一种硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料，其原料组成及其质量百分比含量为SiO250％～60％、H3BO310％～20％、Na2CO315％～20％、K2CO33％～6％、Al2O32％～5％，外加发泡剂0.5％～1％、发泡促进剂1％～4％和稳泡剂4％～6％。所述的发泡剂为碳黑，发泡促进剂为硫酸钙，稳泡剂为磷酸氢二氨。实验步骤为配料，湿磨，干磨，过筛，烧制。本发明专利技术的人工浮岛材料抗压强度为2.12～4.27MPa，抗折强度为2.09～4.16MPa，密度为0.327～0.496g/cm3，可以满足人工浮岛的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种硼硅酸盐泡沬玻璃人工浮岛材料及其制备方法
本专利技术涉及一种无机非金属材料，具体涉及一种应用于人工浮岛的硼硅酸盐泡沫 玻璃及其成分组成。
技术介绍
人工浮岛（或称生态浮岛）是一种生长有水生植物或陆生植物的漂浮结构。早在 20世纪50年代，人工浮岛技术就被用来为鱼类提供产卵礁石。近年来世界上已有许多湖 泊、池塘和河流采用了这一技术，中国也已有许多人工浮岛的工程实例，如北京罗道庄河、 杭州南应加河、无锡五里湖和北京什刹海等，均获得很好地应用效果，而且获得了一些自主 知识产权。但有关人工浮岛对的研宄仍相对较少，且缺少系统研宄。目前所用的无机载体 材料大部分为竹子、泡沫、木头、废旧轮胎、PVC管等，这些载体大部分是高分子材料或天然 的植物根茎。然而水生植物的过度繁殖使得收获和处理过程相当不易，高分子材料也会造 成白色污染，因此本专利技术制备了一种硼硅酸盐泡沫玻璃无机载体。 泡沫玻璃是一种内部充满无数微小的连通或封闭气孔的玻璃材料。这种材料具 有密度低、强度高、导热系数小等物理性能；另外，化学稳定性好，能耐除氢氟酸以外的几乎 所有酸的化学侵蚀；除此之外，抗氧化、风化，对其它物品无腐蚀作用，无毒、无放射性等，即 使长期受紫外线或热辐射也不会发生老化，因此，其结构和功能特性越来越受到人们的重 视。目前国内泡沫玻璃主要用于管道、容器、墙体等的保温、过滤材料、催化剂载体，隔音系 统等。在化工、石化、冷藏、制药、仓储、建筑、环保等领域作为保温、保冷、吸声的首选工程材 料。尤其在工业与建筑领域中，大量用作隔热材料；从烟囡内衬到乙烯生产装置，液化燃气 储罐；从高温到超低温；此外还用作建筑物围护结构的保温和冷库及空调的保冷材料；大 型工程上，可用于露天和埋设在地下。但是在文献中没有报道过将硼硅酸盐泡沫玻璃应用 于浮体中，本专利技术通过调整硼硅酸盐泡沫玻璃的成分组成和烧成制度，使其具有一定小的 密度和足够的强度，能够作为浮体材料应用。
技术实现思路
本专利技术的目的，是将硼硅酸盐泡沫玻璃应用于人工浮岛的浮体中，提供一种密度 低，抗压强度高，无毒、无放射性、生产成本低的硼硅酸盐泡沫玻璃无机浮体材料。 本专利技术通过如下技术方案予以实现。 一种硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料，其原料组成及其质量百分比含量为 Si0250 % ?60 %、H3BO3IO % ?20 %、Na2C0315 % ?20 %、K2C033 % ?6 %、Al2032 % ?5 %，夕卜 加发泡剂〇. 5%?1 %、发泡促进剂1 %?4%和稳泡剂4%?6% ; 该硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料的制备方法，具有如下步骤： (1)按硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料的原料质量百分比含量Si0250%?60%、 H3BO3IO^?15%、Na2C0315%?18%、K 2C033%?6%、A12032%?5%，外加发泡剂 0· 5%? 1%、发泡促进剂1%?4%和稳泡剂4%?6%进行配料，放入球磨罐中，按原料、氧化铝球 和去离子水的质量比为1:2:1. 5球磨3小时，再将浆料干燥； (2)将步骤⑴干燥后的配合料按球和料的质量比为2:1干磨3小时； (3)将步骤⑵干磨好的粉料过150目的标准筛； (4)将步骤（3)过筛后的粉料放入石墨坩埚中并按如下烧成制度烧制成硼硅酸盐 泡沫玻璃人工浮岛材料： 400°C以下升温速率为3°C /min ;400°C保温30min ;400°C到750°C升温速率为 4°C /min ;750°C 到 800°C 升温速率为 2°C /min ;800°C 保温 30min ; (5)将步骤（4)烧制好的硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料切割成标准形状。 所述的发泡剂为碳黑、碳酸钙或碳化硅中的任意一种。 所述的发泡促进剂为硫酸钙。 所述的稳泡剂为磷酸氢二铵。 所述发泡剂的粒度为100目。 所述步骤（5)切割成的标准形状为 该泡沫玻璃的气孔率为70%?90%，抗压强度彡2. 08MPa，密度彡0· 5g/cm3。 本专利技术采用粉末熔烧法制备的硼硅酸盐泡沫玻璃，工艺简单，成本较低，通过调整 硼硅酸盐泡沫玻璃的组成和烧成制度，使其具有一定小的密度和足够的强度；本专利技术的抗 压强度为2. 12?4. 27MPa，抗折强度为2. 09?4. 16MPa，密度为0. 327?0. 496g/cm3,气孔 率为70 %?90 %，是一种性能优良的适用于人工浮岛的硼硅酸盐泡沫玻璃的无机载体。 【具体实施方式】 本专利技术所用原料均为分析纯原料，下面结合具体实施案例对本专利技术做进一步描 述。 (1)按硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料的原料组成及其质量百分比含量 Si0250 % ?60 %、H3BO3IO % ?15 %、Na2C0315 % ?18 %、K2C033 % ?6 %、Al2032 % ?5 %，夕卜 加发泡剂〇. 5%?1%、发泡促进剂1%?4%和稳泡剂4%?6%进行配料，放入球磨罐中， 按原料、氧化铝球和去离子水的质量比为1:2:1. 5球磨3小时，再将浆料干燥。 所述的发泡剂为碳黑、碳酸钙或碳化硅中的任意一种，粒度为100目，所述的发泡 促进剂为硫酸钙，所述的稳泡剂为磷酸氢二铵。 具体实施例的原料配比详见表1。 表 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料，其原料组成及其质量百分比含量为SiO250％～60％、H3BO310％～20％、Na2CO315％～20％、K2CO33％～6％、Al2O32％～5％，外加发泡剂0.5％～1％、发泡促进剂1％～4％和稳泡剂4％～6％；该硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料的制备方法，具有如下步骤：(1)按硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料的原料质量百分比含量SiO250％～60％、H3BO310％～15％、Na2CO315％～18％、K2CO33％～6％、Al2O32％～5％，外加发泡剂0.5％～1％、发泡促进剂1％～4％和稳泡剂4％～6％进行配料，放入球磨罐中，按原料、氧化铝球和去离子水的质量比为1:2:1.5球磨3小时，再将浆料干燥；(2)将步骤(1)干燥后的配合料按球和料的质量比为2:1干磨3小时；(3)将步骤(2)干磨好的粉料过150目的标准筛；(4)将步骤(3)过筛后的粉料放入石墨坩埚中并按如下烧成制度烧制成硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料：400℃以下升温速率为3℃/min；400℃保温30min；400℃到750℃升温速率为4℃/min；750℃到800℃升温速率为2℃/min；800℃保温30min；(5)将步骤(4)烧制好的硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料切割成标准形状。...

【技术特征摘要】
1. 一种硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料，其原料组成及其质量百分比含量为 Si0250 % ?60 %、H3B0310 % ?20 %、Na2C0315 % ?20 %、K2C033 % ?6 %、Al2032 % ?5 %，夕卜 加发泡剂〇. 5%?1 %、发泡促进剂1 %?4%和稳泡剂4%?6% ; 该硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料的制备方法，具有如下步骤： (1) 按硼硅酸盐泡沫玻璃人工浮岛材料的原料质量百分比含量Si0250 %?60 %、 H3B0310%?15%、Na2C0315%?18%、K 2C033%?6%、A12032%?5%，外加发泡剂 0? 5%? 1%、发泡促进剂1%?4%和稳泡剂4%?6%进行配料，放入球磨罐中，按原料、氧化铝球 和去离子水的质量比为1:2:1. 5球磨3小时，再将浆料干燥； (2) 将步骤（1)干燥后的配合料按球和料的质量比为2:1干磨3小时； (3) 将步骤⑵干磨好的粉料过150目的标准筛； (4) 将步骤（3)过筛后的粉料放入石墨坩埚中并按如下烧成制度烧制成硼硅酸盐泡沫 玻璃人工浮岛材料： 400°C...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉梅，翟晨曦，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12