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重庆泡沫玻璃板发泡剂在泡沫玻璃中的应用
来源: | 作者:cqymzp | 发布时间: 2019-03-15 | 1234 次浏览 | 分享到:
泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、助熔剂和稳泡剂等外加剂,粉磨、混合后,经高温熔化,发泡、退火而制成的一种内部充满无数微小均匀连通或封闭气孔的多孔无机非金属材料
  泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、助熔剂和稳泡剂等外加剂,粉磨、混合后,经高温熔化,发泡、退火而制成的一种内部充满无数微小均匀连通或封闭气孔的多孔无机非金属材料。具有不燃烧、不变形、力学强度高、隔热保温、热学性能稳定、无放射性、不吸水及易加工等优良性能。泡沫玻璃的研究及应用得到国家的重视,2001年和2002年国家先后出台了GB 50207- 94《屋面工程技术规范》和GB 50207- 2002《屋面工程质量验收规范》,规定了泡沫玻璃用于外墙保温的标准;2005年7月,颁布实施了JC/T 647- 2005《泡沫玻璃绝热制品》[2],并于2015年10月进行了修订,随着泡沫玻璃行业标准的制订出台,为国内的泡沫玻璃研究、生产及应用提供了相关质量参考依据。
  重庆泡沫玻璃板获得性能优良的泡沫玻璃,选择合适的发泡剂至关重要,发泡剂的种类、细度和掺量等决定了泡沫玻璃的孔结构,直接影响着泡沫玻璃的性能;此外,发泡剂的发泡温度应与配合料的熔融温度相匹配,才能制备出性能优良的泡沫玻璃;因此对发泡剂进行系统的研究具有重要的现实意义[3- 4]。
  2 发泡剂的种类及发泡机理
  2.1 发泡剂的种类
  发泡剂是指能够促进配合料产生泡沫从而形成气孔结构的物质。发泡剂一般分有两大类[5],一是高温自身分解类,这类物质在高温下能分解放出氧气、二氧化碳和二氧化硫等气体,如碳酸盐类(碳酸镁、碳酸钙、碳酸钠、白云石粉等)、硫酸盐类(芒硝、硬石膏等)和二氧化锰等;二是高温化学反应类,这类物质在高温下可其它物质反应生成二氧化碳、一氧化碳等气体,如碳黑、碳粉、石灰石、菱镁矿、碳化硅和铝粉等。
  2.2 发泡剂发泡机理
  2.2.1 高温自身分解释放气体类
  (1)碳酸盐类。碳酸盐类发泡剂的作用机理是在高温发生分解反应放出CO2气体,常用的碳酸盐类发泡剂有碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)和白云石(CaMg(CO3)2)[6- 9];CaMg(CO3)2在760~800 ℃分解放出CO2气体,如式(1);MgCO3一是在600~650 ℃发生反应,放出CO2气体,如式(2),二是在450~700 ℃与配合料中的SiO2发生反应,产生气体,如式(3);CaCO3一是在800~900 ℃发生分解,放出CO2气体,如式(4),二是在600 ℃时部分CaCO3与配合料中的SiO2发生如式(5)反应,产生CO2气体:Na2CO3作发泡剂时,一是在850 ℃左右时,发生如式(6)的反应,二是在700~900 ℃与配合料中的SiO2发生如(7)的反应,放出CO2气体。
  发泡剂的选择
  由于发泡剂的选用、含量和颗粒级配对对泡沫玻璃制品中的气体量及其孔径分布产生很大的影响。选择发泡剂要遵循的原则为:首先发泡剂的价格低廉,存储稳定,无毒无危害。其次,能够与配合料混合均匀,发泡剂分解时不会大量放热,不影响配合料的熔融和固化,其残渣无毒性。再次,发泡剂释放出来的气体应无毒,无腐蚀,不燃烧,以氮气好,二氧化碳其次,也可以是二氧化氮和三氧化硫,但这二种气体具有腐蚀性,不建议使用。
  3.1 选择方法
  不同组分的泡沫玻璃配合料,其软化温度也不同。通过配合料坯体的软化温度确定发泡温度,使发泡剂在配合料软化时能够发泡,使泡沫玻璃达到较好发泡效果。而理想的发泡剂有着较窄的产生气体的温度范围,且其温度范围能与配合料的软化温度相匹配。常用的方法是通过差热分析曲线来得到不同发泡剂产生气体的温度范围[

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