專利名稱：一種防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于無機功能材料領域，尤其涉及防靜電泡沫玻璃技術。
背景技術：
本技術在國防工業、精密電子、石油化工、電力能源、建筑材料等領域都有廣闊的市場應用空間。隨著國家環境保護節能降耗及循環經濟產業政策的推動，防靜電絕熱保冷泡沫玻璃材料這種性能優異的新型材料必將在國家國民經濟的發展和建設中得到更加廣泛的應用。節能降耗、減少廢棄物、保護環境，對我國實現資源節約型、環境友好型社會，保護環境，實現循環經濟及可持續發展的戰略方針具有十分重要的示范作用和意義。 防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料具永久性抗靜電功能及最高的材料耐火等級，耐多數酸、堿腐蝕，耐有機溶劑的溶蝕，化學穩定性極強。并具有不發火、不發塵、隔音降噪等優異性能，在一切需隔熱保冷的行業，如石油化工(輕質油品、有機烴類、液化石油氣及天然氣)、國防軍工、(火藥彈藥、航天器運載的液固態推進劑)、精密電子工業、(大規模CMOS集成電路，LED芯片及顯示屏、IXD、STN、TFT液晶顯示器)都有極大的市場需求。這些使用場所可燃爆性極高，對建材的防靜電要求及防火等級要求極高，屬靜電危險場所。無形的靜電積聚如不能得到有效釋放，消散及衰減，所引發的燃爆將是毀滅性的。另外，隨著國家產業行業標準的提升，對商用及民用建筑所使用建材的防火等級及保溫節能等諸方面的要求日趨嚴格。這也給防靜電泡沫玻璃絕熱材料在建筑行業的推廣使用開辟了廣闊的市場和孕育了無限的商機。
發明內容
針對現有技術中存在的缺陷和技術問題，本發明提供了一種具有永久防靜電、隔熱保冷、防火穩定等功能的薄膜玻璃材料。為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案一種防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料，以普通平板玻璃為基，并摻入導電添加劑和發泡劑，所述導電添加劑為導電粉末和金屬氧化物粉末的混合物，按質量百分比計，導電添加劑和發泡劑的添加量為金屬粉末0.05 1%;金屬氧化物粉末O. 05 1% ;發泡劑I 4%。作為優選，所述導電粉末為Ni、Al、Cr、Ti、Sb、C或Fe的一種多種的混合物。作為優選，所述金屬氧化物粉末為三氧化二鋁或三氧化二銻。作為優選，所述發泡劑為炭黑或硫酸鈉。本發明另一個目的是提供了一種上述防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料的制備方法，它包括以下步驟a、精細粉碎,將稱量好的各組分精細化粉碎成50 200目的粉末,并混合均勻，放入模盒中，且控制含水量小于O. 03% ;b、真空預熱，將上述獲得的混合粉末推進加熱窯爐內前段在450 600°C下進行預熱干燥，控制溫度防止氧化；b、燒結發泡，將上述獲得的混合粉末繼續在600 900°C下進行燒結氧化發泡，時間為20 50min ;c、冷卻定型，將發泡均勻后的泡沫玻璃冷卻至600°C以下，卸掉模盒；d、應力消除，然后通過退火爐將步驟c得到的泡沫玻璃退火保溫至常溫，該過程在24 48小時內完成。作為優選，所述導電粉末為Ni、Li、Cr、Ti、Zn或Fe中的一種多種的混合物。作為優選，所述金屬氧化物粉末為三氧化二鋁或三氧化二銻。有益效果相對于現有技術，本發明具有以下優點不僅保留了泡沫玻璃的防火、隔熱保冷、防水防潮、化學穩定性好、隔音降噪等諸多優點，且具有永久的導(靜)電及靜電耗散功能。拓展了泡沫玻璃材料的使用空間和應用范圍。尤其適合應用于國防軍工火工彈藥及爆炸物、導彈及航天器運載工具的液態及固態推進劑的生產、儲存及輸送場所。
具體實施例方式下面結合具體實施例，對本發明作進一步詳細說明。·實施例I選取95%的白剛玉材料作為研磨機內襯，配以不同規格的95%的白剛玉球將普通平板玻璃、炭黑粉、金屬粉和發泡劑分別進行超細化破碎研磨成100目的粉末。由于白剛玉硬度很高可以避免帶入雜質影響產品質量。然后按質量分數分別稱取O. 2%的鎳粉和O. 2%的三氧化二鋁，以及I %的發泡劑和余量的普通平板玻璃粉末，混合均勻后，放入特定規格尺寸的模盒，長方形模盒規格為長度小于800毫米、寬度小于600毫米、厚度小于200毫米，弧形模盒規格為長度小于600毫米、弧30-180度、厚度小于200毫米。將裝有混合粉末的模盒推進加熱窯爐內前段在450 600°C下進行預熱干燥，控制溫度防止氧化，在加熱窯爐內中段600 900°C下進行燒結氧化發泡，控制溫度和時間(20-50分鐘)使發泡均勻，在加熱窯爐內后段冷卻至600°C以下，從加熱窯爐取出，卸掉模盒；將泡沫玻璃產品接著投入退火爐，經過24-48小時，將600°C以下的泡沫玻璃產品退火保溫至常溫(小于50°C )完成產品。加熱窯爐采用天然氣噴焰控制燃燒氛圍輔以可控性精準控溫，多段溫區配合膨化燒成的方法將混合粉末燒成防靜電泡沫玻璃。由于剛形成的泡沫玻璃導熱系數極低，產品內外溫差較大時極易因應力不均發生斷裂和崩角。為此，我們延長退貨時間，采用非線性溫度梯度在600 50°C長時間退火，從而釋放產品中的內應力。實施例2選取95%的白剛玉材料作為研磨機內襯，配以不同規格的95%的白剛玉球將普通平板玻璃、炭黑粉、金屬粉和發泡劑分別進行超細化破碎研磨成200目的粉末。由于白剛玉硬度很高可以避免帶入雜質影響產品質量。然后按質量分數分別稱取O. 2%的碳粉和O. 2%的三氧化二銻，以及I %的發泡劑和余量的普通平板玻璃粉末，混合均勻后，放入特定規格尺寸的模盒，長方形模盒規格為長度小于800毫米、寬度小于600毫米、厚度小于200毫米，弧形模盒規格為長度小于600毫米、弧30-180度、厚度小于200毫米。將裝有混合粉末的模盒推進加熱窯爐內前段在450 600°C下進行預熱干燥，控制溫度防止氧化，在加熱窯爐內中段600 900°C下進行燒結氧化發泡，控制溫度和時間(20-50分鐘)使發泡均勻，在加熱窯爐內后段冷卻至600°C以下，從加熱窯爐取出，卸掉模盒；將泡沫玻璃產品接著投入退火爐，經過24-48小時，將600°C以下的泡沫玻璃產品退火保溫至常溫(小于50°C )完成產品。加熱窯爐采用天然氣噴焰控制燃燒氛圍輔以可控性精準控溫，多段溫區配合膨化燒成的方法將混合粉末燒成防靜電泡沫玻璃。由于剛形成的泡沫玻璃導熱系數極低，產品內外溫差較大時極易因應力不均發生斷裂和崩角。為此，我們延長退貨時間，采用非線性溫度梯度在600 50°C長時間退火，從而釋放產品中的內應力·實施例3選取95%的白剛玉材料作為研磨機內襯，配以不同規格的95%的白剛玉球將普通平板玻璃、炭黑粉、金屬粉和發泡劑分別進行超細化破碎研磨成100目的粉末。由于白剛玉硬度很高可以避免帶入雜質影響產品質量。然后按質量分數分別稱取O. 2%的碳粉和 O. 2%的鈦粉，以及I %的發泡劑和余量的普通平板玻璃粉末，混合均勻后，放入特定規格尺寸的模盒，長方形模盒規格為長度小于800毫米、寬度小于600毫米、厚度小于200毫米，弧形模盒規格為長度小于600毫米、弧30-180度、厚度小于200毫米。將裝有混合粉末的模盒推進加熱窯爐內前段在450 600°C下進行預熱干燥，控制溫度防止氧化，在加熱窯爐內中段600 900°C下進行燒結氧化發泡，控制溫度和時間(20-50分鐘)使發泡均勻，在加熱窯爐內后段冷卻至600°C以下，從加熱窯爐取出，卸掉模盒；將泡沫玻璃產品接著投入退火爐，經過24-48小時，將600°C以下的泡沫玻璃產品退火保溫至常溫(小于50°C)完成產品。加熱窯爐采用天然氣噴焰控制燃燒氛圍輔以可控性精準控溫，多段溫區配合膨化燒成的方法將混合粉末燒成防靜電泡沫玻璃。由于剛形成的泡沫玻璃導熱系數極低，產品內外溫差較大時極易因應力不均發生斷裂和崩角。為此，我們延長退貨時間，采用非線性溫度梯度在600 50°C長時間退火，從而釋放產品中的內應力。實施例4選取95%的白剛玉材料作為研磨機內襯，配以不同規格的95%的白剛玉球將普通平板玻璃、炭黑粉、金屬粉和發泡劑分別進行超細化破碎研磨成100目的粉末。由于白剛玉硬度很高可以避免帶入雜質影響產品質量。然后按質量分數分別稱取O. 2%的碳粉和O. 2%的鋁粉，以及1%的發泡劑和余量的普通平板玻璃粉末，混合均勻后，放入特定規格尺寸的模盒，長方形模盒規格為長度小于800毫米、寬度小于600毫米、厚度小于200毫米，弧形模盒規格為長度小于600毫米、弧30-180度、厚度小于200毫米。將裝有混合粉末的模盒推進加熱窯爐內前段在450 600°C下進行預熱干燥，控制溫度防止氧化，在加熱窯爐內中段600 900°C下進行燒結氧化發泡，控制溫度和時間(20-50分鐘)使發泡均勻，在加熱窯爐內后段冷卻至600°C以下，從加熱窯爐取出，卸掉模盒；將泡沫玻璃產品接著投入退火爐，經過24-48小時，將600°C以下的泡沫玻璃產品退火保溫至常溫(小于50°C)完成產品。加熱窯爐采用天然氣噴焰控制燃燒氛圍輔以可控性精準控溫，多段溫區配合膨化燒成的方法將混合粉末燒成防靜電泡沫玻璃。由于剛形成的泡沫玻璃導熱系數極低，產品內外溫差較大時極易因應力不均發生斷裂和崩角。為此，我們延長退貨時間，采用非線性溫度梯度在600 50°C長時間退火，從而釋放產品中的內應力。實施例5選取95%的白剛玉材料作為研磨機內襯，配以不同規格的95%的白剛玉球將普通平板玻璃、炭黑粉、金屬粉和發泡劑分別進行超細化破碎研磨成100目的粉末。由于白剛玉硬度很高可以避免帶入雜質影響產品質量。然后按質量分數分別稱取O. 2%的碳粉和O. 2%的鉻粉，以及I %的發泡劑和余量的普通平板玻璃粉末，混合均勻后，放入特定規格尺寸的模盒，長方形模盒規格為長度小于800毫米、寬度小于600毫米、厚度小于200毫米，弧形模盒規格為長度小于600毫米、弧30-180度、厚度小于200毫米。將裝有混合粉末的模盒推進加熱窯爐內前段在450 600°C下進行預熱干燥，控制溫度防止氧化，在加熱窯爐內中段600 900°C下進行燒結氧化發泡，控制溫度和時間(20-50分鐘)使發泡均勻，在加熱窯爐內后段冷卻至600°C以下，從加熱窯爐取出，卸掉模盒；將泡沫玻璃產品接著投入退火爐，經過24-48小時，將600°C以下的泡沫玻璃產品退火保溫至常溫(小于50°C)完成產品。加熱窯爐采用天然氣噴焰控制燃燒氛圍輔以可控性精準控溫，多段溫區配合膨化燒成的方法將混合粉末燒成防靜電泡沫玻璃。由于剛形成的泡沫玻璃導熱系數極低，產品內外溫差較大時極易因應力不均發生斷裂和崩角。為此，我們延長退貨時間，采用非線性溫度梯度在600 50°C長時間退火，從而釋放產品中的內應力。 本發明在生產中以特殊耐高溫導電冶金粉末材料及金屬氧化物作添加材料，進行超細化融合滲透處理，實現物相改性，再經特殊工藝控制燃燒氛圍，高溫膨化燒結成型，最后經退火冷卻加工處理后制得，該產品不僅保留了泡沫玻璃的防火、隔熱保冷、防水防潮、化學穩定性好、隔音降噪等諸多優點，且具有永久的導(靜)電及靜電耗散功能。拓展了泡沫玻璃材料的使用空間和應用范圍。尤其適合應用于國防軍工火工彈藥及爆炸物、導彈及航天器運載工具的液態及固態推進劑的生產、儲存及輸送場所。在石油化工(輕質油品、有機烴類、液化石油氣及天然氣)等既需絕熱保冷，又需放燃爆、防靜電的場所也具有廣泛的應用空間。表I是實施例I 5制備的防靜電玻璃的性能測試結果。表I
權利要求
1.一種防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料，其特征在于以普通平板玻璃為基，并摻入導電添加劑和發泡劑，所述導電添加劑為導電粉末和金屬氧化物粉末的混合物，按質量百分比計，導電添加劑和發泡劑的添加量為 金屬粉末O. 05 1% ； 金屬氧化物粉末O. 05 1% ； 發泡劑I 4%。
2.根據權利要求I所述防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料，其特征在于所述導電粉末為Ni、Al、Cr、Ti、Sb、C或Fe的一種多種的混合物。
3.根據權利要求I所述防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料，其特征在于所述金屬氧化物粉末為三氧化二鋁或三氧化二銻。
4.根據權利要求I所述防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料，其特征在于所述發泡劑為炭黑或硫Ife納。
5.一種權利要求I所述防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 a、精細粉碎，將稱量好的各組分精細化粉碎成50 200目的粉末，并混合均勻，放入模盒中，且控制含水量小于O. 03% ； b、真空預熱，將上述獲得的混合粉末推進加熱窯爐內前段在450 600°C下進行預熱干燥； b、燒結發泡，將上述獲得的混合粉末繼續在600 900°C下進行燒結氧化發泡，時間為20 50min ； C、冷卻定型，將發泡均勻后的泡沫玻璃冷卻至600°C以下，卸掉模盒；d、應力消除，然后通過退火爐將步驟c得到的泡沫玻璃退火保溫至常溫，該過程在24 48小時內完成。
6.根據權利要求5所述防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料的制備方法，其特征在于所述導電粉末為Ni、Li、Cr、Ti、Zn或Fe中的一種多種的混合物。
7.根據權利要求5所述防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料的制備方法，其特征在于所述金屬氧化物粉末為三氧化二鋁或三氧化二銻。
全文摘要
本發明公開了一種防靜電泡沫玻璃絕熱保冷材料及其制備方法，它是以特殊耐高溫導電冶金粉末材料及金屬氧化物作添加材料，進行超細化融合滲透處理，實現物相改性，再經特殊工藝控制燃燒氛圍，高溫膨化燒結成型，最后經退火冷卻加工處理后制得，該產品不僅保留了泡沫玻璃的防火、隔熱保冷、防水防潮、化學穩定性好、隔音降噪等諸多優點，且具有永久的導(靜)電及靜電耗散功能。拓展了泡沫玻璃材料的使用空間和應用范圍。
文檔編號C03B19/08GK102923959SQ201210388829
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者郭宏新, 劉豐, 馬明, 芮建華, 胡榮, 王紅麗 申請人:江蘇中圣高科技產業有限公司