1．泡沫玻璃简单介绍

泡沫玻璃是采用玻璃粉为基料，加入外加剂，通过隧道窑炉加热焙烧发泡和退火冷却加工而成，是高级保温隔热材料，具有如下特点：

①容重轻，在150kg／m3左右；

②导热系数小，在0.060W／m.k（38℃）以下，导热性能稳定； ③不透湿；

④吸水率小，0.2％左右；

⑤不燃烧；

⑥不霉变、腐蚀、不受鼠咬；

⑦强度高，抗压强度≥0.7MPa，抗折强度≥0.5Mpa；

⑧能耐酸性腐蚀（氟化氢除外）；

⑨本身无毒，不含CFC（氟氯化炭）和HCFC（氢氟氯酸）； ⑩物理化学性能稳定，尺寸稳定。

它既是保冷材料又是保温材料，能适应深冷到较高温度范围等特点。同时它的重要价值不仅在于长年使用不会变质，而且本身又起到防火、防震作用。在低温深冷、地下工程、易燃易爆、潮湿以及化学侵蚀苛刻环境下使用时，不但安全可靠，而且经久耐用，被誉为“不须更换的永久性隔热材料”。所以被广泛应用于石油、化工、地下工程、造船、国防军工的隔热保温保冷：

①低温管道、设备和储槽（储罐）；

②烃加工中低温系统；

③冷库及冷藏建筑；

④制药中低温绝热系统；

⑤钢铁液氧、液氮储槽及管道。

浙江嘉兴是国内泡沫玻璃的主要产地，国内能生产这种产品的企业仅有7家(？)，浙江嘉兴王店就占了4家，国内70％以上的泡沫玻璃产品都是王店生产的。

2．国内主要生产厂家

1嘉兴市德和绝热材料有限公司 ○

公司创建于一九七六年，占地面积52000平方米是开发、制造、安装保冷绝热材料的专业企业，是我国最早生产泡沫玻璃等保冷材料的专业公司。

目前嘉兴市德和绝热材料有限公司和浙江大学合作开发高性能泡沫玻璃，并投资1000万建设一条年产10000m3高新性能泡沫玻璃生产流水线。性能指标将达到国际泡沫玻璃制品技术标准。

2浙江嘉兴市振申绝热材料厂 ○

企业现有泡沫玻璃年生产能力50000m3，20xx年度振申绝热投资4000万元在新厂区内新建的三条年产共37000m3的泡沫玻璃生产流水线，已于20xx年8月底全面投产。建成后的泡沫玻璃已是国内最大、品质最优的生产线，在产品生产和质量品质方面，都可以生产出客户所需特殊规格的整体砖，而且大大提高了产品的成品率，降低了生产成本，提高了与外界的竞争力，使国内大型石化行业和其它用户都可以不出国门就可采购到与国际产品相媲美的泡沫玻璃。

3上海永丽节能墙体材料有限公司 ○

公司从事的建筑绝热与吸声装饰泡沫玻璃的生产与应用，是国家建设部立项的科技项目。公司提供的永丽牌泡沫玻璃产品及其保温系统均达到国内先进水平。

4 嘉兴市联信泡沫玻璃制造有限公司 ○

嘉兴市联信泡沫玻璃制造有限公司专业生产闭孔绝热泡沫玻璃、彩色吸声泡沫玻璃、FG泡沫玻璃专用粘结剂。

○5兰州鹏飞保温隔热有限公司

公司拥有目前全国最先进的泡沫玻璃生产线，生产各种定型及按客户要求生产的特种规格泡沫玻璃、彩色吸声泡沫玻璃。年生产量达10000m3，其产品规格、品种、产量及质量均居国内之首。

其他生产泡沫玻璃的企业还有张家口秦源超导换热有限公司， 浙江省嘉兴市庆丰保温材料厂，广西东兰泡沫玻璃厂，广西桂兴泡沫玻璃有限公司等。

3．国内泡沫玻璃产品技术参数 浙江嘉兴市振申绝热材料厂

产品型号 项目 容 重 导热系数 抗压强度 吸 水 率

使用温度 线膨胀系数

计量单位 kg/m3 W/(m·K) MPa % ℃ 1/℃

JXZS-1 125 ±10

0.044～0.049(10℃) ≥0.6 ≤0.2 450～-200 9×10-6

JXZS-2 145 ±10

0.048～0.053(10℃) ≥0.8 ≤0.2 450～-200 9×10-6

JXZS-3 170 ±10

0.053～0.058(10℃) ≥1.1 ≤0.2 450～-200 9×10-6

秦源超导换热有限公司

项目 密度 导热系数 使用温度

嘉兴市德和绝热材料有限公司

计量单位 Kg/m3

数值（标准/实测） 项目 ≤160/147

计量单位 数值（标准/实测）

≥0.3/0.8 0.3/0.8 0.00

9×10-6/8.5×10-6

抗压强度 MPa 抗折强度 MPa 吸湿率

%

(38℃)W/m.k ≤0.060/0.050 ℃

-200~450 ≤0.5/0.2

体积吸水率 % 线胀系数 cm/cmc

嘉兴市联信泡沫玻璃制造有限公司

兰州鹏飞保温隔热有限公司

4．泡沫玻璃国内外生产应用情况

1 泡沫玻璃国外生产情况 ○

泡沫玻璃是首先由法国St.Gobain公司研制成功的。随后，美、德、前苏联、英、捷克、日本等国发表了有关泡沫玻璃研制和生产的许多专利和研究报告。目前，国际上普遍采用“二步法”生产泡沫玻璃，即以砂子、纯碱等为原料熔制碎玻璃，添加发泡剂制成有完全独立的封闭气泡结构的泡沫玻璃。“二步法”的特点是在发泡窑中进行发泡，随后进行脱模，脱模后的毛坯再进入退火窑中退火成为产品。

当前，国际上最大的生产厂商为美国康宁和日本纺绩公司，它们的年产量均超过50×104立方米。美国是世界上生产泡沫玻璃最早的国家之一。年生产总量在上千万立方米，曾垄断国际市场长达50多年。中国的周边国家，如韩国、日本、东南亚等国，虽然已认识和使用该材料，但尚无批量生产的厂家。

2泡沫玻璃国内生产概况 ○

因国内需用泡沫玻璃作为防腐保温材料，19xx年引进了日本11.5万吨/年乙烯装置，为替代进口。当时，国内通过协作研制出体积密度为160千克/立方米全封闭气孔的泡沫玻璃，采用“二步法”共生产了300立方米的泡沫玻璃制品。虽然产品的技术性能指标达到了美国康宁公司生产的泡沫玻璃的指标，而且该技术于19xx年通过了技术鉴定，但由于生产成本过高，不久即停产。

通过几十年的努力，我国已经能够利用新技术生产泡沫玻璃，并且在原料和工艺上均有所创新，性能质量也达到了美国的技术水平。98年在“国际建材展览会”参展，因质量良好和价格适中而受到外商的欢迎；近几年国内开始将泡沫玻璃用在建筑上，取得了较好效果。 因此，需求量会逐步增大，市场前景会越来越好。

目前，我国泡沫玻璃产品主要应用于石油化工行业，在其它领域的开拓工作还比较欠缺，全国总产量不到3万立方米（20xx年以前数据），优质产品不足50%。需要亟需解决的问题有产品质量、产量、合格率、产业化工艺、设备等。

5．泡沫玻璃生产线投资预算及经济效益分析（秦皇岛玻璃工业研究设计院泡沫玻璃生产线投资估算）（参考）

(1)、土建：1900m2 100万元（不含征地）

(2)、设备：51万元

(3)、化验和质检设备：3.5万元

(4)、不可预见费：10万元

总计投资：165万元

另外，生产线人员编制65人，用电设备装机容量450kW，用水1.5万吨/年。 经济效益分析： 产品单位成本（元／m3）

(1) 原材料 50元；

(2)电力 600kWh×0.4元／kWh=240元；

(3) 模具 40元；

(4) 其它材料 20元；

(5) 工资及附力占费 200元；

(6) 车间经费 90元

(6) 企业管理费 50元；

前四项为生产毛坯成本，如按成品率50%计，每立方成品计：350/50%=700元，则生产每立方米成品泡沫玻璃的成本为1040.00元。

目前，国内市场一般售价在2200.00元/m3左右，为了便于市场竞争，按最低售价1600.00元/m3计，每立方米获利税：1600-1040=540.00元。

按年产量1500m3成品，则工厂每年利税为81万元，投资利税率为49%。

第二篇：泡沫玻璃与微晶泡沫玻璃的研制

南京大学学报(自然科学)

第35卷第3期JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYVol.35,No.3　　(NATURALSCIENCES)19xx年5月May,1999研究简报

泡沫玻璃与微晶泡沫玻璃的研制

沈　琪1　陈克荣1　吴义军2　陈小明1

(1)南京大学地球科学系,;

2),)))))Ξ

摘　要　.笔者在大量试验的基础之上,研制出了容重小.其中,微晶泡沫玻璃的强度足.并且,笔者在对,探讨了其形成机理,为工业化生产及系列产品的开发、.

关键词　泡沫玻璃,微晶泡沫玻璃,墙体材料

分类号　TB32

0　前　言

“秦砖汉瓦”延续至今仍然是我国墙体材料的主要组成.由于依靠粘土作为原料,其生产损毁大量耕地,严重损害环境.节能、节土、废弃物利用、低污染的多功能新型墙体材料及制品的工艺研究被国家建筑材料工业跨世纪发展战略列为重点扶持项目之一,为此,笔者进行了本项目的研究开发.

泡沫玻璃是一种人工制作的多孔材料[1],它具有不燃、质轻、隔热性能较好等优点,但目前市场上供应的泡沫玻璃都存在机械强度低、抗热冲击性能差的明显缺点,因而它只能用于化工、电力、冷藏等领域,不能作为墙体材料.笔者试图通过改变其工艺过程以提高其机械强度,使其能作为墙体材料使用.

微晶泡沫玻璃[2][3]是一种新型建筑材料,它是一种在玻璃主体相中均匀分布着大量的微小气泡和针状晶体的轻质、高强度材料,具有防火、无毒、不具放射性、耐腐蚀、可加工等特点,使用其作为墙体材料可大大降低建筑物的重量,提高建筑物的内在质量,因而具有广阔Ξ收稿日期:1998-04-20第一作者简介:沈　琪,男19xx年12

月生,硕士生研究生,无机非金属材料研究方向

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?374?的应用前景.

　　　　　　　　南京大学学报(自然科学)　　　　　　　　　　　　第35卷

1　生产工艺过程

影响泡沫玻璃和微晶泡沫玻璃产品质量的因素主要有原料性质(如成分、粒度等)、产品

配方、成型方式、烧结制度等,为了获得高质量的产品,笔者进行了大量的实验研究,现将几种主要产品的生产工艺过程简述如下:

泡沫玻璃所用原料有基础原料和发泡剂[4].本文采用的基础原料为废玻璃粉,化学成分见表1,其粒度小于120目,而发泡剂粒度小于200目.两者按一定比例混合均匀之后加入适量的水,压制成型,烘干,并按一定的升温程序在电阻炉中将样品烧结,然后自然冷却,即制成泡沫玻璃.

试验获得的泡沫玻璃,其强度虽然比目前市场上的泡沫玻璃的强度有较大的提高,但还不足以作为墙体材料使用.为此,笔者在该配方的基础上,通过加入其它原料,以获得高强度的泡沫玻璃.经过大量的实验,笔者发现,加入适量的粉煤灰(成分见表1)璃,强度增加很大,同时粉煤灰的加入还降低了产品的成本.

微晶泡沫玻璃采用硅砂、纯碱、,.根据Na2O2CaO2SiO2相图,,计算出各原料所

占比例,进行配料、混合,,表1　原料主要化学成分

Table1ThemainchemicalcompositionoftherawmaterialSiO2

Al2O31.430.2115.2129.62

Fe2O30.140.180.044.56

MgO3.670.000.000.92

CaO7.700.080.302.92

R2O13.980.3611.221.31

废玻璃硅　砂

钾长石粉煤灰

71.3799.1072.5256.01

　　　　　　注:R2O=Na2O+K2O

2　结构与性能分析

为了详细地了解产品的一些基本特性,笔者对样品的结构、成分及有关物理性质进行了分析和测试.泡沫玻璃样品含大量气孔,气孔孔径大多数在3mm～5mm之间,

气孔体积占样品总体积的80%左右.粉煤灰泡沫玻璃气孔孔径大多数在1mm～2mm之间,体积占样品总体积的60%左右.微晶泡沫玻璃样品也含大量气孔,气孔孔径大多数在1mm-2mm之间,气孔体积占样品总体积50%左右.

电子探针观察表明,微晶泡沫玻璃内部有较多晶体生成,主要为针状、毛发状,交织地分布在玻璃质之中(图1),晶体的体积含量约占30%.粉煤灰泡沫玻璃中约有10%左右的晶体,多为针状分散于玻璃质中.泡沫玻璃中只有玻璃质,无晶体.

电子探针成分分析表明,微晶泡沫玻璃中多数晶体为析晶石,少数部分为钠硅灰石和硅灰石(见表2).粉煤灰泡沫玻璃中的晶体为硅灰石(含少量钠硅灰石,因颗粒太小而未测其

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第3期　　　　　　　沈　琪等:泡沫玻璃与微晶泡沫玻璃的研制　?375?

成分)

.

左:微晶泡沫玻璃显微结构照片　(玻晶交织结构)右:粉煤灰泡沫玻璃显微结构照片　(图1　Fig.1　Themicro-表2　ofdifferentphasesandmicro2crystallographicfoamedglassSiO2

Al2O30.0610.5933.5990.72710.9931.399

FeO0.1630.0750.1700.0270.3040.953

MgO0.0070.0230.0661.4482.0003.601

CaO28.33943.1247.61639.2593.0098.637

Na2O9.6191.4873.5571.8492.95813.441

K2O0.0690.0790.7740.0960.5370.261

微晶泡沫玻璃粉煤灰泡沫玻璃泡沫玻璃析晶石硅灰石玻璃质硅灰石玻璃质玻璃质

61.29654.52082.78356.48074.53869.940

表3　各种制品的主要物理性能

Table3　Themainphysicalpropertiesofdifferentproducts

微晶泡沫玻璃

容重(Kg/m3)抗压强度(Mpa)导热系数(W/m?k)

106519-

粉煤灰泡

沫玻璃

7679.050.

2913

泡沫玻璃

2871.880.1209

烧结粘土砖(红砖)NMU10CGB5101

1560[7]6.5[6]0.49[7]

　　注:抗压强度由南京化工大学完成测试,导热系数由东南大学热工实验室完成.微晶泡沫玻璃受实验条件限制不能制成标准样而无法测定导热系数

产品的物理性能测试结果见表3.从表中可见,微晶泡沫玻璃的强度远远大于粘土砖,而其容重却只有粘土砖的三分之二,作为墙体(外墙)材料,由于它的容重小、机械强度大,因而它能提高建筑物的内在质量,降低建筑物总重量,从而大大减少建筑物基础工程预算,降低造价.对于普通泡沫玻璃而言,虽然强度还不足以作为墙体材料使用,但改进后的粉煤灰

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?376?　　　　　　　　南京大学学报(自然科学)　　　　　　　　　　　　第35卷泡沫玻璃的强度已明显超过粘土砖,而容重和导热系数只有粘土砖的一半左右,若以其代替粘土砖作墙体(隔墙)材料,不但可以减轻建筑物重量,而且还有较好的隔热、隔音作用.3　讨论

微晶泡沫玻璃和泡沫玻璃作为新型建筑材料,国内这方面的研究还不多,通过本文的工作,可以认为它们具有基本相同的形成机理,即当温度达到玻璃的软化温度或混合料的低共熔温度时,形成的熔融体包裹了发泡剂.随着温度的升高,发泡剂分解,放出气体,从而使样品的体积膨胀起来.要使形成的气泡大小一致而又不发生连通,必须严格控制升温速率.另外,在微晶泡沫玻璃的热处理过程中,为使制品内部生成针状、毛发状的晶体,还要求对冷却过程严格控制,在析晶范围内给予一定的时间,使晶体达到一定数量.

通过本次工作,得到以下结论:

(1)微晶泡沫玻璃为新型建筑材料,与粘土砖相比,它具有容重小、强度大、隔热、隔音等性质,完全可以作为建筑物承重墙而替代粘土砖,因此具有广阔的应用前景.而且本次工作为进一步开发微晶泡沫玻璃品种(.(2)粉煤灰泡沫玻璃,,,而且容重和导热系数将近粘土砖的一半,,而且它利用电厂粉煤灰为部分原料,

义,.

(3)、容重影响较大.一方面,针状、毛发状的晶体有;另一方面,晶体含量越多,产品的强度就越大,但容重也相应增大.

参　考　文　献

1　作花济夫.玻璃手册.北京:中国建筑工业出版社,1985

2　陈克荣.泡沫玻璃与微晶泡沫玻璃.建材地质,1997(3):17～18

3　吴义军.微晶泡沫玻璃的研制及其展望.江苏建材,1996(4):17～19

4　粱忠友.泡沫玻璃及其生产工艺.新型建筑材料,1993(10):7～8

5　谢积湄.粉煤灰泡沫玻璃的研究.环境与开发,1995(1):1～4,12

6　烧结普通砖中华人民共和国国家标准.GB5101293北京:中国标准出版社,1994

7　杨世铭.传热学.北京:人民出版社,1982

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第3期　　　　　　　沈　琪等:泡沫玻璃与微晶泡沫玻璃的研制

　?377?

ASTUDYONFOAMEDGLASSAND

MICRO2CRYSTALLOGRAPHICFOAMEDGLASS

ShenQi1)　ChenKerong1)　WuYijun)　ChenXiaoming1)

(1)DepartmentofEarthSciences,

NanjingUniversity,210093,Nanjing,PRC;

2)InstituteofBuildingMaterialScienceofJiangsuProvince,210002,Nanjing,PRC)

Abstract　Themainwallmaterialinourcountryisclaybrickforwhichlargeamountofenergyandlandhasbeenconsumed.Throughdozensofexperiments,theauthorsdesignedanddevelopedfoamedglassandmicro2crystallo2graphicfoamedglass,whicharestudiedlittleinourcountry.Theproductswedevelopedarecharacterizedbylightdensity,heatinsulation,hightemperatureproofandsoundproof.Basedonthestructureandthepropertywestudied,theirformingmechanismisdiscussed.Andtheyaremadefromnon2metalmaterialproductsandin2dustrialwastessothemanufacturingofsuchmaterialwilldecreasetheenvironmentpromptthelocalindustry.AlsowedidworktofacilitatetheindustrialKeywords　foamedglass,micro2crystallographicfoamedglass,? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.