專利名稱：彩色泡沫玻璃墻面磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型建筑材料，一種彩色泡沫玻璃墻面磚及其制造方法。
背景技術(shù)：
房屋的外墻必需具有隔熱保溫的能力，同時，外墻的表面還需具備美觀性和耐候性。為了增加外墻的美觀性，常在外墻表面粘貼墻面磚、馬賽克、裝飾用石板或涂上外墻涂料。現(xiàn)有的各種墻面磚、石材、涂料等，具有裝飾功能和耐候性，但保溫作用很小。聚苯乙烯、聚氨脂泡沫塑料等有機(jī)保溫材料雖具有良好的保溫性能，但耐候、抗老化性能差，無法用于外墻表面。此外，市場上已有供應(yīng)的黑色絕熱泡沫玻璃，雖具良好的耐候、抗水、抗凍、保溫等性能，但由于表觀都為灰黑色，缺乏裝飾效果。
這種彩色泡沫玻璃墻面磚，為一種泡沫玻璃塊，它為以鈉硅鈣玻璃作原料，采用碳酸鹽作發(fā)泡劑、搪瓷顏料作著色劑制成的閉孔彩色泡沫玻璃塊。
這種彩色泡沫玻璃墻面磚重量很輕，體積密度一般在190-250kg/M3，抗壓、抗折強度為0.8-1.5Mpa，導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.11W/m·k之間，有優(yōu)良的隔熱保溫能力，20mm厚的這種彩色泡沫玻璃墻面磚的隔熱能力相當(dāng)于200mm厚的磚墻；由于采用碳酸鈣作發(fā)泡劑和搪瓷顏料作著色劑，制品的表觀色彩和諧美觀，有很好的裝飾性能，粘貼在外墻面上，能同時起到裝飾與保溫的作用；它的化學(xué)穩(wěn)定性與玻璃相似，吸水率一般只有1-5％，其膨脹系數(shù)與墻體材料的膨脹系數(shù)十分接近，耐腐蝕、抗老化、抗水、抗凍，耐候性能十分優(yōu)良；試制成的試樣已粘貼在外墻上，經(jīng)過了5年時間的氣候考驗，無脫落、開裂、或風(fēng)化剝落等現(xiàn)象發(fā)生。
燒制這種彩色泡沫玻璃墻面磚可以選用如下的原料配方，其成份以重量計為鈉硅鈣玻璃粉100份，硼酸1～3份和碳酸鹽發(fā)泡劑0.5～1.2份。其成份中還有0.2～1.5份的搪瓷顏料，所述的碳酸鹽發(fā)泡劑為20～40％的碳酸鎂和80～60％的碳酸鈣的混合物。在發(fā)泡劑中用適量的碳酸鎂代替碳酸鈣，有利于在玻璃粘度較大(即溫度較低)狀態(tài)下完成發(fā)泡過程，從而可以降低氣泡的穿孔率，保證質(zhì)量。
燒制彩色泡沫玻璃墻面磚的加溫工藝為將粉料裝模后升溫到750～800℃，保溫8～10分鐘，降溫到550～540℃，拆模和退火。其中的升溫過程分為預(yù)熱15～20分鐘，使溫度達(dá)到580～600℃，再快速升溫6～8分鐘，使溫度上升到750～800℃，其中的降溫過程為在6～10分鐘內(nèi)將溫度降到550～540℃的快速降溫過程。采用預(yù)熱后快速升溫和發(fā)泡后快速降溫的方法，使玻璃在升溫和降溫過程中躍過了兩個易析晶的溫度區(qū)(650～750℃)，有利于閉孔的形成。
燒制這種彩色泡沫玻璃墻面磚，可以用無色透明的窗玻璃碎片為原料。這種原料玻璃的化學(xué)組成大致為SiO270～73％、Al2O30.1～2.5％、MgO+CaO 9～13％、Na2O+K2O 13～15％、Fe2O30.1～0.3％。也可采用含1～6％B2O3的鈉硅鈣玻璃作原料。用后者生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量比前者好，但成本較高。
制取彩色泡沫玻璃墻面磚的具體步驟如下1、配料將采集的原料玻璃洗凈，剔除雜質(zhì)，烘干或曬干。將玻璃片用磨粉機(jī)或球磨機(jī)磨細(xì)成200目以下的細(xì)粉末。按重量計，玻璃粉為100份，摻加0.5～1.2份超細(xì)(或沉淀)碳酸鎂與碳酸鈣(20～40％的碳酸鎂、80～60％的碳酸鈣)作為發(fā)泡劑；摻加1～3份硼酸，作改性劑；按選擇的制品的顏色要求，摻加0.2～1.5份的搪瓷顏料作著色劑，一起在球磨機(jī)中混料2～4小時，制成均勻的配合料。此配合料中的硼酸引入的B2O3能起到改小玻璃高溫粘度/溫度的斜率和阻止析晶的作用，有利于制成閉孔率較高的制品。
2、裝模按照預(yù)先設(shè)計的產(chǎn)品密度要求和坯料體積，稱取一定重量的配合料，均勻地鋪裝在由耐熱鋼板制成的、可拆卸的模盒內(nèi)。當(dāng)制造單一顏色的彩色泡沫玻璃墻面磚時，采用一種顏料的配合料。當(dāng)制造有彩條帶的彩色泡沫玻璃墻面磚時，采用兩種或多種顏色的配合料，用條格框分條裝入模盒后，取出條格框，略作刮平即可。當(dāng)制造有不規(guī)則彩色點的彩色泡沫玻璃墻面磚時，可在配合料中加入適量的用其它顏色的泡沫玻璃邊角料破碎后制成的色粒，與配合料拌勻后使用。配合料裝入模盒后要刮平壓實。
3、燒制將裝有配合料的模盒放入專用的隧道窯內(nèi)進(jìn)行加熱。先預(yù)熱15～20分鐘，使配合料的溫度達(dá)到580～600℃的軟化熔結(jié)溫度；然后再快速升溫6～8分鐘，使溫度上升到750～800℃，使發(fā)泡劑分解放氣發(fā)泡；保溫8～10分鐘，直至玻璃泡沫膨脹到充滿模盒；再以較快的速度降溫，在6～10分鐘內(nèi)將溫度降到550～540℃的固化溫度區(qū)附近，使熔稠的玻璃泡沫體的外殼固化，把形狀和體積固定下來。然后把模盒從窯爐中取出，拆除?？蜾摪?，再把已固化的玻璃泡沫體放入退火窯中退火。上述“預(yù)熱→發(fā)泡→冷卻固化”的燒制過程如圖3中曲線a所示，按此溫度曲線控制，躍過了兩個易析晶的溫度區(qū)，有利于得到合格的閉孔型制品。圖中曲線b為開孔型的吸聲泡沫玻璃的溫度控制曲線。制成的泡沫玻璃內(nèi)有大量的穿孔氣泡。曲線c是采用碳作發(fā)泡劑制作黑色泡沫玻璃的溫度控制曲線。按此工藝曲線控制，也無法得到合格的彩色閉孔泡沫玻璃。
4、退火將脫模后的泡沫玻璃體從退火窯的窯頭放入，先在500～540℃的溫度下保溫30～40分鐘，使泡沫玻璃體的內(nèi)外溫度基本達(dá)到均勻一致，再以每分鐘下降0.4～0.6℃的速率，徐徐冷卻到接近室溫，再從退火窯的尾端取出。
5、切割成形將退火后的坯料用鋸切除表皮，再按所要求的規(guī)格切割成片、塊。
權(quán)利要求
1.一種彩色泡沫玻璃墻面磚，為一種泡沫玻璃塊，其特征是它為采用鈉硅鈣玻璃作原料，碳酸鹽作發(fā)泡劑、搪瓷顏料作著色劑制成的閉孔彩色泡沫玻璃塊。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色泡沫玻璃墻面磚，其特征是該彩色泡沫玻璃墻面磚的正面的四邊成一圈下凹的臺階形。
3.一種燒制權(quán)利要求1或2所述的彩色泡沫玻璃墻面磚的原料配方，其成份以重量計為鈉硅鈣玻璃粉100份，硼酸1～3份，和碳酸鹽發(fā)泡劑0.5～1.2份，其特征是其成份中還有0.2～1.5份的搪瓷顏料，所述的碳酸鹽發(fā)泡劑為20～40％的碳酸鎂和80～60％的碳酸鈣的混合物。
4.一種用權(quán)利要求3所述的原料燒制彩色泡沫玻璃墻面磚的加溫工藝，包括將粉料裝模后升溫到750～800℃、保溫8～10分鐘、降溫到550～540℃、拆模和退火，其特征為其中的升溫過程分為預(yù)熱15～20分鐘，使溫度達(dá)到580～600℃，再快速升溫6～8分鐘，使溫度上升到750～800℃，其中的降溫過程為在6～10分鐘內(nèi)將溫度降到550～540℃的快速降溫過程。
全文摘要
一種彩色泡沫玻璃墻面磚，為以鈉硅鈣玻璃作原料，采用碳酸鹽作發(fā)泡劑、搪瓷顏料作著色劑制成的閉孔彩色泡沫玻璃塊。有優(yōu)良的隔熱保溫能力和很好的裝飾性能，粘貼在外墻面上，能同時起到裝飾與保溫的作用。其燒制時的原料配方其成份以重量計為鈉硅鈣玻璃粉100份，硼酸1～3份和碳酸鹽發(fā)泡劑0.5～1.2份，還有0.2～1.5份的搪瓷顏料，發(fā)泡劑為20～40％的碳酸鎂和80～60％的碳酸鈣的混合物。加溫工藝為將粉料裝模后預(yù)熱15～20分鐘，使溫度達(dá)到580～600℃，再快速升溫6～8分鐘，使溫度上升到750～800℃，保溫8～10分鐘，在6～10分鐘內(nèi)降溫到550～540℃，拆模和退火。
文檔編號C03B19/00GK1442381SQ03116369
公開日2003年9月17日 申請日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者屈培元 申請人:屈培元