Пеностеклокристаллический материал и способ его получения

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству пеносиликата. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса и получение материала с улучшенными характеристиками. Пеностеклокристаллический материал имеет пенную структуру с плотностью 150-1000 кг/м³. Материал содержит в качестве кристаллических фаз α-кварц с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями: 0,425 нм; 0,335 нм и 0,182 нм; Na₂Si₂О₅ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями: 0,493 нм; 0,380 нм и 0,329 нм; и 5СаО·3Al₂О₃ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями: 0,495 нм; 0,268 нм и 0,166 нм; СаО·Al₂О₃ с двумя наиболее характерными межплоскостными расстояниями: 0,297 нм и 0,252 нм. Пеностеклокристаллический материал получают из порошкообразной смеси стекла, кварцевого песка и газообразователя. Затем затворяют смесь водным раствором силиката натрия в виде жидкого стекла, добавляют SiO₂ в виде песка, измельченного до размеров частиц менее 0,1 мм. Полученную водосодержащую пасту выдерживают до образования монолитного блока, нагревают до пенообразования при 750-850°С и получают силикатный материал пенной структуры с плотностью 150-1000 кг/м³. 2 н.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству пеносиликата.

Пеностекло как теплоизоляционный материал известно достаточно давно [1]. Пеностекло является неорганическим силикатным аморфным материалом, содержащим в своем объеме значительные количества газовой фазы. Общие вопросы получения пеностекла описаны в монографиях [2, 3]. Обычно для его изготовления варят специальное стекло, дробят его, изготавливают шихту, состоящую на 95-97% из стекла и на 5-3% из газообразователей (карбонатных, например, известняка или углеродных, например, древесного угля, кокса, сажи). Шихту нагревают до температуры 800-875°С. При этой температуре зерна стекла спекаются, а образовавшиеся в результате разложения газообразующих добавок газы вспучивают высоковязкую стекломассу. После отжига и охлаждения получается пористый материал с высокими теплоизоляционными свойствами.

В качестве исходного силикатного материала можно использовать не только стекло, но и различные кремнийсодержащие горные породы: перлит [4, 5], отходы перлита [6], вулканическое стекло [7], вулканическое стекло и диатомит или трепел [8, 9], вулканический пепел и отходы добычи вулканического пепла [10], вулканические туфы [11], щелочные алюмосиликатные отходы [12], туф [13, 14], трепел [15], цеолитсодержащую породу [16], а также металлургические шлаки [17].

В качестве газообразователя используют различные примеси. Обычно это карбонаты, разлагающиеся при повышенных температурах [2, 3], восстановители на основе углерода - древесный уголь, кокс, сажа [2, 3], иногда с добавками иных восстановителей, например, металлического алюминия [18], либо окислители, например оксид марганца [19]. Кроме того, можно добиться газообразования в системе путем резкого снижения давления над расплавом [20].

Обычно термообработке подвергают смесь порошков, которая спекается при повышенных температурах и увеличивается в объеме за счет газовыделения в системе. Даже при приготовлении суспензии мокрым измельчением исходных компонентов в дальнейшем готовую суспензию сушат до порошка и подвергают термообработке уже порошкообразную смесь [21]. Иногда, обычно для получения фанулированного материала, исходные гранулы формуют с использованием связующего. В качестве последнего можно использовать, например, раствор жидкого стекла [22, 23] или известкового молока [24].

В большинстве случаев авторы стремятся получить аморфный материал, что приводит к невысокой механической и термической устойчивости.

Одним из возможных путей улучшения данных характеристик является введение в продукт кристаллических компонентов в том или ином виде. Так, авторы [25] для повышения прочности в состав исходной шихты вводят нитевидные кристаллы ZnO и Si₃N₄. Это дает возможность получить более прочное пеностекло при сохранении малого объемного веса.

Любое стекло обычно является аморфным материалом и при определенных условиях само способно кристаллизоваться. Однако при этом материал теряет пластичность и не может быть использован для получения пены. Поэтому при получении материалов со структурой пены стремятся подавить процесс кристаллизации стекла, как это отмечается в монографиях [2, 3]. Этот особенность нашла свое отражение и в патентах.

Например, в авторском свидетельстве [26] отмечается, что, так как стекло имеет склонность к кристаллизации, то для уменьшения этого эффекта с целью получения материала большей пористости предлагается варить стекло определенного состава.

Появление в массе стеклообразного материала кристаллов другой фазы считается крайне нежелательным. Поэтому авторы стремятся всячески подавить процесс кристаллизации в стекле. С другой стороны, известно, что получение кристаллических изделий на основе стекол, так называемых ситаллов, приводит к увеличению прочности получаемых изделий, улучшению механической и химической стойкости. Поэтому при получении материалов пенной структуры обычно стремятся провести кристаллизацию после процесса пенообразования.

Так, например, в авторском свидетельстве [27] описан процесс получения материала, когда для повышения прочности стекло дополнительного содержит FeO и, по крайней мере, один компонент из группы Cr₂O₃, Mn₂О₃, NiO, ZrO₂. Упрочение достигается тем, что после вспенивания стекло кристаллизуется с образованием тонкокристаллической структуры, причем кристаллизация не препятствует процессу пенообразования, так как низший предел кристаллизации лежит выше оптимальной температуры области пенообразования. Добавки способны вызвать тонкозернистую кристаллизацию стекла.

Тонкое измельчение стекла в композиции обычно усиливает кристаллизационные явления в диапазоне температур вспенивания. Стекло для экранов цветных кинескопов отличается отсутствием кристаллизации в монолите и весьма незначительной в диспергированном состоянии в области температур вспенивания пеноматериала. В полученных образцах кристаллическая фаза не превышает 1,5-2 мас.% и равномерно распределена по объему [28].

Определенное соотношение между оксидами обеспечивает повышенную кристаллизационную способность и необходимый температурный интервал между температурой размягчения и температурой кристаллизации [29]. Для достижения поставленных целей варят стекло определенного состава с дополнительным содержанием P₂O₅ и F^-. В результате этого в процессе термообработки вначале происходит размягчение стекла и его поризация и лишь затем кристаллизация. Полученный материал обладает повышенными значениями химической стойкости и механической прочности.

Как материал пеносиликат обычно представляет из себя аморфный материал, содержащий в своем составе те или иные стекла [30]. В этом случае в готовом материале не предполагается наличия кристаллической фазы.

Пеносиликат с определенными кристаллическими фазами также известен. Например, в патенте [31] описаны пенокварцевое стекло и способ его получения. В состав стекла дополнительно к оксиду кремния вводят SiC и Si₃N₄. Поэтому готовый продукт содержит SiO₂, SiC и Si₃N₄. Однако предлагаемые кристаллические фазы достаточно дороги и не вызывают дополнительную кристаллизацию и упрочнение синтезируемого материала.

В предлагаемом изобретении была поставлена задача получения пеносиликата с улучшенными механическими характеристиками за счет кристаллизации в процессе термообработки, что, в свою очередь, достигается добавками измельченного оксида кремния, способствующего кристаллизации. Кроме того, в известных способах композиция, подлежащая термообработке, подается в печь на термообработку либо в виде порошка, либо в виде пасты. Оба эти варианта значительно усложняют конструкцию формы, так как требуют ее герметичности во избежание попадания компонентов композиции из формы на рабочие элементы печи. В предлагаемом изобретении эта проблема решается за счет предварительной выдержки композиции и схватывания ее в монолитный блок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является решение, описанное в патенте РФ [32] «Способ получения пеностекла». Данный патент предусматривает приготовление порошкообразной смеси стекла, силиката натрия, оксида кремния, газообразователя, затворение смеси водой до образования пасты, нагрев полученной пасты со скоростью 5-10 град/мин до 750-850°С и последующий нагрев смеси до ценообразования, выдержку в печи при этой температуре 4-5 часов и охлаждение в печи.

Недостатки прототипа. Описанный способ получения пеностекла требует длительного перемешивания смеси порошков для частичного растворения силиката натрия и длительную термическую обработку в печи. Использование для термообработки водосодержащей пасты приводит к образованию пара в процессе нагрева внутри вязкой композиции, неконтролируемому образованию крупных, куполообразных пузырей и снижению качества продукта. Кроме того, стекло, содержащееся в указанной композиции, недостаточно кристаллизуется, что приводит к невысоким механическим характеристикам получаемого материала.

Задачей изобретения является упрощение процесса и получение материала с улучшенными характеристиками.

Задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как пеностеклокристаллический материал пенной структуры с плотностью 150-1000 кг/м³, полученный после термообработки водосодержащей пасты из порошкообразной смеси стекла, кварцевого песка и газообразователя, и отличительных, существенных признаков, таких как материал, содержащий в качестве кристаллических фаз α-кварц с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,425 нм; 0,335 нм и 0,182 нм; Na₂Si₂O₅ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,493 нм; 0,380 нм и 0,329 нм; и 5СаО·3Al₂О₃ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,495 нм; 0,268 нм и 0,166 нм; CaO·Al₂O₃ с двумя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,297 нм и 0,252 нм.

Задача решается с помощью признаков, изложенных в пункте 2 формулы изобретения, общих с прототипом, таких как способ получения пеностеклокристаллического материала, включающий получение водосодержащей пасты из порошкообразной смеси стекла, силиката натрия и газообразователя, нагрев смеси до пенообразования полученной композиции при 750-850°С и получение силикатного материала пенной структуры с плотностью 150-1000 кг/м³, и отличительных существенных признаков, таких как порошкообразную композицию затворяют водным раствором силиката натрия в виде жидкого стекла, добавляют SiO₂ в виде песка, измельченного до размеров частиц менее 0,1 мм, выдерживают полученную пасту до образования монолитного блока перед термообработкой.

При использовании силиката натрия в виде силикат-глыбы и последующего затворения водой композиции необходима длительная механическая обработка смеси для частичного растворения силикатов и образования пластичной и однородной композиции. При этом не всегда достаточное количество силикатов переходит в растворимую форму, что приводит к облегченному удалению газов из композиции при термообработке и снижает качество продукта. Использование готового раствора силикат-глыбы в воде - жидкого стекла - позволяет быстро получать качественные композиции, причем связывание всех порошкообразных компонентов композиции жидким стеклом в монолитную структуру приводит к сложности миграции выделяющихся газов из композиции и получению качественной пены. Известно использование раствора жидкого стекла при получении пеностекла [22, 33], но в известных технических решениях жидкое стекло используется в качестве вяжущего, однако его использование совместно с мелкодисперсным оксидом кремния приводит к дополнительному эффекту - кристаллизации силикатов в процессе пенообразования.

При добавлении SiO₂ в виде обычного песка размер частиц составляет обычно 0,04-0,5 мм. Причем обычно не менее 80 мас.% песка имеют размер 0,2-0,5 мм. Это приводит к тому, что при использовании такого песка в композиции кристаллы кварца имеют невысокую удельную поверхность и не могут являться зародышами для кристаллообразования в системе. Поэтому использование обычного песка не позволяет при высоких температурах добиться быстрой кристаллизации стекла, причем даже совместный помол стекла с песком не позволяет добиться качественного измельчения оксида кремния, так как относительно более высокая прочность последнего по сравнению со стеклом приводит к первоочередному измельчению стекла. Известно использование совместно с молотым боем оконного и тарного стекла иных добавок с высоким содержанием оксида кремния, например, в патенте [34] предлагается использовать в качестве добавки высококремнеземистую глину. Авторы [35] предлагают добавлять к стеклобою гидрат окиси натрия, нефелиновый сиенит, вулканическое стекло. Однако в описанных технических решениях оксид кремния добавляется в композицию преимущественно в аморфном виде и не может служить основой для кристаллизации стекла.

Указанные выше отличительные признаки каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи - упрощение процесса и получение материала с улучшенными характеристиками и являются существенными. Использования предлагаемого сочетания существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными обеспечивает решение поставленной задачи, является неочевидной для специалистов в данной области техники и свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Раздельно размалывают в шаровой мельнице бутылочное стекло, древесный уголь и речной песок до порошков, проходящих через сито с размером ячейки 0,1 мм. Готовят композицию, состоящую из данных порошков в количестве 1000 г стекла, 3 г угля и 150 г песка, добавляют при перемешивании 140 мл жидкого стекла и 140 мл воды, смесь тщательно перемешивают. Полученную пасту выдерживают до отверждения. Полученный блок нагревают со скоростью 5 град/мин до температуры 750-850°С, выдерживают при этой температуре 5 часов и охлаждают в печи. Образцы пеносиликата имеют плотность 300 кг/м³ и имеют кристаллическую структуру с фазами, идентифицируемыми рентгенофазовым анализом как α-кварц с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,425 нм; 0,335 нм и 0,182 нм; Na₂Si₂O₅ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,493 нм; 0,380 нм и 0,329 нм; и в меньших количествах 5CaO·3Al₂O₃ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,495 нм; 0,268 нм и 0,166 нм; СаО·Al₂О₃ с двумя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,297 нм и 0,252 нм. Предел прочности на сжатие полученных образцов составляет 30 кг/см.

Пример 2. Раздельно размалывают в шаровой мельнице бутылочное стекло, древесный уголь и речной песок до порошков, проходящих через сито с размером ячейки 0,1 мм. Готовят композицию, состоящую из данных порошков в количестве 1000 г стекла, 5 г угля и 80 г песка, добавляют при перемешивании 100 мл жидкого стекла и 180 мл воды, смесь тщательно перемешивают. Полученную пасту выдерживают до отверждения. Полученный блок нагревают со скоростью 5 град/мин до температуры 750-850°С, выдерживают при этой температуре 5 часов и охлаждают в печи. Полученные образцы пеностекла имеют плотность 250 кг/м³ и имеют кристаллическую структуру с фазами, идентифицируемыми рентгенофазовым анализом как α-кварц с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,425 нм; 0,335 нм и 0,182 нм; Na₂Si₂O₅ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,493 нм; 0,380 нм и 0,329 нм; и в меньших количествах 5СаО·3Al₂O₃ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,495 нм; 0,268 нм и 0,166 нм; СаО·Al₂О₃ с двумя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,297 нм и 0,252 нм. Предел прочности на сжатие полученных образцов составляет 18 кг/см².

Пример 3 (прототип). Готовят композицию, состоящую из порошков, полученных помолом в шаровой мельнице бутылочного стекла в количестве 1000 г, 150 г песка, 150 г силиката натрия, 5 г угля древесного и затворяют 500 мл воды, смесь тщательно перемешивают. При этом в смесь одновременно вводят силикат натрия и оксид кремния в виде песка. Полученную пасту нагревают со скоростью 5 град/мин до температуры 750-850°С, выдерживают при этой температуре 5 часов и охлаждают в печи. Полученные образцы пеностекла имеют плотность 500 кг/м³. Исходный карьерный песок имеет следующий фракционный состав: 0,04-0,1 мм 1,4 мас.%, 0,1-0,2 мм 17,3 мас.%, 0,2-0,5 мм 80,4 мас.%, более 0,5 мм 0,9 мас.% Поэтому в готовых образцах при рентгенофазовом анализе не обнаруживается кристаллических фаз кроме следовых количеств α-кварца. Кроме того, использование вязкой пасты приводит к низкому качеству продукта - значительный объем материала содержит пустоты, образовавшиеся при парообразовании во влажной пасте на начальном этапе нагрева.

Вышеуказанное назначение и конкретные примеры получения пеностеклокристаллического материала свидетельствуют о промышленной применимости предлагаемого изобретения.

Используемая литература.

1. Краткая химическая энциклопедия // Советская энциклопедия. - М. - 1965.Т.4. - С.1033-1034.

2. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. Минск: Наука и техника. - 1972. - 304 с.

3. Демидович Б.К. Пеностекло. Минск: Наука и техника. - 1975. - 248 с.

4. А.с. СССР №1056894. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла. Кальман Тот, Иозеф Матрай, Лайош Тарьяни, Бела Тот. Опубл.23.11.83. Бюл.№43.

5. А.с. СССР №1089069. МКИ С 03 С 11/00. Шихта для получения пеностекла. Э.Р. Саакян. Опубл.30.04.84. Бюл.№16.

6. А.с. СССР №1654279. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения декоративно-облицовочных плит. А.А.Григорян, Г.С.Мелконян, Ю.Г.Игитханян. Опубл.07.06.91. Бюл.№21.

7. А.с. СССР №1359259. МКИ С 03 С 11/00. Пеностекло и способ его получения. Э.Р. Саакян. Опубл.15.12.87.

8. А.с. СССР №1073199. МКИ С 03 С 11/00. Смесь для изготовления пеностекла. Э.Р.Саакян, Н.В.Месронян, А.С.Даниелян. Опубл.15.02.84. Бюл.№6.

9. А.с. СССР №1265161. МКИ С 03 С 11/00. Состав для получения пористых гранул. Э.Р.Саакян, М.Г.Бадалян, А.С.Даниелян, Н.В.Месропян. Опубл.23.10.86. Бюл.№39.

10. А.с. СССР №1318565. МКИ С 03 С 11/00. Сырьевая смесь для гранулированного пеностекла. А.И.Сипливый, Г.Н.Пименов. Опубл.23.06.87. Бюл.№23.

11. Патент РФ №2051869. МКИ С 03 С 11/00. Шихта для получения пеностекла. Казанцева Л.К., Белицкий И.А., Васильева Н.Г., Горбунов А.В., Фурсенко Б.А. Опубл.10.01.96.

12. А.с. СССР №1470692. МКИ С 03 С 11/00. Состав для получения пористых гранул. Э.Р.Саакян, Г.Г.Бабаян, С.А.Даштоян, Э.А.Госинян, Р.Н.Язычян, Л.Э.Казарян. Опубл.07.04.89. Бюл.№13.

13. А.с. СССР №1571014. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пенотуфа. А.Л.Григорян, Г.С.Мелконян, А.А.Саркисян, А.С.Григорян. Опубл.15.06.90. Бюл.№22.

14. А.с. СССР №1571015. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла. А.А.Григорян, Г.С.Мелконян, А.А.Саркисян. Опубл.15.06.90. Бюл.№22.

15. А.с. СССР №1640129. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пористых гранул. А.А.Григорян, Г.С.Мелконян, А.А.Саркисян. Опубл.07.04.91. Бюл.№13.

16. А.с. СССР №1805109. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения гранулированного ячеистого материала. Э.Р.Саакян, Г.Г.Бабаян, В.Г.Михаэлян, Р.Н.Язычян, Р.Р.Саакян. Опубл.30.03.93. Бюл.№12.

17. Патент РФ №2114797. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пористых стекломатериалов из металлургических шлаков. В.Ф.Павлов, С.Г.Баякин, В Ф.Шабанов. Опубл.10.07.98.

18. Патент РФ №2172303. МКИ С 03 С 11/00. Способ изготовления пористого стекла. В.И.Кондрашов, И.Н.Горина, Ю.В.Зверев, Л.Н.Бондарева, Д.В.Кондрашов. Опубл.20.08.2001.

19. Патент РФ №2132307. МКИ С 03 С 11/00. Сырьевая смесь для изготовления пеностекла. Л.Н.Волочиенко, Т.В.Аникина, В.А.Бухарев. Опубл.27.06.99.

20. Патент РФ №2108305. МКИ С 03 С 11/00. Способ изготовления пеностекла. А.Л.Писарев. Опубл.10.04.98.

21. Патент РФ-№2176219. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла. А.В.Землянухин, С.Н.Неумеечева, В.П.Ермоленко, М.М.Осьмухин, В.И.Артемьев, И.В.Иванова, Г.И.Грищук, Л.Н.Яцков, В.А.Кузнецов, В.Д.Котельников, В.В.Селютин. Опубл.27.11.2001.

22. Патент РФ №2162825. МКИ С 03 С 11/00. Способ изготовления гранулированного пеностекла из стеклобоя. Г.И.Искоренко, В.П.Канев, Г.М.Погребинский. Опубл.10.02.2001.

23. Патент РФ №2225373. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения блоков пеносиликата. А.А.Кетов, И.С.Пузанов, М.П.Пьянков, Д.В.Саулин. Опубл.10.03.04. Бюл.№7.

24. Патент РФ №2109700. МКИ С 03 С 11/00. Сырьевая смесь для изготовления гранулированного пеностекла и способ его изготовления. А.К.Яворский, О.С.Куншина, А.И.Кравец. Опубл.27.04.98.

25. А.с. СССР №567694. МКИ С 03 С 11/00. Шихта для получения армированного пеностекла. Т.Н.Кешинян, А.С.Власов, О.А.Мусвик. Опубл.05.08.77. Бюл.№29.

26. А.с. СССР №393227. МКИ С 03 С 11/00. Стекло для получения пеноматериала. Б.К.Демидович, В.И.Пилецкий, Е.Ф.Дмитриева, С.С.Акулич. Опубл.10.08.73. Бюл.№33.

27. А.с. СССР №1133240. МКИ С 03 С 11/00. Стекло для пеноматериала. Н.И.Минько, Ю.Л.Белоусов, К.И.Ермоленко. Опубл.07.01.85. Бюл.№1.

28. А.с. СССР №1537654. МКИ С 03 С 11/00. Композиция для получения пеностекла. С.В.Петров, Л.М.Сулименко, Б.С.Черепанов, Ю.П.Черепанов, В.М.Фирсов, И.А.Кумалагов. Опубл.23.01.90. Бюл.№3.

29. A.c. СССР №1675243. МКИ С 03 С 11/00. Стекло для получения пеноматериала. Ж.Т.Сулейменов, С.С.Касымова, Б.Е.Косаев, В.Б.Кчмистая. Опубл.07.09.91. Бюл.№33.

30. Патент РФ №2087432. МКИ С 03. В 19/08. Способ получения пеностекла, способ абразивной стирки ткани, пеностекло и пеностекло для абразивной стирки ткани. Оут Генри К. Опубл. 27.05.92.

31. Патент РФ №2013405. МКИ С 03 С 11/00. Пенокварцевое стекло. Ю.А.Цепочкина. Опубл.30.05.94. Бюл.№10.

32. Патент РФ №2167112. МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла. А.А.Кетов, И.С.Пузанов М.П.Пьянков, Д.В.Саулин. Опубл.20.05.2001. Бюл.№14. - Прототип.

33. А.с. СССР №1719350. МКИ С 04 В 28/26. Состав для изготовления теплоизоляционного материала Н.Н.Игнатенко, Л.А.Никитина, С.В.Афанасьев, Ю.А.Ананников, В.Ю.Плахотник, Ю.Г.Войлов, Р.Н.Чехунов. Опубл.15.03.92. Бюл.№10.

34. Патент РФ №2149146. МКИ С 03 С 11/00. Шихта для получения пеностекла. В.И.Наумов, Е.С.Ахлестин, В.В.Гимик, Е.П.Головин, В.П.Сучков. Опубл.20.05.2000.

35. Патент РФ 2164898. С 03 С 11/00. Состав для получения пеностекла. Д.Р.Дамдинова, А.Д.Цыремпилов, К.К.Константинова. Опубл.10.04.2001.

1. Способ получения пеностеклокристаллического материала, включающий получение водосодержащей пасты из порошкообразной смеси стекла, кварцевого песка и газообразователя, нагрев композиции до пенообразования при 750-850°С и получение силикатного материала пенной структуры с плотностью 150-1000 кг/м³, отличающийся тем, что порошкообразную смесь затворяют водным раствором силиката натрия в виде жидкого стекла, SiO₂ добавляют в виде песка, измельченного до размеров частиц менее 0,1 мм, с последующей выдержкой полученной пасты до образования монолитного блока перед термообработкой.

2. Пеностеклокристаллический материал пенной структуры с плотностью 150-1000 кг/м³, полученный согласно способу по п.1 после термообработки водосодержащей пасты из порошкообразной смеси стекла, кварцевого песка и газообразователя, отличающийся чем, что материал содержит в качестве кристаллических фаз α-кварц с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,425 нм, 0,335 нм и 0,182 нм; Na₂Si₂О₅ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,493 нм, 0,380 нм и 0,329 нм; 5СаО·3Al₂О₃ с тремя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,495 нм, 0,268 нм и 0,166 нм; СаО·Al₂О₃ с двумя наиболее характерными межплоскостными расстояниями 0,297 нм и 0,252 нм.