一种玻璃/铝基复合材料的液态挤压法制备工艺制造技术

技术编号:1788295 阅读:205 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种以废铝和废玻璃为主要原料,采用液态挤压法制备玻璃/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90%~95%为废弃物,即废玻璃占25~30%,废铝占60~70%,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/铝基复合材料的液态挤压法制备工艺,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,废铝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,尤其是以液态挤压法制备这样的坡璃/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玻璃为主要原料,釆用液态挤 压法制备玻璃/铝基复合材料的工艺,以填补现有技术的空白,实现废弃钼制 品和废弃玻璃制品的再生利用。为实现上述专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现本专利技术提供的玻璃/铝基复合材料的液态挤压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100-200目的玻璃粉;2) 按配比称量坡璃粉、造孔剂和粘结剂,其中玻璃粉25~30%,造孔剂 70~75°/。,两者之和为100%,另加5~10%粘结剂,以上比例为重量百分比;3) 撹拌上述物料使混合均匀;4) 压制成型,最终压力为10 20MPa,保压IO分钟,脱模,得到玻璃预 制件坯体;5) 对坡璃预制件坯体进行烧结,热处理的最髙温度为700-75(TC,升温速 率为2 3。C/min,在最高温度下保温1 ~ 1.5小时;6) 冷却炉温,rC/min~2°C/min,待玻璃预制件随炉冷却到15°C ~ 30°C , 用水浸泡玻璃预制件以脱除造孔剂;7) 待浸泡1-4小时后,取出玻璃预制件,在15(TC 30(TC干燥1~4小时,即得有孔隙率的玻璃预制件;8) 将废铝制品压制成铝块后放入坩锅中熔化,加热熔化的铝液至750°C;9) 将步骤7制备的有孔隙率的玻璃预制件放入模具中,加热到450 ~ 500 °C,然后将配比量的铝液倒入模具中,施加30 50MPa压力,使销液渗入整 个玻璃预制件的孔隙中;10) 待铝液开始凝固时,提高压力至90 100MPa,然后保压1 1.5分钟, 即得玻璃/铝基复合材料。所述废坡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 坡璃门窗。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。 所述造孔剂优选氯化钠。 所述粘结剂优选水坡璃。所述有孔隙率的玻璃预制件的孔隙率优选70% 。所述玻璃/铝基复合材料的组成及各组成所占重量百分比为废玻璃25 ~ 30%,废铝60~70%,粘结剂5~10%,三者之和为100%。由本专利技术所述工艺制备的玻璃/铝基复合材料,其组分中90%~95%为废弃物,即废玻璃占25~30%,废铝占60~70%。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本实施例的玻璃/铝基复合材料的液态挤压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100~200目的玻璃粉;2) 按配比称量玻璃粉、造孔剂和粘结剂,其中玻璃粉25%,造孔剂75%, 另加5%粘结剂,以上比例为重量百分比;3) 搅拌上述物料使混合均匀;4) 压制成型,最终压力为20MPa,保压IO分钟,脱模,得到玻璃预制件 坯体;5) 对玻璃预制件坯体进行烧结,热处理的最高温度为75(TC,升温速率为 3"C/min,在最高温度下保温1小时;6) 冷却炉温,冷却速度2t:/min,待玻璃预制件随炉冷却到3(TC ,用水浸 泡玻璃预制件以脱除造孔剂;7) 待浸泡2小时后,取出玻璃预制件,在25(TC干燥2小时,即得有孔隙 率的玻璃预制件,所述有孔隙率的玻璃预制件的孔隙率为70%;8) 将废铝制品压制成铝块后放入坩锅中熔化,加热熔化的铝液至750";9) 将步骤7制备的有孔隙率的玻璃预制件放入模具中,加热到50(TC,然 后将配比量的铝液倒入模具中,施加50MPa压力,使铝液渗入整个玻璃预制 件的孔隙中;10) 待铝液开始凝固时,提高压力至100MPa,然后保压l分钟,即得玻璃 /铝基复合材料,所述玻璃/铝基复合材料的组成及各组成所占重量百分比为 废玻璃25%,废铝70%,粘结剂5%。所述废坡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坡璃门窗,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,造孔剂为氯化钠,粘结剂为水玻璃。 本实施例所制备的玻璃/铝基复合材料的性能数据见表1所示 表l实施例1所制备的玻璃/铝基复合材料的性能数据密度g/cm32.53软化温度t:575线膨胀系数厂c19xl(T6电阻率]i Q . cm21.4弹性模量Gpa50抗拉强度Mpa108抗弯强度Mpa155抗压强度Mpa340布氏硬度HB120实施例2本实施例的玻璃/铝基复合材料的液态挤压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100-200目的坡璃粉;2) 按配比称量玻璃粉、造孔剂和粘结剂,其中玻璃粉27.5%,造孔剂72.5°/。,另加7.5%粘结剂,以上比例为重量百分比;3) 搅拌上述物料使混合均匀;4) 压制成型,最终压力为15MPa,保压IO分钟,脱模,得到玻璃预制件 坯体;5) 对玻璃预制件坯体进行烧结,热处理的最高温度为725°C,升温速率为 2.5°C/min,在最高温度下保温1.25小时;6) 冷却炉温,冷却速度rC/min,待玻璃预制件随炉冷却到3(TC,用水浸 泡玻璃预制件以脱除造孔剂;7) 待浸泡1小时后,取出玻璃预制件,在25(TC干燥1 4小时,即得有孔 隙率的玻璃预制件,所述有孔隙率的玻璃预制件的孔隙率为70%;8) 将废铝制品压制成铝块后放入坩锅中熔化,加热熔化的铝液至75(TC;9) 将步骤7制备的有孔隙率的玻璃预制件放入模具中,加热到475'C,然后将配比量的铝液倒入模具中,施加40MPa压力,使铝液渗入整个玻璃预制 件的孔隙中;IO)待铝液开始凝固时,提高压力至95MPa,然后保压1.25分钟,即得玻 璃/铝基复合材料,所述玻璃/铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃/铝基复合材料的液态挤压法制备工艺,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100~200目的玻璃粉;2)按配比称量玻璃粉、造孔剂和粘结剂,其中:玻璃粉25~30%,造孔剂70~75%,两者之和为100%,另加5~10%粘结剂,以上比例为重量百分比;3)搅拌上述物料使混合均匀;4)压制成型,最终压力为10~20MPa,保压10分钟,脱模,得到玻璃预制件坯体;5)对玻璃预制件坯体进行烧结,热处理的最高温度为700~750℃,升温速率为2~3℃/min,在最高温度下保温1~1.5小时;6)冷却炉温,1℃/min~2℃/min,待玻璃预制件随炉冷却到15℃~30℃,用水浸泡玻璃预制件以脱除造孔剂;7)待浸泡1~4小时后,取出玻璃预制件,在150℃~300℃干燥1~4小时,即得有孔隙率的玻璃预制件;8)将废铝制品压制成铝块后放入坩锅中熔化,加热熔化的铝液至750℃;9)将步骤7制备的有孔隙率的玻璃预制件放入模具中,加热到450~500℃,然后将配比量的铝液倒入模具中,施加30~50MPa压力,使铝液渗入整个玻璃预制件的孔隙中;10)待铝液开始凝固时,提高压力至90~100MPa,然后保压1~1.5分钟,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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