粉煤灰泡沫玻璃的制備及性能優(yōu)化.pdf

1、本研究以粉煤灰和廢玻璃為主要原料,通過加入不同種類的發(fā)泡劑、助熔劑、穩(wěn)泡劑等外加劑,在特定的燒制工藝下制備了粉煤灰泡沫玻璃外墻保溫材料,并對制品的強(qiáng)度、表觀密度、孔隙率、吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)等物理參數(shù)進(jìn)行了測定。經(jīng)過初期試驗探索發(fā)現(xiàn),影響粉煤灰泡沫玻璃物理性能的主要因素為發(fā)泡劑種類及摻量、粉煤灰摻量、發(fā)泡溫度、發(fā)泡時間四個因素。本研究針對上述四個因素分別進(jìn)行了單因素試驗,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了正交試驗設(shè)計優(yōu)化,試驗研究結(jié)果表明:
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2、)隨著發(fā)泡劑摻量的增加,生成的氣體增多,材料的孔隙率隨之增大,表觀密度降低,相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)也隨之降低。綜合考慮材料的各物理性能指標(biāo),以碳酸鈉為發(fā)泡劑,且摻量在2％-4%較為適宜,此時材料的表觀密度可達(dá)0.4g/cm3以下,導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0.07 W/(m?K)以下。
　　(2)粉煤灰摻量對粉煤灰泡沫玻璃的制備及其性能有很大影響。隨著粉煤灰摻量的增加,坯體的軟化溫度升高,不利于玻璃粉的熔融軟化,材料的孔隙率

3、降低,表觀密度增大,材料的導(dǎo)熱系數(shù)也明顯增大,嚴(yán)重影響材料質(zhì)量,并且能耗過大。因此粉煤灰摻量不宜超過25%。
　　(3)發(fā)泡溫度對材料的表觀密度和孔隙率影響相對較小,但材料的其他性質(zhì)波動較大,說明發(fā)泡溫度主要影響材料的孔隙結(jié)構(gòu),溫度過高會造成材料內(nèi)部孔隙連通,形成開孔孔隙,開孔孔隙的增多對應(yīng)的材料的強(qiáng)度、吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)差異較大。
　　(4)隨著發(fā)泡時間的延長,材料的孔壁變薄,孔徑增大,孔隙率呈上升的趨勢。發(fā)泡時間超過40

4、min后,材料孔徑明顯增大,出現(xiàn)連通孔,導(dǎo)致材料的物理性能降低。制備粉煤灰泡沫玻璃的發(fā)泡時間宜控制在20min-40min。
　　(5)通過正交實驗對影響粉煤灰泡沫玻璃的物理性能的因素進(jìn)行研究,表明粉煤灰摻量對粉煤灰泡沫玻璃各個物理指標(biāo)的平均影響程度最大,而發(fā)泡劑對材料的導(dǎo)熱系數(shù)和吸水率影響較大。通過正交試驗優(yōu)化后的最佳試驗制備參數(shù)制得的粉煤灰泡沫玻璃導(dǎo)熱系數(shù)最低可達(dá)到0.0566 W/(m?K),表觀密度最低可達(dá)0.222kg/