprozess bei Temperaturen im Tem¬ peraturbereich von 800°C bis 1000°C durchgeführt wird.1 to 6, characterized in that the formation of the glass foam takes place in the temperature range between 750 ° C and 900 ° C and the post-expansion process is carried out at temperatures in the temperature range from 800 ° C to 1000 ° C.
8. Verfahren nach einem der Patentansprüche8. The method according to any one of the claims
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasschaum un¬ mittelbar im Anschluss an seine Bildung dem Nachblähprozess unterzogen wird.1 to 7, characterized in that the glass foam is subjected to the post-expansion process immediately after its formation.
9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasschaum erst nach Zwischenschaltung einer Abkühlungsphase dem Nachbläh- prozess unterzogen und hierzu erneut erhitzt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the glass foam only after the interposition of a cooling phase, the post-expansion. process and is reheated for this purpose.
10. Verfahren nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasschaum in der Abkühlungs¬ phase bis auf Raumtemperatur abgekühlt und zur Durchfüh¬ rung des Nachblähprozesses auf eine Temperatur über der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden Tempera¬ tur erhitzt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the glass foam is cooled to room temperature in the cooling phase and is heated to carry out the post-expansion process to a temperature above the temperature prevailing during the formation of the glass foam.
11. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein 50 bis 99,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 80 bis 99 Gewichtsprozent Glaspulver enthaltendes Rohgemisch verwendet wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a raw mixture containing 50 to 99.5 weight percent, preferably 80 to 99 weight percent glass powder is used.
12. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für das Glaspul¬ ver wenigstens zum überwiegenden Teil Glas mit einem min stens teilweise innerhalb des Temperaturbereiches von12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that for the Glaspul¬ ver at least for the most part glass with a min least partially within the temperature range of
500°C bis 600°C liegenden Transformationsbereich verwen¬ det wird.500 ° C to 600 ° C lying transformation range is used.
13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zum Teil pulverisiertes Abfallglas als Glaspulver für das Rohgemisch verwendet wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that at least partially pulverized waste glass is used as glass powder for the raw mixture.
14. Verfahren nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Schaumglas für das Bauwesen im wesentlichen aus Gebrauchsgläsern, vor- zugsweise Flaschenglas und sonstigem Behälterglas sowie Scheibenglas, bestehendes Abfallglas verwendet wird.14. The method according to claim 13, characterized in that for the production of foam glass for the construction industry essentially from use glasses, pre- preferably bottle glass and other container glass as well as disc glass, existing waste glass is used.
15. Verfahren nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Schaumglas für technische Geräte im wesentlichen aus Gerätegläsern, vorzugsweise Borsilikatglas und/oder niederigschmelzen- dem Bleiglas und/oder hochschmelzendem Kieselglas, be¬ stehendes Abfallglas verwendet wird.15. The method according to claim 13, characterized in that existing waste glass is used for the production of foam glass for technical devices essentially from device glasses, preferably borosilicate glass and / or low-melting lead glass and / or high-melting silica glass.
16. Verfahren nach einem der Patentansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Altglas in einem Backenbrecher in Glassplitter von weniger als 5 mm Grosse zersplittert wird und die Splitter in einer Scheibenschwingmühle oder einer Kugelmühle zu Glaspulver mit Korngrössen bis höchstens 1 mm zermahlen werden und das so gewonnene Glaspulver direkt für das Rohgemisch verwendet wird.16. The method according to any one of the claims 13 to 15, characterized in that the waste glass is broken up in a jaw crusher into glass fragments of less than 5 mm in size and the splinters are ground in a disc vibrating mill or a ball mill to glass powder with grain sizes of up to 1 mm at most and the glass powder thus obtained is used directly for the raw mixture.
17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Glaspulver mit Korngrössen unter 1 mm für das Rohgemisch verwendet wird.17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that glass powder with grain sizes below 1 mm is used for the raw mixture.
18. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein feinkörniges Material verwendet wird, das durch chemische Reaktion mit einem im Rohgemisch enthaltenen oder sich bei der Erhitzung desselben bildenden Stoff und/oder durch thermische Dissoziation und/oder durch Verdampfung bzw. Sublimation ein Blähgas entwickelt, das erst bei einer Temperatur oberhalb der den Uebergang des Rohgemisches zu einer zähflüssigen Masse markierende Verklebungstemperatur der. das Glaspulver bildenden Glas¬ körner, vorzugsweise bei einer Temperatur über 600°C, einen Partialdruck erreicht, der dem auf den Rohgemisch¬ kuchen einwirkenden Aussendruck entspricht und das be¬ reits bei einer Temperatur unterhalb der den Uebergang des Rohgemischkuchens zu einer dünnflüssigen, die sich bildenden Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden-Mas markierenden Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens, vor zugsweise bei einer Temperatur unter 900°C, den zur Blas bildung erforderlichen, der Summe des auf den Rohgemisch kuchen einwirkenden Aussendruckes und des durch die Ober flächenspannung C_f an der Innenwand einer sich um ein Blähmittelkorn von der Grosse d bildenden Blase erzeug ten Blasenüberdruckes LΛ\~ = 4CJ/d entsprechenden Part druck erreicht.18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that a fine-grained material is used as blowing agent, which is contained in the raw mixture by chemical reaction with one or during the heating of the same forming substance and / or by thermal dissociation and / or by evaporation or sublimation, a blowing gas develops which only at a temperature above the transition temperature of the raw mixture to a viscous mass marking the bonding temperature. the glass grains forming the glass powder, preferably at a temperature above 600 ° C., reaches a partial pressure which corresponds to the external pressure acting on the raw mixture cake and already at a temperature below which the transition of the raw mixture cake to a thin liquid which changes Forming bubbles to the surface let-Mas marking flowing temperature of the raw mixture cake, preferably at a temperature below 900 ° C, the necessary for blowing, the sum of the external pressure acting on the raw mixture cake and the surface tension caused by the surface tension C_f on the inner wall of a a bubble overpressure LΛ \ ~ = 4CJ / d corresponding partial pressure reached around a blowing agent grain produced by the large d-forming bubble.
19.. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der den Ro gemischkuchen bildenden Masse nur zu weniger als 1 Ge¬ wichtsprozent der Masse lösliches, vorzugsweise in der19 .. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that a in the Ro mixed cake forming mass only less than 1% by weight of the mass soluble, preferably in the
y f ___ O Masse unlösliches Blähmittel verwendet wird.yf ___ O Bulk insoluble blowing agent is used.
20. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein Stoff aus der die Erdalkalikarbonate, Siliziumkarbide und Talk sowie die Oxide von Mangan, Kobalt, Kupfer, Nickel und Eisen umfassenden Stoffgruppe oder eine Mischung mehrerer dieser Stoffe verwendet wird.20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that a substance from which the alkaline earth carbonates, silicon carbides and talc and the oxides of manganese, cobalt, copper, nickel and iron or a mixture of several of these substances is used as blowing agent .
21. Verfahren nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Blähmittel mindestens zum Teil aus Siliziummonokarbid besteht.21. The method according to claim 20, characterized in that the blowing agent consists at least partially of silicon monocarbide.
22. Verfahren nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein Gemisch aus Siliziummonokarbid und mindestens einem Oxid der Metalle Mangan, Kobalt, Kupfer, Nickel und Eisen verwendet wird.22. The method according to claim 21, characterized in that a mixture of silicon monocarbide and at least one oxide of the metals manganese, cobalt, copper, nickel and iron is used as blowing agent.
23. Verfahren nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Blähmittel mindestens zum Teil aus Talk besteht.23. The method according to claim 20, characterized in that the blowing agent consists at least partially of talc.
24. Verfahren nach Patentanspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein Gemisch aus Talk und Kalzit oder aus Talk und Kalzit und Braunstein oder aus Talk und mindestens einem Oxid der Metalle Mangan, Kobalt, Kupfer, Nickel und Eisen verwendet wird.24. The method according to claim 23, characterized in that a mixture of talc and calcite or of talc and calcite and brown stone or talc and at least one oxide of the metals manganese, cobalt, copper, nickel and iron is used as blowing agent.
25. Verfahren nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Blähmittel mindestens zum Teil aus Kalzit besteht.25. The method according to claim 20, characterized in that the blowing agent at least in part consists of calcite.
26. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein körniges Material mit einer im Bereich zwischen 5 und 20 % der vorgesehenen mittleren Schau blasengrösse des Glanzschaumes liegenden mittleren Korngrösse ver¬ wendet wird.26. The method according to any one of claims 1 to 25, characterized in that a granular material with an average particle size of between 6 and 20% of the envisaged average bubble size of the gloss foam is used as blowing agent.
27. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein feinkörniges Material mit Korngrössen unter 100 u, . vorzugsweise unter 20 u , verwendet wird.27. The method according to any one of claims 1 to 26, characterized in that a fine-grained material with grain sizes below 100 u,. preferably less than 20 u.
28. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet,, dass als Blähmittel ein das Blähgas hauptsächlich durch thermische Dissozia- tion und/oder Verdampfung oberhalb des Transformations¬ bereiches des Glases entwickelndes körniges Material ver wendet wird, dessen Korngrössen zur Erzielung eines Glas schaumes mit grösseren Schaumblasen um die einzelnen Körner im wesentlichen über 10 u , vorzugsweise über 20 u liegen.28. The method according to any one of claims 1 to 27, characterized in that a granular material developing the expanding gas mainly by thermal dissociation and / or evaporation above the transformation region of the glass is used as the blowing agent, the grain sizes of which are used to achieve a Glass foam with larger foam bubbles around the individual grains are essentially above 10 u, preferably above 20 u.
29. Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein das Blähgas haup sächlich durch oberhalb des Transformationsbereiches des Glases ablaufende chemische Reaktionen entwickelndes körniges Material verwendet wird, dessen Korngrössen zur Erzielung eines möglichst grossen Verhältnisses von Reak¬ tionsfläche zu Reaktionsstoffmenge bzw. von Kornoberfläche zu Kornvolumen im wesentlichen unter 10 u liegen.29. The method according to patent claim 27, characterized in that the blowing agent is a blowing agent which mainly develops through chemical reactions which occur above the transformation region of the glass granular material is used, the grain sizes of which in order to achieve the largest possible ratio of the reaction area to the amount of reactant or from the grain surface to the grain volume are substantially below 10 u.
30. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein körniges Material verwendet wird, das zur Erzielung eines Glasschaumes mit Schaumblasen von annähernd ein¬ heitlicher Grosse um die einzelnen Körner im wesentlichen aus Körnern einheitlicher Grosse mit einer unter 20 % liegenden Grössentoleranz gegenüber einem Nennwert der Korngrösse besteht.30. The method according to any one of claims 1 to 29, characterized in that a granular material is used as blowing agent, which is used to achieve a glass foam with foam bubbles of approximately uniform size around the individual grains essentially from grains of uniform size with a size below 20 % tolerance lies in relation to a nominal value of the grain size.
31. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozentsatz des Gewichtanteiles des Blähmittels am Gesamtgewicht des Rόhgemisches grösser als das 1,2-fach des Verhältnisses der Summe, der Molekulargewichtzahlen der zur Bildung eines Moleküls des Blähgases erforderlichen Moleküle des Blähmittels zum Produkt aus der der vorgesehenen Dichte des Schaumglases entsprechenden Dichtezahl und dem Tem¬ peraturwert in °K der bei der Bildung des Glasschaumes herrschenden absoluten Temperatur ist.31. The method according to any one of claims 1 to 30, characterized in that the percentage by weight of the blowing agent in the total weight of the crude mixture is greater than 1.2 times the ratio of the sum, the molecular weight numbers of the molecules required to form a molecule of the expanding gas Blowing agent to the product of the density number corresponding to the intended density of the foam glass and the temperature value in ° K is the absolute temperature prevailing when the glass foam is formed.
32. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohgemisch32. The method according to any one of claims 1 to 31, characterized in that a raw mixture
-^JRE y . - Q Pi- ^ JRE y. - Q Pi
Λ,^WlPO~ verwendet wird, bei dem der Gewichtanteil des Blähmittel am Gesamtgewicht des Rohgemisches unter 10 % liegt.Λ, ^ WlPO ~ is used in which the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture is less than 10%.
33. Verfahren nach einem der Patentansprüche33. Method according to one of the claims
1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ei körniges Material verwendet wird, das erst bei Tempera¬ turen oberhalb der Umschliessungstemperatur, bei der die Blähmittelkörner von der den Rohgemischkuchen bildenden Masse im wesentlichen gasdicht umschlossen werden und die im Temperaturbereich zwischen der den Uebergang des Rohgemisches zu einer noch offenporigen zähflüssigen Masse markierenden Verklebungstemperatur der das Glas¬ pulver bildenden Glaskörner und der den Uebergang des Rohgemischkuchens zu1" einer dünnflüssigen, die sich bil¬ denden Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse markierenden Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens lieg ein Blähgas mit eine über dem auf den Rohgemischkuchen einwirkenden Aussendruck liegenden Partialdruck ent¬ wickelt, und dass der Gewichtsanteil des Blähmittels am Gesamtgewicht des Rohgemisches kleiner als 2,5 % ist und vorzugsweise zwischen 1 % und 2 % liegt.1 to 32, characterized in that a granular material is used as blowing agent, which is only at temperatures above the surrounding temperature at which the blowing agent granules are enclosed in a gas-tight manner by the mass forming the raw mixture cake and which in the temperature range between the transition of the Raw mixture to a still open-pore viscous mass marking the adhesive temperature of the glass grains forming the glass powder and the transition temperature of the raw mixture cake to 1 "of a thin, flowing mass of the resulting bubbles that rise to the surface of the raw mixture cake, a blowing gas with a higher than that developed partial pressure acting on the raw mixture cake and that the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture is less than 2.5% and is preferably between 1% and 2%.
34. Verfahren nach einem der Patentansprüche34. Method according to one of the claims
1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ei körniges Material verwendet wird, das schon bei Tempe¬ raturen unterhalb der Umschliessungstemperatur, bei der1 to 32, characterized in that a granular material is used as blowing agent, which already at temperatures below the enclosure temperature at which
f O die Blähmittelkörner von der den Rohgemischkuchen bilden¬ den Masse im wesentlichen gasdicht umschlossen werden und die im Temperaturbereich zwischen der den Uebergang des Rohgemisches zu einer noch offenporigen zähflüssigen Masse markierenden Verklebungstemperatur der das Glas¬ pulver bildenden Glaskörner und der den Uebergang des Roh¬ gemischkuchens zu einer dünnflüssigen, die sich bilden¬ den Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse mar¬ kierenden Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens liegt, ein Blähgas mit einem über dem auf den Rohgemischkuchen einwirkenden Aussendruck liegenden Partialdruck ent¬ wickelt, und dass der Gewichtsanteil des Blähmittels am Gesamtgewicht des Rohgemisches grösser als 1 % ist und vorzugsweise zwischen 2 % und 5 % liegt.f O the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake and the temperature range between the bonding temperature of the glass grains forming the glass powder and the transition of the raw mixture cake to a still porous viscous mass that marks the transition of the raw mixture cake to one low-viscosity, the flowing temperature of the raw mixture cake that causes the bubbles to rise to the surface, a blowing gas develops with a partial pressure above the external pressure acting on the raw mixture cake, and that the weight fraction of the blowing agent in the total weight of the raw mixture is greater than Is 1% and is preferably between 2% and 5%.
35. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel ein Material verwendet wird, das in der den Rohgemisch¬ kuchen bildenden Masse lösliche Bestandteile enthält, und dass der Gewichtsanteil jedes einzelnen dieser Be¬ standteile am Gesamtgewicht des Rohgemisches grösser als. der in dem Rohgemischkuchen lösliche Gewichtsanteil des betreffenden Bestandteiles und vorzugsweise mindestens doppelt so gross wie dieser lösliche Gewichtsanteil ist.35. Method according to one of the claims 1 to 34, characterized in that a material is used as blowing agent which contains soluble components in the mass forming the raw mixture cake, and that the weight proportion of each of these components in the total weight of the raw mixture is greater as. the proportion by weight of the constituent in question which is soluble in the raw mixture cake and is preferably at least twice as large as this soluble proportion by weight.
OMPIOMPI
/»,„. IPO / »,". IPO
36. Verfahren nach einem der Patentansprüche36. Method according to one of the claims
1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Blähmittel e Material verwendet wird, das Bestandteile enthält, die einer über dem Transformationsbereich des das Glaspulve bildenden Glases liegenden Reaktionstemperatur chemisch miteinander reagieren und als Reaktionsprodukt minde¬ stens einen Teil des Blähgases erzeugen und die vorzugs weise gegenüber der den Rohgemischkuchen bildenden Mass inert und in derselben unlöslich sind.1 to 19, characterized in that the blowing agent used is a material which contains constituents which chemically react with one another at a reaction temperature above the transformation range of the glass forming the glass powder and as a reaction product produce at least part of the blowing gas and preferably as opposed to one another the mass forming the raw mixture cake is inert and insoluble in it.
37. Verfahren nach den Patentansprüchen 33 u 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatu im Bereich zwischen der genannten Umschliessungstempera tur und der Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens lieg37. The method according to claims 33 and 36, characterized in that the reaction temperature lies in the range between the said sealing temperature and the flow temperature of the raw mixture cake
38. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohgemisch zur Heraufsetzung der den Uebergang des Rohgemischkuche zu einer dünnflüssigen, die sich bildenden Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse markierenden Flies temperatur des Rohgemischkuchens und/oder der Umschlies¬ sungstemperatur, bei der die Blähmittelkörner von der de Rohgemischkuchen bildenden Masse im wesentlichen gasdich umschlossen werden, ein inerter oder mit im Rohgemisch enthaltenen bzw. bei dessen Erhitzung entstehenden Stof¬ fen reagierender Füllstoff zugesetzt wird. 38. Method according to one of the claims 1 to 37, characterized in that the raw mixture to increase the flow temperature of the raw mixture cake and / or the sealing temperature, which marks the transition of the raw mixture cake to a thin, flowing mass, which causes the bubbles to rise to the surface, in which the blowing agent granules are essentially gas-tightly enclosed by the mass forming the raw mixture cake, an inert filler or a filler which reacts with substances contained in the raw mixture or is formed when it is heated is added.
39. Verfahren nach Patentanspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff ein Stoff aus der die Stoffe Quarzmehl, Schamottepulver, Kaolin, Korundpulver und Ton umfassenden Stoffgruppe oder eine Mischung mehre¬ rer dieser Stoffe verwendet wird und der Gewichtsanteil des Füllstoffes am Gesamtgewicht des Rohgemisches vor¬ zugsweise unter. 50 % liegt.39. Method according to claim 38, characterized in that a substance from the group of substances comprising the substances quartz powder, chamotte powder, kaolin, corundum powder and clay or a mixture of several of these substances is used as the filler and the proportion by weight of the filler in the total weight of the raw mixture ¬ preferably under. 50% lies.
40. Verfahren nach einem der Patentansprüche40. Method according to one of the claims
1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohgemisch zur Herabsetzung der den Uebergang des Rohgemisches zu einer noch offenporigen zähflüssigen Masse markierenden Ver- klebungstemperatur des das Glaspulver bildenden Glases und/oder der Umschliessungstemperatur, bei der die Bläh¬ mittelkörner von der den Rohgemischkuchen bildenden Masse im wesentlichen gasdicht umschlossen werden und/oder der den Uebergang des Rohgemischkuchens zu einer dünnflüssi¬ gen, die sich bildenden Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse markierenden Fliesstemperatur des Rohge¬ mischkuchens die Viskosität des Rohgemischkuchens herab¬ setzende Flussmittel zugesetzt werden.1 to 39, characterized in that the raw mixture for reducing the transition temperature of the raw mixture to a still open-pore viscous mass marking temperature of the glass forming the glass powder and / or the temperature at which the blowing agent granules from the mass forming the raw mixture cake are enclosed essentially gas-tight and / or the flux reducing the viscosity of the raw mixture cake is added to the transition temperature of the raw mixture cake to a thin, flowing mass of the raw mixture cake that causes the bubbles to rise to the surface.
41. Verfahren nach Patentanspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass als Flussmittel Borsäure oder Lithiumkarbonat verwendet wird und der Gewichtsanteil des Flussmittels am Gesamtgewicht des Rohgemisches vorzugs-41. The method according to claim 40, characterized in that boric acid or lithium carbonate is used as the flux and the weight fraction of the flux in the total weight of the raw mixture is preferred.
OMPI weise zwischen 0,2 I und 1 I liegt.OMPI as between 0.2 I and 1 I.
42. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohgemisch zur Herstellung von farbigem Schaumglas ein farbgebende Zusatz, vorzugsweise ein Stoff aus der die Uebergangs- metalloxide und Chromate sowie Nickelmonoxid, Mangan¬ dioxid, Kobalt-(III)-oxid, Eisen-(III)-oxid, Chrom-(III oxid und Vanadin-(V)-oxid umfassenden Stoffgruppe oder, eine Mischung mehrerer dieser Stoffe, beigemengt wird und der Gewichtsanteil des farbgebenden Zusatzes am Ge¬ samtgewicht des Rohgemisches- vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 % liegt.42. The method according to any one of claims 1 to 41, characterized in that the raw mixture for the production of colored foam glass, a coloring additive, preferably a substance from which the transition metal oxides and chromates as well as nickel monoxide, manganese dioxide, cobalt (III) - oxide, iron (III) oxide, chromium (III oxide and vanadium (V) oxide) substance group or, a mixture of several of these substances, is added and the proportion by weight of the coloring additive in the total weight of the raw mixture - preferably between 0.5 and 10%.
43. Verfahren nach einem der Patentansprüche43. Method according to one of the claims
1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohgemisch z Herstellung von magnetischem Schaumglas mit einer über liegenden relativen Permeabilitätskonstante ein Zusatz aus ferromagnetischen Stoffen und/oder Stoffen, die unt den Bedingungen des Bläh- bzw. Nachblähprozesses ferro- magnetische Stoffe bilden, vorzugsweise ein Stoff aus der Nickelmonoxid, Kobalt-(III)-oxid, Eisen-(III)-oxid und Eisen umfassenden Stoffgruppe oder eine Mischung mehrerer dieser Stoffe, beigemengt wird und der Gewicht anteil dieses Zusatzes am Gesamtgewicht des Rohgemische vorzugsweise zwischen 0,2 % und 10 % liegt. 1 to 42, characterized in that the raw mixture for the production of magnetic foam glass with an overlying relative permeability constant is an additive of ferromagnetic substances and / or substances which form ferromagnetic substances under the conditions of the swelling or post-blowing process, preferably a substance from the group of substances comprising nickel monoxide, cobalt (III) oxide, iron (III) oxide and iron or a mixture of several of these substances, and the proportion by weight of this additive in the total weight of the raw mixtures is preferably between 0.2% and 10 % lies.
44. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohgemisch zur Vereinfachung der Erzielung einer gleichmässigen Ver¬ teilung seiner Bestandteile im Gemisch und/oder zur Ver¬ besserung des Blähvorganges und einer damit verbundenen Erhöhung der Festigkeit des hergestellten Schaumglases mit einer Anrührflüssigkeit, vorzugsweise mit Wasser, zu einem Teig vermengt und dann in Teigform bis zur Ent¬ stehung einer im wesentlichen homogenen Mischung gerührt wird und der teig dann bei erhöhter Temperatur, vorzugs¬ weise im Temperaturbereich zwischen 100°C und 130°C, ge¬ trocknet wird.44. The method according to any one of claims 1 to 43, characterized in that the raw mixture to simplify the achievement of a uniform distribution of its components in the mixture and / or to improve the blowing process and an associated increase in the strength of the foam glass produced a mixing liquid, preferably with water, is mixed into a dough and then stirred in dough form until an essentially homogeneous mixture is formed, and the dough is then heated at elevated temperature, preferably in the temperature range between 100 ° C. and 130 ° C. ¬ is dried.
45. Verfahren nach den Patentansprüchen 40 und 44, dadurch gekennzeichnet, dass als Flussmittel ein in der Anrührflüssigkeit löslicher Stoff, vorzugsweise die in Wasser lösliche Borsäure, verwendet wird und das Fluss¬ mittel vor der Vermengung der Anrührflüssigkeit mit dem Rohgemisch in der Anrührflüssigkeit aufgelöst wird.45. Method according to claims 40 and 44, characterized in that a substance soluble in the mixing liquid, preferably boric acid soluble in water, is used as the flux and the flux is dissolved in the mixing liquid before the mixing liquid is mixed with the raw mixture .
46. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohgemisch zur Erzielung einer gleichmässigen Verteilung' seiner Be¬ standteile im Gemisch im trockenen Zustand bis zur Ent¬ stehung einer im wesentlichen homogenen Mischung durch¬ mischt, vorzugsweise gerührt, wird und dann zur Durch- führung des Blähprozesses im trockenem Zustand erhitzt wird.46. The method according to any one of the claims 1 to 43, characterized in that the crude mixture to achieve a uniform distribution 'Be¬ its constituents in the mixture in the dry state until the Ent stehung a substantially homogeneous mixture durch¬ mixed, preferably stirred, is and then to management of the blowing process is heated in the dry state.
47. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohgemisch zur Vermeidung eines Auseinanderlaufens des Rohgemisch¬ kuchens während des Bläh- oder Nachblähprozesses in eine Form erhitzt wird," vorzugsweise in einer Form aus ge¬ trocknetem oder gebrannten Ton oder anderer Keramik oder in einer zweckmässig zerlegbaren Metallform aus zunder¬ freiem Stahl oder einem anderen Metall.47. The method according to any one of claims 1 to 46, characterized in that the raw mixture is heated in a mold to prevent the raw mixture cake from running apart during the blowing or post-blowing process, " preferably in a mold made of dried or fired clay or other ceramics or in a suitably dismantled metal form made of scale-free steel or another metal.
48. Verfahren nach Patentanspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Form vor der Einbringung des Ro gemisches an ihren Innenwänden mit einem Ueberzug aus ei aufgeschlämmten Gips-Sand-Gemisch oder Kaolin-Graphit-: Gemisch versehen wird.48. The method according to claim 47, characterized in that the mold is provided on its inner walls with a coating of a slurried gypsum-sand mixture or kaolin-graphite: mixture before the introduction of the ro mixture.
•49. Verfahren nach den Patentansprüchen 44 un 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohgemisch¬ teig nach Einbringung in die Form getrocknet wird.• 49. Method according to claims 44 and 47 or 48, characterized in that the raw mixture dough is dried after being introduced into the mold.
50. Verfahren nach Patentanspruch 47, 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines Schaümglasformkörpers eine geschlossene bzw. schliessbar Form mit einem den Abmassen des Schaümglasformkörpers angepassten Hohlraum verwendet und in die Form eine dem Produkt aus dem Volumen des Hohlraumes und der vorgesehe nen Dichte des Schaümglasformkörpers entsprechende Ge¬ wichtsmenge des Rohgemisches eingebracht wird.50. The method according to claim 47, 48 or 49, characterized in that a closed or closable mold with a cavity adapted to the dimensions of the foam glass body is used for producing a foam glass molded body and in the shape of a product of the volume of the cavity and the intended A corresponding amount of weight of the raw mixture is introduced into the density of the foam glass molded body.
51. Verfahren nach Patentanspruch 47, 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines mindestens teilweise ummantelten Schaümglasformkörpers eine nach Abschluss des Herstellungsprozesses den Mantel des hergestellten Formkörpers bildende Form, vorzugsweise eine dünnwandige Form aus vorgebranntem oder getrocknetem Ton oder Keramik, verwendet wird.51. The method according to claim 47, 49 or 50, characterized in that for the production of an at least partially encased foam glass molded body, a mold forming the shell of the molded body produced after completion of the manufacturing process, preferably a thin-walled mold made from pre-fired or dried clay or ceramic, is used.
52. Verfahren nach einem der Patentansprüche52. Method according to one of the claims
1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohgemisch zur Vermeidung eines Auseinanderlaufens des Rohgemischkuchens während des Bläh- oder Nachblähprozesses ein die Zähig¬ keit des Rohgemischkuchens erhöhender Stoff zugesetzt wird.1 to 46, characterized in that a substance which increases the toughness of the raw mixture cake is added to the raw mixture to prevent the raw mixture cake from running apart during the blowing or post-blowing process.
53. Verfahren nach den Patentansprüchen 39,53. Method according to claims 39,
44 und 52, dadurch gekennzeichnet, dass als die Zähigkeit des Rohgemischkuchens erhöhender Stoff Aluminiumsilikat, vorzugsweise aus der Ton, Kaolin und Pyrophillit umfassen¬ den Stoffgruppe, verwendet wird.44 and 52, characterized in that aluminum silicate, preferably from the material group comprising clay, kaolin and pyrophillite, is used as the toughness of the raw mixture cake.
54. Verfahren nach Patentanspruch 52 "öder 53,: dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines Schaumglaskörpers mit zumindest teilweise von Schaumglas überdecktem festen Kern oder Träger in das Rohgemisch vor seiner Erhitzung ein Kern oder Trägerkörper, vorzugs¬ weise aus Keramik, eingebracht wird.54. The method according to claim 52 "barren 53,: characterized in that for the production of a foam glass body having at least partially überdecktem foamed glass solid core or carrier in the crude mixture before a core or carrier body, preferably made of ceramic, is introduced when it is heated.
55. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohgemisch i trockenen oder getrockneten Zustand in einen vorgeheizt Ofen, dessen Ofentemperatur unterhalb der Umschliessung temperatur, bei der die Blähmittelkörner von der den Ro gemischkuchen bildenden Masse im wesentlichen gasdicht umschlossen werden und vorzugsweise zwischen 400°C und 700°C liegt oder in eine Ofenzone entsprechender Temper tur eingebracht und in dem Ofen bzw. der Ofenzone zunäc bis annähernd auf die dort herrschende Temperatur erhitz wird und der sich bildende Rohgemischkuchen anschlies¬ send, vorzugsweise innerhalb von 20 bis 60 Minuten, durc Erhöhung der Ofentemperatur oder Verlagerung in eine Ofenzone höherer Temperatur auf die zur Bildung des Glas schaumes erforderliche, im Temperaturbereich zwischen der Umschliessungstemperatur und der den Uebergang des Rohgemischkuchens zu einer dünnflüssigen, die sich bilde den Blasen zur Oberfläche aufsteigen lassenden Masse mar kierenden Fliesstemperatur des Rohgemischkuchens liegend und vorzugsweise in den Bereich von 700°C bis 900°C fal¬ lende Blähtemperatur weiter erhitzt wird uhd danach dann der Nachblähprozess durchgeführt wird und das gebildete55. The method according to any one of claims 1 to 54, characterized in that the raw mixture i dry or dried state in a preheated oven whose oven temperature is below the enclosure temperature at which the blowing agent granules are enclosed in a gas-tight manner by the composition forming the mixture cake and is preferably between 400 ° C. and 700 ° C. or is introduced into a furnace zone of appropriate temperature and is initially heated in the furnace or the furnace zone to approximately the temperature prevailing there and the crude mixture cake which forms subsequently, preferably within 20 up to 60 minutes, by increasing the oven temperature or moving it to a higher temperature in the oven zone to the temperature required to form the glass foam, in the temperature range between the surrounding temperature and the transition of the raw mixture cake to a thin liquid that allows the bubbles to rise to the surface e marking the flowing temperature of the raw mixture cake and preferably further heating temperature falling in the range from 700 ° C to 900 ° C and then the post-expansion process is carried out and the formed
/ J / J
( Λ Schaumglas im Anschluss daran, vorzugsweise innerhalb von weniger als 30 Minuten, durch Verringerung der Ofen¬ temperatur oder Verlagerung in eine Ofenzone tieferer Tem¬ peratur mindestens bis auf eine Temperatur nahe der oberen Grenze des Transformationsbereiches des das Schaumglas bil¬ denden Glases, vorzugsweise bis auf eine in den unteren Teil des Transformationsbereiches fallende Temperatur, abgekühlt wird und danach vorzugsweise unter Zwischen¬ schaltung eines zur Beeinflussung der Werkstoffeigen¬ schaften des fertigen Schaumglases dienenden Nachbe¬ handlungsprozesses auf Raumtemperatur abkühlen gelassen wird.(Λ Foam glass thereafter, preferably within less than 30 minutes, by reducing the furnace temperature or moving to a lower temperature furnace zone to at least a temperature close to the upper limit of the transformation range of the glass forming the foam glass, preferably to a temperature falling in the lower part of the transformation region is cooled and then allowed to cool to room temperature, preferably with the interposition of an aftertreatment process serving to influence the material properties of the finished foam glass.
56. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Schaumglas im Anschluss an den Nachblähprozess kurzzeitig auf eine in den Transformationsbereich des das Schaum¬ glas bildenden Glases, vorzugsweise in den unteren Teil desselben, fallende Temperatur abgekühlt und danach in einem zur Erzielung minimaler Eigenspannungen in der Schaumstruktur dienenden Anlassvorgang wieder auf eine Temperatur oberhalb des Transformationsbereiches erhitzt und anschliessend in einem über mehrere Stunden andauern¬ den Abkühlvorgang allmählich auf eine Temperatur unterhalb56. Method according to one of the claims 1 to 55, characterized in that the foam glass formed, after the post-expansion process, is briefly cooled to a temperature falling in the transformation region of the glass forming the foam glass, preferably in the lower part thereof, and then in a tempering process used to achieve minimal internal stresses in the foam structure is heated again to a temperature above the transformation range and then gradually to a temperature below in a cooling process which lasts for several hours
Ar- IPO des Transformationsbereiches abgekühlt wird und danach dann, vorzugsweise in einer Raumtemperatur aufweisenden Umgebung, auf Raumtemperatur abkühlen gelassen wird.Ar- IPO of the transformation region is cooled and then then allowed to cool to room temperature, preferably in an environment having room temperature.
57. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung des Rohgemisches bis zur Schaumglasbildung und die an- schliessende Abkühlung des gebildeten Schaumglases in einem Tunnel- oder Stossofen vorgenommen wird und durch schrittweise oder kontinuierliche Werkstückverlagerung in Ofenzonen unterschiedlicher Temperatur sowie Steue¬ rung der Durchlaufgeschwindigkeit der Werkstücke durch den Ofen bzw. die einzelnen Ofenzonen ein vorbestimmter zeitlicher Temperaturverlauf der Erhitzungs- und Abkühl vorgänge eingehalten wird.57. The method according to any one of claims 1 to 56, characterized in that the heating of the raw mixture until the formation of foam glass and the subsequent cooling of the foam glass formed is carried out in a tunnel or batch furnace and by gradual or continuous workpiece displacement in furnace zones of different temperatures and Controlling the throughput speed of the workpieces through the furnace or the individual furnace zones, a predetermined temporal temperature profile of the heating and cooling processes is maintained.
58. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Schaumglas im warmplastischen Zustand bei einer Tempera tur oberhalb des Transformationsbe'reiches des das Schau glas bildenden Glases verformt wird.58. The method according to any one of claims 1 to 57, characterized in that the foam glass is formed in the hot plastic state at a temperature above the Transformationsbe 'rich of the sight glass forming the glass is deformed structure.
59. Verfahren nach Patentanspruch 58, dadurc gekennzeichnet, dass das Schaumglas zur Erhöhung der Steifigkeit in einer vorbestimmten Belastungsrichtung i Richtung quer zu dieser Belastungsrichtung zusammenge¬ quetscht und dadurch die in dem Nachblähprozess durch59. The method according to claim 58, characterized in that the foam glass is squeezed together to increase the rigidity in a predetermined loading direction in the direction transverse to this loading direction and thereby through in the post-inflation process
O Vereinigung von jeweils einer Vielzahl benachbarter Schaumblasen entstandenen Hohlräume linsenförmig abge¬ flacht werden.O Unification of a plurality of adjacent foam bubbles each created in a lenticular shape.
60. Verfahren nach Patentanspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumglas zur Erhöhung der Wärmedämmung in einer vorbestimmten Wärmeflussrichtung in Richtung parallel zu dieser Wärmeflussrichtung zu¬ sammengequetscht und dadurch die in dem Nachblähprozess durch Vereinigung von jeweils einer Vielzahl benachbar¬ ter Schaumblasen entstandenen Hohlräume linsenförmig abgeflacht werden.60. Method according to claim 58, characterized in that the foam glass is squeezed together in order to increase the thermal insulation in a predetermined heat flow direction in the direction parallel to this heat flow direction, and as a result the cavities formed in the post-expansion process by combining a plurality of adjacent foam bubbles are flattened in a lenticular shape become.
61. Verfahren nach Patentanspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumglas zur Erhöhung der Steifigkeit in einer vorbestimmten Belastungsrichtung in Richtung parallel zu dieser Belastungsrichtung auseinan¬ dergezogen oder extrudiert wird und dadurch die in dem Nachblähprozess durch Vereinigung von jeweils einer Viel¬ zahl benachbarter Schaumblasen entstandenen Hohlräume spindelförmig in die Länge gezogen werden.61. The method according to claim 58, characterized in that the foam glass is pulled apart or extruded to increase the rigidity in a predetermined loading direction in the direction parallel to this loading direction, and thereby the resulting in the post-blowing process by combining a plurality of adjacent foam bubbles Cavities are drawn out in a spindle-shaped manner.
62. Verfahren nach Patentanspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumglas- zur Erhöhung der Wärme¬ dämmung in allen zu einer Achsrichtung senkrechten Rich¬ tungen in Richtung parallel zu dieser Achsrichtung aus¬ einandergezogen oder extrudiert wird und dadurch die in62. Method according to claim 58, characterized in that the foam glass is pulled apart or extruded in order to increase the thermal insulation in all directions perpendicular to an axial direction in the direction parallel to this axial direction and thereby the in
*<' __ OMPI '/fc ~WIPO* < '__ OMPI ' / fc ~ WIPO
^ dem Nachblährpozess durch Vereinigung von jeweils einer Vielzahl benachbarter Schaumblasen entstandenen Hohlräu spindelförmig in die Länge gezogen werden.^ the postblowing process is drawn out in a spindle-like manner by combining a plurality of adjacent foam bubbles.
63. Verfahren nach Patentanspruch 58, dadurc gekennzeichnet, dass das Schaumglas zu einem Schaumglas formkörper von vorbestimmter Form verformt wird.63. The method according to claim 58, characterized in that the foam glass is deformed into a foam glass molded body of a predetermined shape.
64. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Schaumglas mit eilweise grobporiger und teilweise feinporiger Schaumstruktur in dem Glasschaum während de Nachblähprozesses eine inhomogene Temperaturverteilung mit Bereichen von wesentlich höherer Temperatur als der der Bildung des Glasschaumes herrschenden Temperatur in den für grobporige Schaumstruktur vorgesehenen Bereiche und Bereichen von gleicher oder nur unwesentlich höhere Temperatur als der bei der Bildung des Glasschaumes her schenden Temperatur in den für feinporige Schaumstruktu vorgesehenen Bereichen erzeugt wird.64. The method according to any one of claims 1 to 63, characterized in that for the production of foam glass with a partially coarse-pored and partly fine-pored foam structure in the glass foam during the post-expansion process, an inhomogeneous temperature distribution with areas of significantly higher temperature than the temperature in the formation of the glass foam the areas intended for coarse-pored foam structure and areas of the same or only slightly higher temperature than the temperature forming during the formation of the glass foam are produced in the areas provided for fine-pored foam structure.
65. Verfahren nach Patentanspruch 64, dadurc gekennzeichnet, dass der Glasschaum zur Herstellung von Schaumglas mit in einer vorbestimmten Richtung allmäh¬ lich von Grob- zu Feinporigkeit übergehender Schaum¬ struktur während des Nachblähprozesses von einer in der vorbestimmten Richtung auf den Glasschaum strahlenden65. The method according to claim 64, characterized in that the glass foam for the production of foam glass with a foam structure gradually transitioning from coarse to fine porosity in a predetermined direction during the post-expansion process from a radiation in the predetermined direction onto the glass foam
*% Wärmequelle beheizt wird.*% Heat source is heated.
66. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 65, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Bruchfestigkeit, insbesondere der Sprödbruchfestigkeit, des Schaumglases an den Innenwänden der in dem Nachbläh¬ prozess durch Vereinigung von jeweils einer Vielzahl benachbarter Schaumblasen entstandenen Hohlräume im wesentlichen über der Wandfläche homogene, im fertigen Schaumglas zu Druckspannungen längs der Wandflächen füh¬ rende Oberflächenschichten erzeugt werden.66. The method according to any one of claims 1 to 65, characterized in that to increase the breaking strength, in particular the brittle fracture resistance, of the foam glass on the inner walls of the cavities formed in the post-blowing process by combining a plurality of adjacent foam bubbles in each case substantially above the wall surface homogeneous surface layers leading to compressive stresses along the wall surfaces in the finished foam glass are produced.
67. Verfahren nach Patentanspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschichten durch ober¬ flächliche chemische Reaktion des die Hohlraumwände bil¬ denden Materials mit mindestens einem in den Hohlräumen befindlichen Stoff unter Bildung eines Reaktionsproduktes mit geringerer Wärmeausdehnung als der des Wandmaterial erzeugt werden.67. The method according to claim 65, characterized in that the surface layers are produced by surface chemical reaction of the material forming the cavity walls with at least one substance located in the cavities to form a reaction product with a lower thermal expansion than that of the wall material.
68. Verfahren nach Patentanspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschichten durch einen sich aus der Atmosphäre innerhalb der Hohlräume auf den Hohlrauminnenwänden haftend niederschlagenden, einen in sich geschlossenen Ueberzug über den Wandflächen bilden¬ den Stoff mit geringerer Wärmeausdehnung als der des Wand¬ materials erzeugt werden.68. The method according to claim 65, characterized in that the surface layers produce a substance with less thermal expansion than that of the wall material due to a coating which adheres to the interior walls of the cavity and forms a self-contained coating over the wall surfaces become.
OMPI wWIiPpoO " - 91 —OMPI wWIiP p oO " - 91 -
69. Verfahren nach Patentanspruch 66, dadurc gekennzeichnet, dass die Oberflächenschichten durch ein sich aus der Atmosphäre innerhalb der Hohlräume auf den Hohlrauminnenwänden niederschlagenden und dann oberfläc lich in dem Wandmaterial in Lösung gehenden Stoff erzeu werden, der mit dem Wandmaterial eine Lösung von ge¬ ringerer Wärmeausdehnung als der des reinen Wandmateria bildet.69. The method according to claim 66, characterized by the fact that the surface layers are produced by a substance which is deposited on the interior walls of the cavity from the atmosphere within the cavities and then dissolves in the wall material, and which with the wall material is a solution of less Forms thermal expansion than that of the pure wall material.
70. Verfahren nach Patentanspruch 66, dadurc gekennzeichnet, dass die Oberflächenschichten durch ein im Wandmaterial enthaltenen, durch Wärmebehandlung zu den Wandoberflächen diffundierenden Stoff erzeugt werde70. The method according to claim 66, characterized by the fact that the surface layers are produced by a substance contained in the wall material and diffusing to the wall surfaces by heat treatment
71. Verfahren nach einem der Patentansprüche 66 bis 70, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen schichten unter den Bedingungen des. Nachblähprozesses während desselben erzeugt werden.71. Method according to one of the claims 66 to 70, characterized in that the surface layers are produced under the conditions of the post-expansion process during the same.
72. Verfahren nach einem der Patentansprüche 66 bis 71, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohgemisch zur Bildung der Oberflächenschichten ein Stoff aus der die Suizide, Nitride, Titanate, Zirkonate und die Selt nen Erden umfassenden Stoffgruppe oder eine Mischung mehrerer dieser Stoffe zugesetzt wird.72. Method according to one of the claims 66 to 71, characterized in that a substance from the group of substances comprising the suicides, nitrides, titanates, zirconates and rare earths or a mixture of several of these substances is added to the raw mixture to form the surface layers.
73. Verfahren nach einem der Patentansprüche 66 bis 71, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohgemisch73. The method according to any one of claims 66 to 71, characterized in that the raw mixture
_ zur Bildung der Oberflächenschichten ein Metalloxid, vorzugsweise ein Oxid der Metalle Nickel, Kupfer und Eisen, oder eine Mischung mehrerer Metalloxide zugesetzt wird._ a metal oxide, preferably an oxide of the metals nickel, copper and iron, or a mixture of several metal oxides is added to form the surface layers.
74. Verfahren nach einem der Patentansprüche 66 bis 73, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohgemisch zur Bildung der Oberflächenschichten Ton zugesetzt wird.74. The method according to any one of claims 66 to 73, characterized in that clay is added to the raw mixture to form the surface layers.
75. Nach dem Verfahren gemäss einem der Pa¬ tentansprüche 1 bis 74 hergestelltes Schaumglas, dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Teil des gesamten Hohlraumvolumens des Schaumglases von Hohlräumen gebildet ist, von denen jeder in mindestens einer durch den Hohl¬ raum verlaufenden Querschnittsebene eine Querschnitts- fläche von wenigstens 0,5 cm 2, vorzugsweise, wenigstens75. Foam glass produced according to the method according to one of claims 1 to 74, characterized in that the major part of the total cavity volume of the foam glass is formed by cavities, each of which has a cross-sectional shape in at least one cross-sectional plane running through the cavity. area of at least 0.5 cm 2, preferably, at least
2 1 cm , aufweist. * 2 1 cm. *
76. Schaumglas nach Patentanspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Mehrzahl der Hohlräume mit76. Foam glass according to claim 75, characterized in that with the majority of the cavities
2 wenigstens 0,5 cm Querschnittsfläche jeweils der Quer¬ schnitt mit der grössten Querschnittsfläche des betreffen¬ den Hohlraumes mindestens einen, vorzugsweise zwei sich im rechten Winkel schneidende, Durchmesser aufweist, der bzw. die grösser als das Abmass des Hohlraumes in Normal¬ richtung zu diesem Querschnitt sind.2 at least 0.5 cm cross-sectional area in each case the cross-section with the largest cross-sectional area of the cavity in question has at least one, preferably two, intersecting at right angles, the diameter which is larger than the dimension of the cavity in the normal direction this cross section are.
77. Schaumglas nach Patentanspruch' 76, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Hohlräume mit wenig- 2 stens 0,5 cm Querschnittsfläche in wenigstens näherungs weise gleicher, im wesentlichen mit der genannten Nor¬ malenrichtung übereinstimmender Abflachungsrichtung gro angenähert linsenförmig abgeflacht sind.77. Foam glass according to claim '76, characterized in that the majority of the cavities with little 2 at least 0.5 cm cross-sectional area are flattened in an approximately lenticular manner in at least approximately the same flattening direction, which essentially corresponds to the normal direction mentioned.
78. Schaumglas nach einem der Patentansprüch78. Foam glass according to one of the claims
75 bis 77, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Mehrzah75 to 77, characterized in that at the Mehrzah
2 der Hohlräume mit wenigstens 0,5 cm Querschnittsfläche an den Hohlrau innenwanden ein metallischer Ueberzug niedergeschlagen ist. 2 of the cavities with a cross-sectional area of at least 0.5 cm is deposited on the inside of the cavity walls by a metallic coating.
PCT/CH1979/000094 1978-06-21 1979-06-21 Process for manufacturing porous glass and porous glass obtained by such process WO1980000078A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH6786/78 1978-06-21
CH678678A CH637097A5 (en) 1978-06-21 1978-06-21 Method for producing foam glass and then made foam glass.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1980000078A1 true WO1980000078A1 (en) 1980-01-24

Family

ID=4314999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH1979/000094 WO1980000078A1 (en) 1978-06-21 1979-06-21 Process for manufacturing porous glass and porous glass obtained by such process

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH637097A5 (en)
WO (1) WO1980000078A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0050322A1 (en) * 1980-10-16 1982-04-28 Dala Invest AB Glazing of a space opening
CN112135802A (en) * 2018-05-17 2020-12-25 匹兹堡康宁欧洲股份有限公司 Honeycomb glass product and method of making same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012007827A1 (en) * 2010-07-13 2012-01-19 Ori Yekutiel Foam glass manufacturing and applications

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR786818A (en) * 1934-05-28 1935-09-10 Saint Gobain Multicellular glass manufacturing process
FR826054A (en) * 1936-08-31 1938-03-22 Process for the manufacture of insulating masses, particularly insulating shaped pieces of ceramic or other masses
US2758937A (en) * 1952-03-21 1956-08-14 Pittsburgh Corning Corp Production of cellulated glass
US2837873A (en) * 1955-03-31 1958-06-10 Pittsburgh Corning Corp Method of making dense-face, cellular vitreous bodies
DE1063351B (en) * 1957-05-28 1959-08-13 Frantisek Schill Method and device for producing foam glass
DE1121758B (en) * 1960-05-10 1962-01-11 Inst Glastechnik Separating and mold release agents for the production of foam glass in the metal mold
FR1343892A (en) * 1961-12-26 1963-11-22 Corning Glass Works Foam-like cellular product and method of manufacturing the same
FR1559191A (en) * 1968-02-27 1969-03-07
DE1421918A1 (en) * 1960-11-25 1969-06-04 Pietsch Dipl Ing Tibor Process for increasing the thermal insulation and the adhesive strength of glass material to binding material
GB1293692A (en) * 1969-11-24 1972-10-18 Shikoku Kaken Kogyo Kk Foamed products of silica and manufacturing the same from silica gel
DE2340852A1 (en) * 1972-08-14 1974-02-28 Beckenstraeter M Expanded porous glass ceramic - contg lithium compound as expansion agent
DE2423834A1 (en) * 1974-05-16 1975-11-27 Mayer Otmar J Sintered ceramic moulded bodies, esp. supports - contg. glass and volcanic materials, slag, quartz or pumice, and opt. propellants
US3963503A (en) * 1972-07-05 1976-06-15 The Regents Of The University Of California Method of making glass products, novel glass mix and novel glass product

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR786818A (en) * 1934-05-28 1935-09-10 Saint Gobain Multicellular glass manufacturing process
FR826054A (en) * 1936-08-31 1938-03-22 Process for the manufacture of insulating masses, particularly insulating shaped pieces of ceramic or other masses
GB490168A (en) * 1936-08-31 1938-08-10 Jindrich Kloubek Improvements relating to the production of foam glass
US2758937A (en) * 1952-03-21 1956-08-14 Pittsburgh Corning Corp Production of cellulated glass
US2837873A (en) * 1955-03-31 1958-06-10 Pittsburgh Corning Corp Method of making dense-face, cellular vitreous bodies
DE1063351B (en) * 1957-05-28 1959-08-13 Frantisek Schill Method and device for producing foam glass
DE1121758B (en) * 1960-05-10 1962-01-11 Inst Glastechnik Separating and mold release agents for the production of foam glass in the metal mold
DE1421918A1 (en) * 1960-11-25 1969-06-04 Pietsch Dipl Ing Tibor Process for increasing the thermal insulation and the adhesive strength of glass material to binding material
FR1343892A (en) * 1961-12-26 1963-11-22 Corning Glass Works Foam-like cellular product and method of manufacturing the same
FR1559191A (en) * 1968-02-27 1969-03-07
GB1293692A (en) * 1969-11-24 1972-10-18 Shikoku Kaken Kogyo Kk Foamed products of silica and manufacturing the same from silica gel
US3963503A (en) * 1972-07-05 1976-06-15 The Regents Of The University Of California Method of making glass products, novel glass mix and novel glass product
DE2340852A1 (en) * 1972-08-14 1974-02-28 Beckenstraeter M Expanded porous glass ceramic - contg lithium compound as expansion agent
DE2423834A1 (en) * 1974-05-16 1975-11-27 Mayer Otmar J Sintered ceramic moulded bodies, esp. supports - contg. glass and volcanic materials, slag, quartz or pumice, and opt. propellants

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Glastechnische Berichte, Jhrg. 21 (October-November 1943) nr. 10/11, (published Deutsche Glastechnische Gesellschaft e.v.) H. Freytag: "Untersuchingen }ber gebl{hte Gl{ser" page 213-228 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0050322A1 (en) * 1980-10-16 1982-04-28 Dala Invest AB Glazing of a space opening
CN112135802A (en) * 2018-05-17 2020-12-25 匹兹堡康宁欧洲股份有限公司 Honeycomb glass product and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
CH637097A5 (en) 1983-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2119117C3 (en) Process for the production of fired and foamed articles based on silicate materials
DE4020297C2 (en) Process for forming a porous refractory mass
DE3305854C1 (en) Process for the production of porous sintered glass with a large open pore volume
DE1496553C3 (en) Process for the production of insulating material
DE2453882A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING FOAM GLASS
DE2338753A1 (en) FOAM GLASS
EP2384314B1 (en) Method and auxiliary device for producing foam glass
DE1947296A1 (en) Mixtures of substances, process and device for the production of metal-ceramic objects
WO1980000078A1 (en) Process for manufacturing porous glass and porous glass obtained by such process
DE2257280C2 (en) Process for enamelling metallic objects
DE1944523C3 (en) Process for the production of porous foam glass of uniform cell structure with a density of 0.05 to 0.4 g / cm &#39;and with high chemical resistance by heating a mixture containing water glass, metal oxides and optionally blowing agents
DE1281336B (en) PROCESS FOR MANUFACTURING FOAM BODIES FROM INORGANIC THERMOPLASTIC MATERIAL
DE102008001176B4 (en) Shaped body and method for producing a shaped body
AT264034B (en) Spherical foam glass particles and processes for their manufacture
WO2009095327A1 (en) Method for manufacturing a glass composite product and a household device component
WO2012040759A1 (en) Material that contains expanded volcanic glass
DE2629940A1 (en) Bloated cellular clay based prod. - prepd from natural clayey material and useful as building material
WO2002026457A1 (en) Method and device for the continuous production of an inorganic foamed material
CH436596A (en) Process and device for the production of foamed silicates according to the principle of strand formation
AT262532B (en) Process for the production of foam glass
DE102019117860A1 (en) Insulation material
DE1496529A1 (en) Process for the production of foam glass or foam-shaped silicates
DE4300538A1 (en) Mfr. of porous, refractory ceramic foams
WO2013056287A1 (en) Ceramic composition
DE4212229A1 (en) Producing fine porous insulation material - by mixing together brick-forming components, hardening agent, light filler material and surfactant, so that the filler material is not damaged

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Designated state(s): US

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Designated state(s): AT CH DE FR GB LU SE

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT CH DE FR GB LU SE

WA Withdrawal of international application