Способ получения пеностекла

Авторы патента:

C03C8/24 - плавящиеся герметизирующие составы, представляющие собой составы фритты, содержащие нефриттующиеся добавки, т.е. для использования в качестве герметиков между различными материалами, например стеклом и металлом; припои из стекла

C03C11/00 - Пеностекло

Владельцы патента RU 2641042:

ГАОУ АО ВО Астраханский Государственный Архитектурно-Строительный Университет (RU)

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству материала из пеностекла. Способ получения материала из пеностекла включает загрузку силикатной массы в виде стеклобоя в контейнер, его вспенивание, схватывание и создание стеклянной оболочки. В качестве стеклянной оболочки используют тонкостенный стеклянный контейнер, в который загружают силикатную массу, содержащую жидкое стекло и стеклобой. После вспенивания и схватывания силикатной массы контейнер герметизируется. Технический результат заключается в сокращении энергетических затрат при изготовлении материала из пеностекла при одновременном обеспечении его влагостойкости и механической прочности.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству материала из пеностекла.

Пеностекло является неорганическим силикатным материалом, содержащим в своем объеме значительные количества газовой фазы. Процесс его получения заключается в изготовлении шихты, состоящей на 95-97% из стекла и на 5-3% из газообразователей (карбонатных, например, известняка или углеродных, например, древесного угля, кокса, сажи), нагревании шихты до температуры 850-875°С в контейнерах. 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 и большой механической прочностью [1].

Известен способ получения пеношлакостекла [2], предназначенного для использования в качестве термо- и звукоизоляции.

Основным недостатком данных способов получения являются высокие энергетические затраты на:

- расплав исходного сырья при температуре 750-900°С,

- термостабилизацию (необходима для медленного остывания блока пеностекла);

- отжиг полученных стеклоблоков в течение нескольких часов (отжиг необходим для снятия механических напряжений в пеностекле. Механические напряжения возникают из-за разной скорости остывания слоев пеностекла в зависимости от расположения слоя относительно поверхности);

- термическую обработку и обжиг защитного покрытия.

Этого недостатка лишен способ приготовления пеностекла на основе безобжигового твердения вспененных масс, содержащих жидкое стекло и стеклобой. Твердение масс с жидким стеклом объясняется выделением из последнего коллоидного кремнезема. Образующийся гель служит связкой для частиц наполнителя и обусловливает, тем самым, процесс схватывания и твердения силикатных композиций. Если в качестве наполнителя используется стеклобой, то связка усиливается, поскольку жидкое стекло выступает по отношению к поверхности стеклобоя как растворитель, а компоненты стеклобоя по отношению к жидкому стеклу выступают как отвердитель.

Вспенивание такой массы может происходить при помощи веществ, служащих одновременно отвердителями (углекислота, пар) [3]. То есть меняется сам механизм твердения пеностекла (вместо застывания расплава, схватывание инертных компонентов вяжущим). При этом энергетические затраты снижаются на два порядка. Однако полученное таким образом пеностекло имеет низкую прочность и водостойкость [4].

Наиболее близким из известных является способ получения материала из пеностекла [5], включающий:

- загрузку силикатной массы, включающей стеклобой с сажей мелом и известняком в контейнер;

- ее вспенивание и обжиг,

- отжиг и охлаждение полученных блоков из пеностекла до 20-25°С;

- нанесение на готовые блоки из пеностекла методом полива защитного покрытия из стекломассы, включающей жидкое стекло и стеклобой;

- термическую обработку при температуре 100-150°С;

- обжиг при температуре 500-600°С.

С помощью такого способа получают материал повышенной плотности и пониженной проницаемости.

Цель изобретения: сокращение энергетических затрат при изготовлении материала из пеностекла при одновременном обеспечении его влагостойкости и механической прочности.

Вспенивание и схватывание пеностекла на основе силикатных масс, содержащих жидкое стекло, производят в стеклянных контейнерах, которые потом герметизируют и используют в качестве строительных деталей вместе со вспененным в них пеностеклом. Находясь в прочном герметичном стеклянном контейнере пеностекло на основе силикатных масс, содержащих жидкое стекло, не будет впитывать влагу из воздуха и будет защищено от механического воздействия.

Поставленная цель достигается тем, что в контейнер из стекла загружается силикатная масса, содержащая жидкое стекло и стеклобой, и вспенивается. После вспенивания и схватывания силикатной массы, контейнер герметизируется.

Предлагаемый способ получения материала из пеностекла состоит из следующих стадий:

- изготовление или использование готовых стеклянных контейнеров;

- загрузка в них силикатной массы, содержащей жидкое стекло и стеклобой;

- безобжиговое вспенивание и твердение внутри стеклянного контейнера пеностекла на основе силикатной массы;

- герметизация контейнеров со вспененным пеностеклом.

Поскольку из расплава изготовляется только тонкостенный стеклянный сосуд, то общие энергетические затраты резко сокращаются. При этом собственно пеностекло из силикатной массы, содержащей жидкое стекло, находится в герметичном стеклянном сосуде, предохраняющем его от воздействия влаги и механического воздействия.

Заявляемый способ позволяет использовать в качестве исходного сырья для производства пеностекла не только стеклобой (одна из сырьевых фракции для изготовления силикатных масс, содержащих жидкое стекло) но и стеклотару в качестве герметизируемого контейнера.

Источники информации

[1] Краткая химическая энциклопедия //Советская энциклопедия. - М., 1965, т. 4, с. 1033-1034.

[2] А. С.СССР N 337354. МКИ С03С 11/00. Способ получения пенош-лакостекла. М.И. Козьмин. Опубл. 15.05.72. Бюл. N 15.

[3] Электронный ресурс: http://bent.ru/modules/Articles/article.php?storyid=342&storypage=3.

[4] Электронный ресурс: http://greensector.ru/strojjmaterialy/penosteklo-kharakteristiki-primenenie-dostoinstva-i-nedostatki-uteplitelya.html.

[5] Патент РФ №2485058, МПК С03С 11/00, С03В 19/08.

Способ получения материала из пеностекла, включающий загрузку силикатной массы в виде стеклобоя в контейнер, его вспенивание, схватывание и создание стеклянной оболочки, отличающийся тем, что в качестве стеклянной оболочки используют тонкостенный стеклянный контейнер, в который загружают силикатную массу, содержащую жидкое стекло и стеклобой, а после вспенивания и схватывания силикатной массы контейнер герметизируется.

Изобретение относится к герметизации стеклянных пластин друг с другом или герметизации стекла и керамики. Паста для получения герметичного соединения содержит фритту и микроволновую соединительную добавку.

Индукционная пайка неорганических подложек // 2638070

Изобретение относится к пайке неорганических подложек. Способ пайки по меньшей мере двух стеклянных подложек друг с другом включает нанесение на по меньшей мере одну подложку пасты, содержащей припой и индукционную связующую добавку.

Материалы фритты на основе ванадия и способы их изготовления // 2622942

Изобретение относится к фритте на основе ванадия, используемой для изоляции в стеклопакетах. Технический результат – снижение температуры плавления стеклоприпоя.

Улучшенные стеклоприпойные материалы и/или способ изготовления вакуумных стеклопакетов, содержащих эти материалы // 2621235

Изобретение относится к стеклоприпойным материалам для изготовления стеклопакетов. Технический результат – уменьшение времени воздействия нагрева для получения припоя, снижение напряжений на стеклянной подложке.

Способ получения легкоплавкой стеклокомпозиции // 2614844

Изобретение относится к легкоплавким стеклокристаллическим композиционным материалам для вакуумплотного низкотемпературного спаивания корундовой керамики. Технический результат – повышение механической прочности получаемых спаянных изделий и повышение технологичности получения стеклокомпозиций.

Стеклянный уплотнитель для батарей твердооксидных электролитических элементов (soec) // 2561097

Изобретение относится к батарее твердооксидных электролитических элементов (SOEC), изготовляемой способом, который включает следующие стадии: (a) формирование первого блока батареи элементов путем чередования по меньшей мере одной соединительной пластины и по меньшей мере одного узла элемента, причем каждый узел элемента содержит первый электрод, второй электрод и электролит, расположенный между этими электродами, а также обеспечение стеклянного уплотнителя между соединительной пластиной и каждым узлом элемента, причем стеклянный уплотнитель имеет следующий состав: от 50 до 70 мас.% SiO2, от 0 до 20 мас.% Аl2О3, от 10 до 50 мас.% СаО, от 0 до 10 мас.% МgО, от 0 до 2 мас.% (Na2O+K2O), от 0 до 10 мас.% В2O3 и от 0 до 5 мас.% функциональных элементов, выбранных из TiO2, ZrO2, F2, P2O5, МоО3, Fе2O3, MnO2, La-Sr-Mn-O перовскита (LSM) и их комбинаций; (b) превращение указанного первого блока батареи элементов во второй блок со стеклянным уплотнителем толщиной от 5 до 100 мкм путем нагревания указанного первого блока до температуры 500°C или выше и воздействия на батарею элементов давлением нагрузки от 2 до 20 кг/см2; (c) превращение указанного второго блока в конечный блок батареи твердооксидных электролитических элементов путем охлаждения второго блока батареи, полученного на стадии (b), до температуры ниже, чем на стадии (b), при этом стеклянный уплотнитель на стадии (a) представляет собой лист стекловолокон.

Соединение материалов, способ его изготовления и корпус для отпираемого светом тиристора // 2273619

Изобретение относится к вакуумно-плотному и стойкому к изменениям температуры соединению материалов из алюмооксидного сапфира и алюмоокисидной керамики, а также к способу его изготовления и его применению.

Стекло для стеклокристаллического цемента // 2237624

Изобретение относится к составам легкоплавких кристаллизующихся стекол для стеклокристаллических цементов и может быть использовано в качестве спая и герметика в приборостроении, электронной технике и радиоэлектронике, в частности в производстве чувствительных элементов кварцевых резонаторов.

Легкоплавкое стекло // 2237623

Композиция легкоплавкого стеклокристаллического материала // 2197441

Изобретение относится к составам легкоплавких стеклокристаллических композиционных материалов, предназначенных для спаивания стеклопластин при изготовлении газоразрядных индикаторных панелей и стеклопакетов, а также для спаивания кремниевых пластин, при изготовлении структур кремний-на-изоляторе и интегральных сенсоров, для защиты и герметизации электронных компонентов и интегральных схем.

Шихта для синтеза конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла // 2639758

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к технологии изготовления эффективных конструкционно-теплоизоляционных материалов. Шихта для синтеза конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла содержит, мас.%: шлак ТЭС 35-45, металлургический шлак 5-10, стеклобой 35-45, глицерин 3, борную кислоту 3, фторид натрия 4.

Состав шихты для изготовления пеностекла // 2631462

Изобретение относится к составу шихты для получения пеностекла. Технический результат - повышение теплотехнических и прочностных характеристик пеностекла.

Способ производства гранулированного пеностекла и гранулированных пеностеклокристаллических материалов и устройство для его осуществления // 2629506

Изобретение относится к производству гранулированного пеностекла. Технический результат – получение равномерно вспененной структуры в пеностекле.

Шихта для получения пеностекла // 2627789

Изобретение относится к технологии строительных материалов теплоизоляционно-конструкционного назначения. Технический результат – расширение сырьевой базы, снижение температуры вспенивания.

Шихта для получения пеностекла // 2627788

Изобретение относится к технологии строительных материалов теплоизоляционно-конструкционного назначения. Технический результат изобретения – расширение сырьевой базы, получение однородной пористой структуры пеностекла.

Шихта для синтеза теплоизоляционного ячеистого стекла // 2627516

Изобретение относится к теплоизоляционным материалам. Технический результат – снижение температуры вспенивания.

Шихта для получения пеностекла // 2625828

Изобретение относится к составу шихты для получения пеностекла. Шихта для получения пеностекла, включающая гидрат окиси натрия, углерод, перлит, отличающаяся тем, что дополнительно содержит листовое стекло и/или тарное стекло при следующем соотношении размолотых до остатка не более 10% на сите №008 компонентов, мас.

Теплоизоляционное ячеистое стекло // 2614993

Изобретение относится к технологии изготовления эффективных теплоизоляционных материалов. Технический результат изобретения заключается в снижении температуры вспенивания, расширении сырьевой базы.

Способ получения вспененных гранул // 2611093

Изобретение относится к производству вспененных гранул. Технический результат – упрощение способа, повышение эффективности процесса и качества готового продукта.

Технологическая линия производства гранулированного пеностекла // 2609783

Изобретение относится к производству гранулированного пеностекла. Техническим результатом - повышение очистки гранул.

Технологическая линия производства гранулированного пеностекла // 2642756

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к производству гранулированного пеностекла. Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение выхода годного продукта. Технический результат достигается тем, что технологическая линия производства гранулированного пеностекла содержит установленные и взаимосвязанные посредством транспортеров бункер исходного сырья, измельчитель, бункер жидкого компонента, грануляторы, барабанную сушилку, вибросито, бункер с дозатором высушенных гранул, бункер с разделяющей средой. А также содержит вращающуюся печь вспенивания, вращающийся холодильник, установленный после печи вспенивания, бункер накопления вспененных гранул, склад готовой продукции с двумя последовательно установленными виброситами, каждое из которых снабжено двумя сетками и связанными через сборники гранул и посредством пневмотранспортеров с бункерами готовой продукции. Дополнительно линия содержит аттритор мокрого помола, соединенный с бункером жидкого компонента, и сушильно-грануляционную установку, соединенную с сушильным барабаном. 1 ил.