技术领域
[0001] 本
发明涉及一种新型
建筑材料，特别是一种轻质棕色
泡沫玻璃的制备方法。
背景技术
[0002] 新型建筑材料和墙体保温体系提出了更高的要求，要求既要有良好的保温性能，又要有突出的抗压、抗拉、抗老化性能；既要有可靠的防护性能，从根本上堵绝火灾隐患，又要具有防
水抗渗、使用寿命永久的特性；既要绿色环保，又要无毒无害；既要避免传统外墙保温系统工序复杂，无法监控，
质量无保证的难题，又要工序简捷、便于施工，质量有保证。目前市场上已有的泡沫保温板材，是以塑料、
橡胶等有机高分子材料为基材制成的泡沫保温板材。
[0003] 外墙保温材料，通常有以下要求：较低的导热系数、较好的热
稳定性能及憎水性、较强的透气性，能够有效的防止水蒸气迁移时而导致墙体内部结露现象的发生；具有较高的耐冻融能
力、抗
风化能力、耐老化性能；对于
基层变形具有较强的适应性、可以在第一时间内对变形
应力进行传递与释放，保护
面层不会发生脱落、开裂的现象；具有较高的耐火等级，发生明火时不会散发出大量的毒气，当发生火灾时，能够有效的阻止火势的蔓延。
[0004] 目前，聚苯乙烯泡沫保温板耐火性能差，还容易造成火灾，另外强度较低，容易损坏。而且，
现有技术的墙体保温防火材料用在楼房外墙面时，不美观，往往需要做完防火层，再做外墙装饰，使房屋造价更高。本发明针对不美观和成本高的问题，提出一种轻质棕色泡沫玻璃板的制备方法。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种轻质棕色泡沫玻璃保温材料的制备方法，原材料采用
硅铝酸盐玻璃粉，以石灰石为发泡剂，
碱金属
氧化物作为活化剂，掺入适当的
着色剂进行着色处理，经混料、预成型、预热、发泡、冷却、
退火而成。目的在于充分利用石灰石的膨胀作用，以及着色剂的作用，预成型时加入额外发泡剂，在获得轻质棕色发泡玻璃的同时，也能够降低
密度，提高保温
隔热性能，进而提高材料质量，同时降低成本。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] 一种轻质棕色泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，所述玻璃包含基本组分和至少一种着色组分：该基本组分包含：约70-76摩尔％的SiO2；约5-9摩尔％的CaO；18摩尔％至约22摩尔％的Al2O3；约1-2摩尔％的Na2O；该至少一种着色组分包含：a)大于0摩尔％至约4摩尔％的MnO2；和/或b)大于0摩尔％至约3摩尔％的Cu2O。
[0008] 所述轻质棕色泡沫玻璃按如下方法获得：
[0009] 1)配制预混料：将粒度为500目以上的硅铝酸盐玻璃粉100份、
碳酸
钙10-15份、Na2O 2-5份、着色剂1-4份混合，加入适量的水，球料比50：1，转速100-300rpm，球磨30min，所述份是重量份；
[0010] 2)以配制好的预混料100份计算，加入纳米碳粉10-30份混合均匀，放置于模具内预加压形成预成型体，加压压力为1-5MPa；
[0011] 3)将预成型体放入发泡炉中按以下工艺
烧结：自室温以10℃～15℃/min的升温速度升温至400℃，保温60分钟进行预
热处理，以15℃～20℃/min升至800℃～950℃，保温30～60分钟后以15℃～20℃/min冷却至300℃，保温30分钟后自然冷却到室温；
[0012] 4)将发泡、成型的材料按所需的面积和厚度进行切割；随后将泡沫玻璃放入
退火炉中5℃～10℃/min的升温速度升温至150-200℃保温1-3h进行去应力退火。
[0013] 优选地，轻质棕色泡沫玻璃的基本组分包含：约70-75摩尔％的SiO2；约6-8摩尔％的CaO；18摩尔％至约22摩尔％的Al2O3；约1-2摩尔％的Na2O；该至少一种着色组分包含：a)大于0摩尔％至约4摩尔％的MnO2；和/或b)大于0摩尔％至约3摩尔％的Cu2O。
[0014] 优选地，轻质棕色泡沫玻璃的基本组分包含：约72-73摩尔％的SiO2；约6-7摩尔％的CaO；20摩尔％至约21摩尔％的Al2O3；约1-2摩尔％的Na2O；该至少一种着色组分包含：a)大于0摩尔％至约4摩尔％的MnO2；和/或b)大于0摩尔％至约3摩尔％的Cu2O。
[0015] 优选地，轻质棕色泡沫玻璃的基本组分包含：约72-73摩尔％的SiO2；约6-7摩尔％的CaO；20摩尔％至约21摩尔％的Al2O3；约1-2摩尔％的Na2O；该至少一种着色组分包含：a)大于0摩尔％至约2摩尔％的MnO2；和/或b)大于0摩尔％至约2摩尔％的Cu2O。
[0016] 本发明具有以下有益效果：
[0017] 本发明的制备方法通过配合加入碱金属氧化物和着色剂，能够获得轻质棕色的泡沫玻璃；通过进行预先成型，额外添加发泡剂，优化添加量能够获得低密度，产品具有造价低、
颜色美观、保温和
隔音效果优、单位体积重量轻等特点，可以制成开孔的和/或闭孔的类型，应用范围广，并且具有较低的烧结
温度。
[0018] 本发明的泡沫玻璃可以任意切割，并且制作工艺简单，原料价格低廉，适合大规模生产。
具体实施方式
[0020] 一种轻质棕色泡沫玻璃，所述玻璃包含基本组分和至少一种着色组分：该基本组分包含：74摩尔％的SiO2；5摩尔％的CaO；18摩尔％的Al2O3；1摩尔％的Na2O；该至少一种着色组分包含：2摩尔％的MnO2。
[0021] 所述轻质棕色泡沫玻璃按如下方法获得：
[0022] 1)配制预混料：将粒度为500目以上的硅铝酸盐玻璃粉100份、碳酸钙10份、碱金属氧化物Na2O2份、着色剂MnO22份混合，加入适量的水，球料比50：1，转速100-300rpm，球磨30min，所述份是重量份；
[0023] 2)以配制好的预混料100份计算，加入纳米碳粉10份混合均匀，放置于模具内预加压形成预成型体，加压压力为1MPa；
[0024] 3)将预成型体放入发泡炉中按以下工艺烧结：自室温以10℃/min的升温速度升温至400℃，保温60分钟进行预热处理，以15℃/min升至800℃，保温30分钟后以15℃/min冷却至300℃，保温30分钟后自然冷却到室温；
[0025] 4)将发泡、成型的材料按所需的面积和厚度进行切割；随后将泡沫玻璃放入退火炉中10℃/min的升温速度升温至200℃保温3h进行去应力退火。
[0026] 实施例2
[0027] 一种轻质棕色泡沫玻璃，所述玻璃包含基本组分和至少一种着色组分：该基本组分包含：70摩尔％的SiO2；6摩尔％的CaO；20摩尔％的Al2O3；2摩尔％的Na2O；该至少一种着色组分包含：1摩尔％的MnO2，1摩尔％的Cu2O。
[0028] 所述轻质棕色泡沫玻璃按如下方法获得：
[0029] 1)配制预混料：将粒度为500目以上的硅铝酸盐玻璃粉100份、碳酸钙8份、碱金属氧化物Na2O4份、着色剂(MnO2和Cu2O)2份混合，加入适量的水，球料比70：1，转速100-300rpm，球磨30min，所述份是重量份；
[0030] 2)以配制好的预混料100份计算，加入纳米碳粉30份混合均匀，放置于模具内预加压形成预成型体，加压压力为5MPa；
[0031] 3)将预成型体放入发泡炉中按以下工艺烧结：自室温以15℃/min的升温速度升温至400℃，保温60分钟进行预热处理，以20℃/min升至950℃，保温30分钟后以20℃/min冷却至300℃，保温30分钟后自然冷却到室温；
[0032] 4)将发泡、成型的材料按所需的面积和厚度进行切割；随后将泡沫玻璃放入退火炉中5℃/min的升温速度升温至150℃保温1h进行去应力退火。
[0033] 对比例1
[0034] 一种棕色泡沫玻璃，所述玻璃包含基本组分和至少一种着色组分：该基本组分包含：74摩尔％的SiO2；5摩尔％的CaO；18摩尔％的Al2O3；1摩尔％的Na2O；该至少一种着色组分包含：2摩尔％的MnO2。
[0035] 所述棕色泡沫玻璃按如下方法获得：
[0036] 1)配制预混料：将粒度为500目以上的硅铝酸盐玻璃粉100份、碳酸钙10份、碱金属氧化物Na2O2份、着色剂MnO22份混合，加入适量的水，球料比50：1，转速100-300rpm，球磨30min，所述份是重量份；
[0037] 2)将混合物放入发泡炉中按以下工艺烧结：自室温以10℃/min的升温速度升温至400℃，保温60分钟进行预热处理，以15℃/min升至800℃，保温30分钟后以15℃/min冷却至
300℃，保温30分钟后自然冷却到室温；
[0038] 3)将发泡、成型的材料按所需的面积和厚度进行切割；随后将泡沫玻璃放入退火炉中10℃/min的升温速度升温至200℃保温3h进行去应力退火。
[0039] 实施例2
[0040] 一种棕色泡沫玻璃，所述玻璃包含基本组分和至少一种着色组分：该基本组分包含：70摩尔％的SiO2；6摩尔％的CaO；20摩尔％的Al2O3；2摩尔％的Na2O；该至少一种着色组分包含：1摩尔％的MnO2，1摩尔％的Cu2O。
[0041] 所述棕色泡沫玻璃按如下方法获得：
[0042] 1)配制预混料：将粒度为500目以上的硅铝酸盐玻璃粉100份、碳酸钙8份、碱金属氧化物Na2O4份、着色剂(MnO2和Cu2O)2份混合，加入适量的水，球料比70：1，转速100-300rpm，球磨30min，所述份是重量份；
[0043] 2)将混合物放入发泡炉中按以下工艺烧结：自室温以15℃/min的升温速度升温至400℃，保温60分钟进行预热处理，以20℃/min升至950℃，保温30分钟后以20℃/min冷却至
300℃，保温30分钟后自然冷却到室温；
[0044] 3)将发泡、成型的材料按所需的面积和厚度进行切割；随后将泡沫玻璃放入退火炉中5℃/min的升温速度升温至150℃保温1h进行去应力退火。
[0045] 下表列出了本发明泡沫玻璃的性能参数。
[0046]
[0047] 上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
