一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃及其制备方法技术

一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃及其制备方法，属于泡沫玻璃领域。将无铅高钡废弃灯管送入球磨机内研磨呈粉，其间加入氟硅酸钠、磷酸钠、碳酸钠一并研磨，得混合料；随后先在耐热模具底部平铺一层研磨好的混合料，之后再铺一层由碳纤维编织而成的增强网，而后在碳纤维增强网上表面铺一层混合料，此步骤可以反复多次；最后将碳纤维增强网和混合料压紧，进行烧制，制得该碳纤维增强泡沫玻璃。通过在泡沫玻璃中铺设炭纤维增强网，可以在保证泡沫玻璃本身具有多孔状结构的前提下，能够大幅提高泡沫玻璃自身的强度，减少后续加工和运输过程中的损耗，减少能源消耗，同时简化安装步骤，提高安装效率。

Carbon fiber reinforced foam glass prepared by using lead free high barium waste lamp tube and preparation method thereof

The invention relates to a carbon fiber reinforced foam glass prepared by using lead free high barium waste lamp tube and a preparation method thereof, belonging to the field of foam glass. The lead-free high barium waste into ball mill grinding tube in the form of powder, meanwhile adding sodium fluosilicate, sodium phosphate, sodium carbonate with grinding, mixed materials; then the heat in the mold bottom tile layer grinding good mixture, then a layer of carbon fiber woven reinforced net, then carbon the net surface layer of fiber reinforced mixture, this step can be repeated several times; finally, the carbon fiber reinforced net and mixture compaction, fired, preparation of the carbon fiber reinforced foam glass. Through the laying of carbon fiber in foam glass reinforced net, can guarantee the foam glass itself has a porous structure, which can greatly improve the strength of foam glass, reduce the loss of subsequent processing and transportation process, reduce energy consumption, while simplifying installation procedures, improve the installation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃及其制备方法
本专利技术涉及碳纤维增强泡沫玻璃材料，具体是一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃及其制备方法，属于泡沫玻璃领域。
技术介绍
泡沫玻璃是利用无铅高钡废弃灯管为主要原料，并加入发泡剂、稳定剂和助熔剂等其它添加剂，通过球磨混合、预热、发泡和退火等一系列步骤而形成的具有多孔无机保温材料。由于泡沫玻璃具有密度小、隔热、导热系数小、耐腐蚀、防火和耐虫害等优点，同时能够处理大量废弃物，不仅作为隔热材料被广泛应用于石油化工业、建筑行业，而且作为一种保冷材料应用于食品冷藏和船舶等行业。但泡沫玻璃具有多孔状结构，自身密度较低，抗压强度不高，质地较脆，抵抗外部冲击性能较差，故目前制备的泡沫玻璃尺寸较小，施工过程中还需额外设置加强筋来防止其断裂，工序较为复杂，大大增加了施工的难度和建造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃及其制备方法，该方法制得的泡沫玻璃具有强度高、易于加工运输、安装简易等优点。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃，包括泡沫玻璃本体，其特征是，所述泡沫玻璃本体中均匀设置有多层增强网，所述增强网由碳纤维编织而成，该碳纤维的直径为3.0~12.0μm，碳纤维的长度为25~30cm，碳纤维增强网占泡沫玻璃本体总重量的2.0%~5.0%。优选的，所述碳纤维直径为9.0μm，碳纤维的长度为27cm，碳纤维占泡沫玻璃本体总重量的3.0%。上述利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃的制备方法，其特征是，将无铅高钡废弃灯管送入球磨机内研磨呈粉，其间加入氟硅酸钠、磷酸钠、碳酸钠一并研磨，得混合料；其中，氟硅酸钠占无铅高钡废弃灯管总重量的5%，磷酸钠占无铅高钡废弃灯管总重量的5%，碳酸钠占无铅高钡废弃灯管总重量的15%；随后先在耐热模具底部平铺一层研磨好的混合料，之后再铺一层由碳纤维编织而成的增强网，而后在碳纤维增强网上表面铺一层混合料，碳纤维增强网上表面的混合料与其下方的混合料重量相同，此步骤可以反复多次（即重复铺设增强网，保持该网上、下方的混合料重量相同）；最后将碳纤维增强网和混合料压紧，进行烧制：首先以20℃/min的速度升温至500℃，保温15min，然后以15℃/min的速度升温至890℃，保温15min，最后降温至500℃，保温30min，随炉冷却至室温出炉，制得该碳纤维增强泡沫玻璃。优选的，所述碳纤维的直径为3.0~12.0μm，碳纤维的长度为25~30cm，碳纤维占混合料总重量的2.0%~5.0%。优选的，所述碳纤维的直径为9.0μm，碳纤维的长度为27cm，碳纤维占混合料总重量的35.0%。本专利技术利用无铅高钡废弃灯管球磨后为原料，利用碳纤维增强泡沫玻璃。采用公知的泡沫玻璃生产工艺，首先在泡沫玻璃配合料上放置一层网格状的碳纤维增强网，之后在碳纤维增强网上铺一层与增强网下面相同重量的泡沫玻璃配合料，碳纤维增强网的质量为混合料质量的2.0%~5.0%，最后进行发泡退火等后续处理。本专利技术的增益效果是：通过在泡沫玻璃中铺设炭纤维增强网，可以在保证泡沫玻璃本身具有多孔状结构的前提下，能够大幅提高泡沫玻璃自身的强度，减少后续加工和运输过程中的损耗，减少能源消耗，同时简化安装步骤，提高安装效率。附图说明图1为碳纤维增强网；图2为本专利技术制得的泡沫玻璃横截面。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合实例进一步解释本专利技术的内容，但本专利技术不仅仅局限于下面的实施例。一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃，是在泡沫玻璃中设置有多层碳纤维增强网，该碳纤维直径为9.0μm，碳纤维的长度为27cm；碳纤维的添加量为泡沫玻璃混料重量的3.0%。上述利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃的制备方法：使用废弃灯管（无铅高钡废弃灯管）作为制备泡沫玻璃的主要原料，采用公知的泡沫玻璃生产工艺将灯管送入球磨机内研磨呈粉，其间加入5%（占玻璃混合料的重量百分比）的氟硅酸钠，5%（同上）的磷酸钠，15%（同上）的碳酸钠一并研磨。随后先在耐热模具底部平铺一层研磨好的混合料，之后在上面铺一层碳纤维增强网，而后在碳纤维增强网上铺一层与增强网下面相同重量的泡沫玻璃配合料（研磨后的混合料），此步骤可以反复多次，最后将碳纤维增强网和混合料压紧，采用公知的泡沫玻璃烧制温度：首先以20℃/min的速度升温至500℃，保温15min，然后以15℃/min的速度升温至890℃，保温15min，最后降温至500℃，保温30min，随炉冷却至室温出炉。烧制完成的泡沫玻璃可锯切呈各种形状，经测试产品的抗压强度为20MPa，成品机械强度高，加工、运输和使用过程中不易开裂，施工效果好，使用安全性高。在泡沫玻璃中增设碳纤维增强网可大幅提高泡沫玻璃自身的强度，减少后续加工运输和使用过程中的开裂现象，同时导热系数和吸水率与不添加碳纤维增强网的泡沫玻璃相当。本专利技术所列举的各原料以及各原料的上下限取值，以及各工艺参数的上下限取值，都能实现本专利技术，在次不一一举例说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃，包括泡沫玻璃本体，其特征是，所述泡沫玻璃本体中均匀设置有多层增强网，所述增强网由碳纤维编织而成，该碳纤维的直径为3.0~12.0μm，碳纤维的长度为25~30cm，碳纤维增强网占泡沫玻璃本体总重量的2.0%~5.0%。

【技术特征摘要】
1.一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃，包括泡沫玻璃本体，其特征是，所述泡沫玻璃本体中均匀设置有多层增强网，所述增强网由碳纤维编织而成，该碳纤维的直径为3.0~12.0μm，碳纤维的长度为25~30cm，碳纤维增强网占泡沫玻璃本体总重量的2.0%~5.0%。2.根据权利要求1所述的一种利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃，其特征是，所述碳纤维直径为9.0μm，碳纤维的长度为27cm，碳纤维占泡沫玻璃本体总重量的3.0%。3.根据权利要求1所述的利用无铅高钡废弃灯管制备的碳纤维增强泡沫玻璃的制备方法，其特征是，将无铅高钡废弃灯管送入球磨机内研磨呈粉，其间加入氟硅酸钠、磷酸钠、碳酸钠一并研磨，得混合料；其中，氟硅酸钠占无铅高钡废弃灯管总重量的5%，磷酸钠占无铅高钡废弃灯管总重量的5%，碳酸钠占无铅高钡废弃灯管总重量的15%；随后先在耐热模具底部平铺一层研...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅红，陈荣发，郝维进，陈倩钰，郑志伟，赵有伟，董然，姜苗苗，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32