用熔融法固化生活垃圾焚烧灰渣并制备泡沫玻璃

以质量分数为70%的生活垃圾焚烧灰渣为原料,通过添加少量其他玻璃成分调节组成,采用熔融法固化并粉碎得到玻璃态垃圾灰渣。然后以CaCO3为发泡剂,用烧结发泡法制备了性能良好的泡沫玻璃,研究了发泡温度和发泡剂含量对泡沫玻璃气孔结构、表观密度和抗压强度的影响。结果表明:发泡温度和发泡剂含量对该组成泡沫玻璃的气孔结构影响较大;随着温度升高,泡沫玻璃的气孔结构变得均匀,表观密度减小,但过高的温度会导致气体逸出,气孔收缩;在920℃发泡得到的泡沫玻璃具有低的表观密度(0.269g/cm3)和相对较高的抗压强度(2.60MPa);随着发泡剂含量从0.5%增加到2.5%,泡沫玻璃的孔径逐渐增大,表观密度减小,其抗压强度的变化趋势与气孔结构、表观密度是相一致的。     

碳酸钠对粉煤灰泡沫玻璃性能影响的研究

发泡剂对泡沫玻璃物理力学性能有显著的影响。为了探究碳酸钠掺量对泡沫玻璃性能的影响及成孔机理,以20%粉煤灰和80%玻璃粉为基料,分别采用2%、3%、4%、5%和6%碳酸钠掺量,制备粉煤灰泡沫玻璃,并进行了测定;通过试验研究了碳酸钠掺量对粉煤灰泡沫玻璃的导热系数、表观密度、机械强度及孔隙率等性能指标的影响,并对碳酸钠在泡沫玻璃中的成孔机理进行了分析。当碳酸钠的掺量为5%时,导热系数为0.0735 W/(m·K),达到最小,抗压强度为1.58 MPa,抗折强度为0.75 MPa,表观密度为0.276 g/cm~3,孔隙率为87.7%,此时粉煤灰泡沫玻璃的空隙结构分布相对均匀且以封闭孔为主。泡沫玻璃孔径的大小与碳酸钠的粒径、发泡温度及压强等因素有关。当碳酸钠的粒径一定时,随着气泡内压强的增大,气泡直径减小;当泡内气体的压强一定时,气孔直径随着碳酸钠粒径的增大而增大。     

利用煤粉炉渣制备微晶泡沫玻璃的研究

以煤粉炉渣为主要原料,以碳酸钙作为发泡剂,磷酸钠作为稳泡剂,再加入其他辅助原料制备了微晶泡沫玻璃,研究了碳酸钙和磷酸钠的掺入量、发泡温度、保温时间对微晶泡沫玻璃性能的影响,并且采用XRD分析其物相组成,结果表明,当发泡剂和稳泡剂的掺量分别为4.5%和5%,发泡温度为1000℃,发泡时间为20min时,试样已经完全转化为微晶泡沫玻璃,主晶相为硅灰石,次晶相为钙长石和辉石,平均泡径达2.03mm,表观密度为938 kg/m3,气孔率达52.6%,抗压强度达17.95MPa,抗弯强度达12.51 Mpa,热膨胀系数达5.67×10-6/℃,导热系数达0.20 W/(m.K)。     

热处理制度对微晶泡沫玻璃性能的影响

以粉煤灰为主要原料,用CaCO3作为发泡剂,Na3PO4·12H2O作为稳泡剂,制备出了性能优良微晶泡沫玻璃。研究了发泡温度、发泡时间等因素对微晶泡沫玻璃性能的影响。结果表明,随着发泡温度的升高和保温时间的增加,体积密度均先减小后增大,最佳发泡温度1025℃,发泡时间30min。析出的晶体有钙长石CaAl2Si2O8、普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6;密度为1.02g.cm-3;热膨胀系数为7.51×10-6/℃;抗压强度为19.2MPa;抗弯强度为16.3MPa。     

工艺参数对煤矿废弃物泡沫隔热陶瓷孔结构和力学性能的影响

以煤矿固体废弃物煤矸石和煤炭伴生页岩为主要原材料,抛光渣为造孔剂、滑石为助熔剂,制备泡沫陶瓷.研究烧成温度、保温时间和球磨时间等工艺参数对泡沫隔热陶瓷孔结构、表观密度、孔隙率和力学性能的影响.研究结果表明,随着烧成温度升高,泡沫陶瓷的孔径和孔隙率增大,材料的致密度和孔密度降低,抗压强度减小.并随着保温时间的延长,泡沫陶瓷的孔径和孔隙率先增大而后趋于平缓,发泡状况更加完善.当烧成温度、保温时间和球磨时间等工艺参数分别为1200℃、30 min和40 min时,泡沫陶瓷的孔径小且孔分布均匀,在0.6～0.8 mm孔径区间集聚度达80.6％,孔隙率大于70％,抗压强度大于12 MPa.     

高强度均匀泡沫玻璃制备

以废弃玻璃研磨的玻璃粉为主要原料,碳酸钙为发泡剂,利用碳酸钙高温分解产生的气体对熔体发泡来制备泡沫玻璃。研究了发泡温度﹑发泡剂含量和保温时间对泡沫玻璃结构和力学性能的影响。采用阿基米德浮力法﹑万能材料试验机﹑XRD﹑SEM等分析手段,对材料体积密度﹑气孔率﹑抗压强度进行了表征和分析。结果显示:碳酸钙含量越高,发泡时间越长,泡沫玻璃的气孔直径越大;碳酸钙含量越低,发泡玻璃气孔率越低﹑抗压强度越高。     

废旧建筑玻璃制备泡沫玻璃的研究

利用废旧建筑玻璃为原料,以碳酸钙为发泡剂、硼酸为助溶剂,采用模压成型、高温发泡工艺成功制备出了泡沫玻璃,研究了发泡剂含量与发泡温度对泡沫玻璃的体积膨胀率、体积密度、气孔率、抗折强度等性能的影响.结果 表明:在800 ～840℃的发泡温度范围内,随发泡剂含量的增加,泡沫玻璃的体积膨胀率与气孔率先增大后降低,而体积密度和抗折强度先降低后增大,在发泡剂含量为3％,发泡温度在820℃时,泡沫玻璃综合性能良好,其体积膨胀率达476％,体积密度为0.21 g/cm3,气孔率达87.26％,抗折强度为(1.38 ±+0.15) MPa,孔径介于1.7 ～2.2 mm之间.     

以山西铜尾矿为主要原料制备泡沫玻璃的研究

以山西铜尾矿为主要原料,SiC为发泡剂,粉末烧结制备了泡沫玻璃材料。利用DTA、XRD、电子万能试验机等分析测试手段,研究了组成及处理工艺对泡沫玻璃结构与性能的影响。结果表明:山西铜尾矿含量减小、SiC含量增大,烧结温度提高,均导致泡沫玻璃体积密度减小,平均孔径增大;山西铜尾矿含量变化对泡沫玻璃晶相种类没有明显影响,石英为主晶相;以60%山西铜尾矿为主料,1%Si C为发泡剂,在1150℃下保温30 min最终制备体积密度为0.22 g/cm3、抗压强度为1.03 MPa、平均孔径为0.33 cm的综合性能最优的泡沫玻璃材料。     

以商洛钼尾矿为主要原料制备泡沫陶瓷的研究

以商洛钼尾矿为主要原料、Si C为发泡剂制备高钼尾矿含量的轻质保温隔热泡沫陶瓷。采用万能试验机、XRD、SEM、电子显微镜等分析测试手段,研究原料组成及热处理工艺对泡沫陶瓷结构及性能的影响。结果表明:随着商洛钼尾矿的减少、发泡温度的升高、发泡剂含量的增加及保温时间的延长,均导致泡沫陶瓷的平均孔径增加,体积密度减小,抗压强度降低。最终以8℃/min的升温速度升至1000℃,再以1℃/min升至1140℃,保温20 min,随炉冷却制得体积密度0.33 g/cm3,抗压强度2.6 MPa,平均孔径1.2 mm,气孔分布均匀的高性能轻质保温隔热泡沫陶瓷材料。     

高发泡倍率辐射交联聚丙烯泡沫的制备

采用电子加速器对聚丙烯(PP)片材进行辐照交联,再通过模压发泡,获得了高发泡倍率的泡沫材料。研究了交联助剂、辐照气氛及吸收剂量对辐照交联PP凝胶含量的影响,以及PP发泡的工艺条件。通过对泡沫表观密度以及泡孔形貌的分析,考察了交联PP的凝胶含量、发泡剂用量、发泡温度、模压压力以及模压时间等条件对PP发泡效果的影响。结果表明,当凝胶分数为35%～55%、发泡剂用量为30%、发泡温度210～260℃、模压压力10～12MPa、模压时间7～15 min时,可制得具有闭孔结构、泡孔均匀、表观密度为0.032 g/cm3的泡沫材料。     

白云石粉掺量和烧结温度对煤矸石轻骨料结构与性能的影响

以工业固体废弃物煤矸石为主要原料,白云石粉为发泡剂制备煤矸石轻骨料.研究了白云石粉掺量(4％、6％、8％、10％和12％)和烧结温度(1150℃、1200℃和1250℃)对煤矸石轻骨料矿物组成、孔隙率、表观密度、单颗粒抗压强度及内部孔结构的影响.结果 表明:煤矸石轻骨料主要矿物成分为堇青石、莫来石、钙长石和石英.随着白云石粉掺量增大,煤矸石轻骨料的孔隙率和孔径逐渐增大,表观密度和单颗粒抗压强度逐渐减小,堇青石和钙长石含量增大,莫来石含量减小;随着烧结温度升高,煤矸石轻骨料的孔隙率和孔径逐渐增大,表观密度逐渐减小,堇青石含量增大.在1250℃下保温30 min,白云石粉掺量为10％时,制备煤矸石轻骨料的孔隙率达40.71％,表观密度为1528 kg/m3,孔径为0.5 ～1.5 mm左右,颗粒抗压强度为5.76 MPa.白云石粉在轻骨料孔结构形成的过程中起到发泡组分和助熔组分的作用.在高温条件下白云石分解CO2气体强烈向外逸出和适宜粘度液相对气体的抑制,二者协同作用实现轻骨料的膨胀过程.     

烧成工艺制度对泡沫微晶玻璃性能的影响

本文利用废玻璃粉和废陶瓷粉制备泡沫微晶玻璃,在确定配方范围的基础上,通过正交优化设计的方法,对制备泡沫微晶玻璃的烧成工艺制度进行优化,使之具有轻质、高强、低导热系数的优良性能.结果表明:烧结温度和发泡温度对泡沫微晶玻璃比强度的影响显著.确定了泡沫微晶玻璃的最优烧成工艺制度为:烧结温度1050℃,发泡温度870℃,发泡时间35 min.优化烧成工艺制度下制备泡沫微晶玻璃试样的表观密度为450 kg/m3,抗压强度为6.84 MPa,导热系数为0.045 W/(m·K),吸水率为0.1％.     

镍渣基泡沫玻璃的制备及其性能研究

以镍渣和废玻璃作为主要原料,使用Na2CO3为发泡剂,采用模具装填法来烧制泡沫玻璃.研究了镍渣的掺量、发泡剂掺量、发泡温度和发泡时间对泡沫玻璃的气孔结构和相关力学性能的影响.研究表明:镍渣掺量减少,Na2CO3掺量增加和发泡温度的升高,均会降低泡沫玻璃的体积密度,提高样品的平均气孔直径;镍渣掺量对泡沫玻璃的组成成分和晶体种类没有明显的影响;以20%镍渣和80%玻璃粉为主料,5%~7%Na2CO3为发泡剂,在发泡温度870 ℃下保温60 min,可以制备出气孔率为85.14%,体积密度为0.3715 g/cm3,抗折强度为2.062 MPa,平均气孔直径在3.13 mm的镍渣基泡沫玻璃.     

碳酸钙含量对泡沫玻璃结构与性能的影响

以废玻璃为主要原料,CaCO_3为发泡剂,烧结制备了泡沫玻璃材料。利用DTA、XRD、电子万能试验机等分析测试手段,研究了CaCO_3含量对泡沫玻璃结构与性能的影响。结果表明:随着CaCO_3添加量的增加,孔径由小变大,形貌从均匀的单峰孔转变成复杂的双峰孔结构,力学性能趋向于开孔结构;750℃下保温15 min可制得体积密度0.23~0.35 g/cm~3、抗压强度0.76~5.09 MPa、气孔率84.05~90.73%的泡沫玻璃材料。     

利用回收平板废玻璃制备泡沫玻璃的研究

泡沫玻璃是一种新型的环境友好型多孔材料,其性能与气孔结构息息相关.本文利用回收的平板玻璃,通过引入石英砂,添加碳酸钙发泡剂,制备了泡沫玻璃,同时对气孔调控进行了研究.研究结果表明,随着碳酸钙发泡剂质量分数的增加,泡沫玻璃的孔径增大,开气孔数量增加,总气孔率增大,泡沫玻璃的保温性能良好.但当发泡剂添加量进一步增加时,泡沫玻璃孔壁变薄,相邻气孔易融合塌陷,致使抗压强度降低.通过引入石英砂提高发泡时熔体的空间骨架强度,可以调节泡沫玻璃中开气孔、闭气孔比例,提升抗压强度,满足不同领域对泡沫玻璃的性能要求,进而拓宽泡沫玻璃应用范围.     

以硼砂为助熔剂使用含钛高炉渣制备发泡陶瓷

以紫色页岩、含钛高炉渣为原料,硼砂为助熔剂,碳化硅为发泡剂制备发泡陶瓷,通过对气孔率、闭孔率、孔径分布、表观密度、抗压强度、导热系数进行测量,研究了原料配比和硼砂添加量对发泡陶瓷气孔结构和物理性能的影响。结果显示:当原料中含钛高炉渣比例增加时,试样的平均孔径增加,气孔均匀性下降;硼砂的加入会使试样抗压强度降低,孔隙率增大,导热系数变小。当发泡陶瓷原料配比(质量分数)为高炉渣30%,页岩70%,添加4%的硼砂和0.2%的碳化硅时,制备出的发泡陶瓷的表观密度为0.374 g·cm^-3,导热系数为0.121 W·m^-1·K^-1,抗压强度为2.59 MPa,满足建筑外墙保温发泡陶瓷的要求。发泡陶瓷主要晶相为斜长石,同时伴有部分透辉石、石英和少量的铁板钛矿。     

建筑用酚醛泡沫塑料制备与性能研究

在确定树脂黏度和固含量的前提下，考察了发泡温度、发泡剂、固化剂等对酚醛泡沫塑料性能的影响。结果表明，升高温度有利于发泡，但温度过高，泡沫发生穿孔现象。固化剂用量增大，泡沫起泡时间和指干时间缩短，当其用量在16～18份（质量份，下同）时，泡沫体表观质量较好。发泡剂用量增大，泡沫表观密度和压缩强度显著降低。当发泡剂用量大于12份后，泡沫体密度变化不大。     

泡沫粉煤灰保温砖的制备与性能研究

以粉煤灰为主要原料,以石灰石为发泡剂制备了泡沫粉煤灰保温砖.研究了粉煤灰的用量、石灰石的用量、烧成温度、保温时间对泡沫粉煤灰保温砖的密度、气孔率、导热系数和抗压强度的影响;采用扫描电镜、电子万能试验机和快速热导仪等手段对样品性能进行了表征.实验结果表明,当粉煤灰用量50wt％,石灰石用量15wt％,烧成温度1050℃,保温时间90min时,制备的泡沫粉煤灰保温砖密度为0.55g/cm3,气孔率为58.8％,导热系数为0.13W/m·k,平均抗压强度为4.0MPa;本方法工艺简单,成本低,环保.泡沫粉煤灰保温砖气孔的形成机理是一种气相、液相和固相之间动态平衡的结果.     

苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂基泡沫材料的制备和性能

以木材工业用苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂为原料制备出了PUF发泡材料,采用扫描电镜和元素分析等手段对PUF泡沫材料的结构和化学特性进行分析,进而研究了制备工艺,尤其是发泡剂用量、固化剂用量以及发泡温度三个主要的工艺参数对泡沫材料表观密度的影响,制备出了密度在0.035~0.12 g/cm3范围内的PUF泡沫材料。最后探讨了材料的表观密度和抗压强度之间的关系,即PUF泡沫材料的抗压强度随着密度的增大而增大,可以作为承重用防火保温材料。     

低品位钾长石制备多孔保温隔热陶瓷研究

以低品位钾长石为主要原料,碳化硅为发泡剂,通过高温发泡法制备多孔保温隔热陶瓷.分别采用X-射线衍射(XRD)和超景深显微成像对保温隔热陶瓷的晶相组成和结构形貌进行表征,研究了烧结温度与保温时间对多孔保温隔热陶瓷孔结构、导热系数、抗压强度、体积密度和吸水率等性能的影响.结果表明,烧结温度为1250℃、保温时间为30 min时制备的多孔陶瓷材料性能最优,样品的导热系数为0.072 W/(m·K),抗压强度为3.429 MPa,吸水率为13.5％,体积密度为0.542 g/cm3.