泡沫玻璃的研究及展望范文
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《建材技術與應用雜志》2014年第四期
我國對泡沫玻璃的研究始于1955年，相繼建設了數十個工廠生產泡沫玻璃，并在沈陽陶瓷廠最先開始試制。但由于技術、管理等種種因素的制約，生產規模一直處在較低水平，甚至有部分廠家開始走向破產重組。從20世紀70年代中期到90年代中后期，經歷了20余年的發展，泡沫玻璃的產品逐漸增多，生產規模逐步擴大，泡沫玻璃的應用領域也更加廣泛。并且產品質量達到了美國ASTM標準，不僅可滿足國內市場的基本需求，而且有少量產品口到東南亞國家。
2泡沫玻璃生產工藝
目前，泡沫玻璃的生產大多是采用美國匹茨堡－康寧(Pittsburgh－Corning)公司的“兩步法”進行生產。匹茨堡－康寧(Pittsburgh－Corning)公司采用特殊設計并在一定溫度下熔化的玻璃，由于這種玻璃更為純凈，使得泡沫玻璃產品的品質更高。該工藝是將玻璃原料在粉磨車間內與發泡劑、助劑等混合并磨成細粉，加入模具中經過壓實后，再在發泡爐內于850～860℃溫度下進行燒結和發泡。生產中通常在500～600℃進行充分預熱，然后再快速地進行升溫，使配合料均勻發泡。泡沫玻璃經過發泡和定型后再脫模，泡沫玻璃毛坯經退火消除其熱應力后，即可進行加工制成泡沫玻璃成品，并進行檢驗和包裝。
3泡沫玻璃的應用
3．1保溫玻璃由于閉孔泡沫玻璃具有較低的傳熱系數，可用于建筑墻體、化工保溫冷凍等，是一種性能良好的絕熱保溫材料。建筑所用的保溫隔熱泡沫玻璃，其99%的化學組成為無機玻璃，具有不吸水、不燃燒、不變形、不老化、無毒、無輻射、耐腐蝕性強、防潮、防蛀、強度高、尺寸穩定性好等優點，是一種新型的綠色環境友好型材料，不僅適合建筑外墻體，還可用于屋面頂棚、地下室保溫等。
3．2吸聲防潮玻璃開孔型泡沫玻璃的氣孔互相連通，有良好的吸聲消音特性，能起到降噪的作用，可用作吸聲材料。開孔型泡沫玻璃可以砌筑成大截面通風消聲器，用于大型商場、展廳、候機樓、火車站候車廳等人流較多的地方。此外，開孔型泡沫玻璃還具有優良的防腐防水等特性，可用于地鐵、地下商場、游泳館等防潮的建筑中。
3．3輕質混凝土骨料粒狀泡沫玻璃是一種環保、節能、價格低廉且具有不燃性的新型建筑節能材料，主要用于輕質混凝土骨料。輕質混凝土具有密度小、質量輕、抗震等優點，將其應用于建筑工程中不僅可降低運輸費用，減輕工人的勞動強度，還可以節約資源，并減少對環境的污染。
3．4綠化用保水材料泡沫玻璃也可應用于綠化工程。由于泡沫玻璃是一種具有良好的吸水保水性能的多孔材料，可以將泡沫玻璃板作為保水材料固定在巖石基的斜坡上。這種板具有輕質、保水性能優良的特點，當坡面因失水變干時，泡沫玻璃板中儲存的水分可繼續供給土壤和樹根。另外，由于這些泡沫玻璃板是交錯拼接的，能有效地阻止水土流失。
4泡沫玻璃的研究前景
目前，我國生產泡沫玻璃的技術工藝尚處于發展階段，還不夠成熟。在發展過程中，尤其要重視發揮泡沫玻璃優良的環保節能和安全可靠等作用。泡沫玻璃的發展趨勢主要體現在以下幾個方面:(1)對固體廢棄物料的有效利用。例如可以利用廢棄的電視機屏幕等制作顯像管的玻璃來生產微晶泡沫玻璃，這一技術可以充分利用廢棄玻璃產品，值得推廣。(2)在泡沫玻璃的生產工藝過程中，應該在保證產品質量的前提下盡量采用“一步法”生產工藝，這樣可以簡化工藝，有效地節約成本。(3)進一步拓展泡沫玻璃的應用領域，例如應用于綠化保水材料、生物材料載體等領域。(4)需要研究如何改進工藝參數，設計更加合理的工藝路線，以提高成品率。(5)在制備新型微晶泡沫玻璃時，可以作為成核劑等加入。(6)對使用工業廢渣生產泡沫玻璃還需進一步加強試驗研究，其方向是如何實現低溫發泡，為未來工業化生產時減少燃料消耗、降低成本進行探索。
5結語
在可持續發展、環保節能和環境友好的大背景下，新型的泡沫玻璃將以其保溫隔熱、吸聲、輕質等特性，廣泛應用于隔熱材料、保溫材料以及防火材料和建筑吸聲材料等領域，具有廣闊的市場發展空間。盡管目前國內泡沫玻璃的發展還不夠成熟，但人們對泡沫玻璃的需求將會與日俱增。現在迫切需要解決的問題是加強試驗研究，做進一步探索，改進工藝參數，合理組織生產，節約生產成本。對于廢棄玻璃的利用，在對其進行充分利用的前提下也應深入研究，進一步改進生產工藝，以生產出性能優良的泡沫玻璃產品，促進泡沫玻璃的發展。
作者：高星呂興軍王亮蔣冠眾宿垚單位：大連理工大學材料科學與工程學院 大連理工大學土木工程學院