本发明专利技术公开了一种以废铝和废玻璃为主要原料，采用半固态搅拌法制备玻璃／铝基复合材料的工艺。所述工艺制备的玻璃／铝基复合材料中９４％～９７％为废弃物，即废玻璃占７～３０％，废铝占６４～９０％，其中的玻璃既是分散相又是增强相，使两种废弃物的性能得到了扬长避短，优点得到了叠加，致使废弃铝制品和废弃玻璃制品这两类再生资源的价值倍增，具有明显的社会、经济、环境三大效益，填补了现有技术的空白。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种玻璃/铝基复合材料的制备工艺，具体说，是涉及一种玻 璃/铝基复合材料的半固态搅拌法制备工艺，属于复合材料
技术介绍
每天工业生产及生活中产生的大量废弃物不仅严重污染环境，还会造成大量可用资源的浪费。例如铝质易拉罐每年消耗12万吨左右，如果回收处理 不当，废铭易拉罐将形成庞大的污染源，给环境保护带来很大的困难；另外， 玻璃在民用和工业中的应用也很广泛，例如建筑中的窗格玻璃、化工及医疗卫 生部门所用的玻璃器皿、汽车工业中的挡风玻璃、人们生活中的罐头瓶、饮料 瓶、酒瓶及很多玻璃装饰材料及功能材料等，随着人们生活水平的提高，玻璃 制品的用量逐年攀升，虽然玻璃用途极为广泛，但它性脆，属易耗、易损品， 所以废弃玻璃占居民垃圾的比例也不容忽视，处理不当不但会伤害人畜，也是 极大的资源浪费。解决这些问题的最佳方法是将这些废弃物再生利用。众所周知铝韧性好但硬度低，玻璃硬度高但具有脆性，如果将两者结合 制成玻璃/铝基复合材料，其中玻璃既是分散相又是增强相，则能使两者性能 扬长避短既能保留铝韧性好的优点，又能克服铝硬度低的缺点；既能保留玻 璃硬度高的优点，又能克服玻璃脆性的缺点，可以代替木材、钢材、塑材，得 到广泛应用。但如何利用废弃的铝制品和玻璃制品制备复合材料以再生利用， 目前还未见有关报道，尤其是以半固态搅拌法制备这样的坡璃/铝基复合材料 更未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以废铝和废坡璃为主要原料，采用半固态 搅拌法制备玻璃/铝基复合材料的工艺，以填补现有技术的空白，实现废弃铝 制品和废弃坡璃制品的再生利用。为实现上述专利技术目的，本专利技术釆用以下技术方案予以实现 本专利技术提供的玻璃/铝基复合材料的半固态搅拌法制备工艺包括以下步1) 将废玻璃制品经清洗、晒干、球磨、筛分制成40~100目的玻璃粉；2) 将废铝制品压制成铝块，然后放入坩锅中熔化；3) 向熔化的铝液中加入配比量的结晶硅，搅拌使生成铝硅合金液体；4) 将上述铝硅合金液体加入两段式加热搅拌炉的坩埚中，控制两段式加热 搅拌炉的上段温度在60(TC ~680°C,下段温度在550°C ~ 580°C;5) 待铝硅合金液体冷却到576°C ~660°C，即成半固态时，放入可调速、升 降搅拌浆，搅拌半固态的铝硅合金，使形成以搅拌轴为对称中心的旋转涡流；6) 按配比称量步骤1制备的坡璃粉，放入烘箱中预热到200°C ~400°C;7) —边搅拌， 一边将预热后的玻璃粉加入旋转的涡流中；8) 充分搅拌，使玻璃粉均匀分散在铝硅合金熔体中，其中搅拌速度为 300~ 1000rpm，搅拌时间为10 ~ 60分钟；9) 加热，使升温到浇铸温度，浇铸制成锭，即得玻璃/铝基复合材料。 所述废玻璃制品来源于生活废弃物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑废弃物中的玻璃门窗。所述废铝制品来源于生活废弃物中的废铝易拉罐或建筑废弃物中的铝型 材门窗或工业废弃物中的报废铝制品。所述配比为废玻璃7~30%，废铝64~90%,结晶硅3~6%,以上比例 为重量百分比。所述两段式加热搅拌炉内坩埚的长径比为4: 1~2: 1。所述两段式加热搅拌炉下段缠绕的电阻丝高度为上段缠绕的电阻丝高度 的2倍，下段电阻丝功率为上段电阻丝功率的2倍，且上下段分别连接有独立 的温控设备。所述可调速、升降搅拌浆共有3 12片浆叶，分三组在圆周上排列。 所述可调速、升降搅拌浆的旋转半径为两段式加热搅拌炉内坩埚内径的2/3,与轴向下成45度角。由本专利技术所述工艺制备的坡璃/铝基复合材料，其组分中94%~97%为废弃物，即废坡璃占7~30%，废铝占64~90%。其中的玻璃既是分散相又是增强相，所制备的废弃物复合材料使原来的两种废弃物的性能得到了扬长避短， 两者的优点得到了叠加，致使这两类再生资源的价值倍增，具有明显的社会、 经济、环境三大效益。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细、完整的说明 实施例1本实施例的配料比为废玻璃18.5%、废铝77%、结晶硅4.5%，以上比例为重量百分比。本实施例的玻璃/铝基复合材料的半固态搅拌法制备工艺包括以下步骤1) 将废玻璃制品经清洗、晒干、球磨、筛分制成60目的玻璃粉；2) 将废铝制品压制成铝块，然后放入坩锅中熔化；3) 向熔化的铝液中加入配比量的结晶硅，搅拌使生成铝硅合金液体；4) 将上述铝硅合金液体加入两段式加热搅拌炉的坩埚中，控制两段式加热 搅拌炉的上段温度在64(TC，下段温度在565'C;5) 待铝硅合金液体冷却到62(TC,即成半固态时，放入可调速、升降搅拌 浆，搅拌半固态的铝硅合金，使形成以搅拌轴为对称中心的旋转涡流；6) 按配比称量步骤1制备的玻璃粉，放入烘箱中预热到30(TC;7) —边搅拌， 一边将预热后的玻璃粉加入旋转的涡流中；8) 充分搅拌，使玻璃粉均匀分散在铝硅合金熔体中，其中搅拌速度为 700rpm,搅拌时间为30分钟；9) 加热，使升温到浇铸温度，浇铸制成锭，即得玻璃/铝基复合材料。 所述废玻璃制品来源于生活废弃物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑废弃物中的玻璃门窗，废铝制品来源于生活废弃物中的废铝易拉罐或建筑废弃物中的铝型 材门窗或工业废弃物中的报废铝制品。所述两段式加热搅拌炉内坩埚的长径比为3: 1,搅拌炉下段缠绕的电阻丝 高度为上段缠绕的电阻丝高度的2倍，下段电阻丝功率为上段电阻丝功率的2 倍，且上下段分别连接有独立的温控设备。所述可调速、升降搅拌浆共有9片浆叶，分三组在圆周上排列，每组3片， 搅拌浆的旋转半径为两段式加热搅拌炉内坩埚内径的2/3，与轴向下成45度角。经性能检测，本实施例所制备的玻璃/铝基复合材料的抗压强度为279.2Mpa,弹性模量为60.3Gpa,硬度为HB52。 实施例2本实施例的配料比为废玻璃7%、废铝90%、结晶硅3%,以上比例为 重量百分比。本实施例的玻璃/铝基复合材料的半固态搅拌法制备工艺包括以下步骤1) 将废玻璃制品经清洗、晒干、球磨、筛分制成40目的玻璃粉；2) 将废铝制品压制成铝块，然后放入坩锅中熔化；3) 向熔化的铝液中加入配比量的结晶硅，搅拌使生成铝硅合金液体；4) 将上述铝硅合金液体加入两段式加热搅拌炉的坩埚中，控制两段式加热 搅拌炉的上段温度在60(TC，下段温度在55(TC;5) 待铝硅合金液体冷却到576°C，即成半固态时，放入可调速、升降搅拌 浆，搅拌半固态的铝硅合金，使形成以搅拌轴为对称中心的旋转涡流；6) 按配比称量步骤1制备的坡璃粉，放入烘箱中预热到200°C;7) —边搅拌， 一边将预热后的玻璃粉加入旋转的涡流中；8) 充分搅拌，使玻璃粉均匀分散在铝硅合金熔体中，其中搅拌速度为 300rpm,搅拌时间为10分钟；9) 加热，使升温到浇铸温度，浇铸制成锭，即得玻璃/铝基复合材料。 所述废玻璃制品来源于生活废弃物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑废弃物中的玻璃门窗，废铝制品来源于生活废弃物中的废铝易拉罐或建筑废弃物中的铝型 材门窗或工业废弃物中的报废铝制品。所述两段式加热搅拌炉内坩埚的长径比为3: 1，搅拌炉下段缠绕的电阻丝 高度为上段缠绕的电阻丝高度的2倍，下段电阻丝功率为上段电阻丝功率的2 倍，且上下段分别连接有独立的温控设备。所述可调速、升降搅拌浆共有6片浆叶，分三组在圆周上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种玻璃／铝基复合材料的半固态搅拌法制备工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：１）将废玻璃制品经清洗、晒干、球磨、筛分制成４０～１００目的玻璃粉；２）将废铝制品压制成铝块，然后放入坩锅中熔化；３）向熔化的铝液中加入配比量的结晶硅，搅拌使生成铝硅合金液体；４）将上述铝硅合金液体加入两段式加热搅拌炉的坩埚中，控制两段式加热搅拌炉的上段温度在６００℃～６８０℃，下段温度在５５０℃～５８０℃；５）待铝硅合金液体冷却到５７６℃～６６０℃，即成半固态时，放入可调速、升降搅拌浆，搅拌半固态的铝硅合金，使形成以搅拌轴为对称中心的旋转涡流；６）按配比称量步骤１制备的玻璃粉，放入烘箱中预热到２００℃～４００℃；７）一边搅拌，一边将预热后的玻璃粉加入旋转的涡流中；８）充分搅拌，使玻璃粉均匀分散在铝硅合金熔体中，其中：搅拌速度为３００～１０００ｒｐｍ，搅拌时间为１０～６０分钟；９）加热，使升温到浇铸温度，浇铸制成锭，即得玻璃／铝基复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李如燕，孙可伟，赵炎，宋平，
申请(专利权)人：上海华威环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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