CN104066692A - 使用废玻璃制造泡沫玻璃的方法以及使用膨胀计预测玻璃的发泡范围的方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一方面，提供了使用废玻璃制造泡沫玻璃的方法，包括以下步骤：通过在不添加发泡剂的情况下在模具中压制含有硅酸钠或硼铝硅酸盐的废玻璃粉末来制备模塑制品，和在600℃至1,000℃的温度范围对模塑制品进行煅烧并使其发泡，其中废玻璃粉末的制备方法包括通过湿磨法来研磨含有硅酸钠或硼铝硅酸盐的废玻璃。

Description

使用废玻璃制造泡沫玻璃的方法以及使用膨胀计预测玻璃的发泡范围的方法

技术领域

本发明涉及制造泡沫玻璃的方法和预测发泡范围的方法，更特别地涉及其中使用废玻璃作为原料在不添加发泡剂(或气泡形成剂(bubble-formingagent))的情况下通过研磨和热处理方法来制造泡沫玻璃的泡沫玻璃制造方法和使用膨胀计预测玻璃的发泡范围的方法。

背景技术

泡沫玻璃用于需要工业防水性、耐热性和耐久性的应用中，这是因为它在重量轻的同时显示出优异的防火、绝缘、耐热和吸音性能。具体地，泡沫玻璃在结构或建筑中被用作优异的隔热材料和吸音材料。

在20世纪30年代末已经提出泡沫玻璃的制造原理。例如，将还原剂(如碳)和含有氧化物、硫酸盐或其它类型的氧化组分的发泡剂与具有特定组成的玻璃混合，并且粉碎如此获得的混合物。然后，将粉碎后的混合物放置在预定的容器或模具中，从而在软化或熔融之前进行煅烧。

在热处理过程中，在碳和硫氧化物(或玻璃的氧化物或氧化剂)之间发生氧化-还原反应。结果，熔融的玻璃可以含有SO₂、CO₂、N₂、H₂S或其它气体。这可以产生形成具有低密度且对热传导和热辐射具有耐受性的结构的材料，并且这可以形成游离气体。结果，当获得最佳结果时，玻璃的结构可以具有封闭的孔，水、水蒸汽或其它液体或气体不能渗入该孔中。

已提出根据以上制造原理制造的泡沫玻璃块的制造方法的众多研究结果和相关专利。为了制造由Pittsburg Corning of the United States of America商业化的泡沫玻璃，必须首先制备具有特定组成的用于制造泡沫玻璃的玻璃原料。为此，已制备用于制造泡沫玻璃的玻璃原料，所述玻璃原料可以通过将各种组分(如Na₂SO₄、CaCO₃、MgCO₃、Na₂O和As₂O₃)添加到用于制造玻璃的典型原料组合物中和在1300℃至1600℃的温度范围中实施熔融方法来制造泡沫玻璃。粉碎如此制备的玻璃，将碳作为形成助剂(所述形成助剂产生了通过与其它组分反应来充当直接发泡剂的气体)添加到其中并且充分混合。然后，将用于制造泡沫玻璃的混合后的玻璃原料粉末放置在预定的容器中，在400℃至650℃的温度范围中进行预热，使其在800℃至900℃的温度范围中经受发泡过程，然后经受热处理方法(如用于稳定的冷却和缓慢冷却)。将如此获得的产品切成预定的尺寸并且进行包装以供出售。

然而，在该方法中，由于如上所述的1300℃至1600℃的热处理温度在制备用于制造泡沫玻璃的玻璃原料的方法中是必要的，所以需要大量的能量。因此，设备的投资和管理费用是必须的，因而，用于制造泡沫玻璃的玻璃原料的生产成本可能占泡沫玻璃生产成本的超过一半。

在泡沫玻璃的制造中，尽可能精确地预测玻璃的发泡范围是非常重要的。已提出根据以上制造原理制造的泡沫玻璃块的制造方法的众多研究结果和相关专利。然而，对于泡沫玻璃的产生范围的研究已无关紧要了。

通常，已使用高温显微镜通过实时图像在宏观上进行泡沫玻璃的产生范围的精确预测实验。然而，这不可以精确地预测玻璃的发泡范围，测量单位也可能被限制到仅毫米(mm)单位。

发明内容

技术问题

本发明提供了在不使用发泡剂的情况下，通过使用废玻璃而同时无需玻璃熔融、水解或用于制备特殊组合物的任何其它预处理来制造具有均匀孔分布和有效功能的无色或有色泡沫玻璃的方法。

本发明还提供了使用膨胀计根据各种测量变量(如温度范围、升温速率、保持时间和冷却速率)精确预测玻璃的发泡范围的方法。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了使用废玻璃制造泡沫玻璃的方法，包括：通过在不添加发泡剂的情况下在成形模具中压制具有硅酸钠或硼铝硅酸盐组分的废玻璃粉末来制备模塑制品；和在600℃至1,000℃的温度范围对模塑制品进行煅烧和使其发泡，其中通过采用湿磨法研磨具有硅酸钠或硼铝硅酸盐组分的废玻璃，来制备废玻璃粉末。

在这种情况下，可以将选自水、乙醇、甲醇和丙酮中的至少一种或多种用作所述湿磨法的溶剂。

此外，所述方法还可以包括在通过湿磨法研磨之前，对具有硅酸钠或硼铝硅酸盐组分的所述废玻璃进行干磨。

废玻璃粉末的尺寸可以为1μm至10μm。

可以将金属氧化物作为着色剂添加到所述废玻璃粉末中，所述金属氧化物可以是钴氧化物(Co₃O₄)或锰氧化物(MnO₃)中的任意一种或多种。

可以在煅烧和发泡之前或在通过湿磨法研磨之前将金属氧化物添加到废玻璃粉末中。

根据本发明的另一方面，提供了预测玻璃的发泡范围的方法，包括使用未发泡前体根据温度的形状变化曲线以预测未发泡前体的发泡范围，所述根据温度的形状变化曲线采用膨胀计测量。

可以通过以下步骤来获得所述根据温度的形状变化曲线：将未发泡前体引入膨胀计中；和在将所述未发泡前体加热至高于所述未发泡前体的发泡起始温度时，测量所述未发泡前体的长度或体积变化。

可以在垂直载荷或推动力为200cN或更少的条件下获得所述形状变化曲线。

可以通过改变测量温度范围、升温速率、冷却速率、或温度保持时间中的任意一种或多种，来获得所述形状变化曲线。例如，所述测量温度范围可以在室温至1400℃的范围中进行变化，所述升温速率可以在0.1℃/min至50℃/min的范围中进行变化，所述冷却速率可以在0.1℃/min至50℃/min的范围中进行变化，和所述保持时间可以在24小时或更少的范围中进行变化。

未发泡前体可以是粉末形式、或具有预定形状的块料形式。

有益效果

在本发明中，由于可以在不添加发泡剂的情况下使用废弃的废玻璃在过程控制下制造泡沫玻璃，所以可以简化该过程。因此，不仅可以有助于过程控制，而且还可以制造具有均匀孔结构和良好的美观特性的泡沫玻璃。因此，如此制造的泡沫玻璃可以用于各种建筑和环境相关的产品中。

此外，在本发明中，由于可以通过采用膨胀计进行分析来使精确预测具有各种变量的玻璃发泡范围成为可能，所以它可以有助于过程控制和生产方法的优化。因此，它可适合于设置精确的发泡温度和制造具有优化的密度的泡沫玻璃。

本发明的效果不限于前述内容，而是那些本领域技术人员根据以下说明将清楚地理解本申请未述及的其它效果。

附图说明

图1是阐明根据本发明使用废玻璃制造泡沫玻璃的方法的流程图；

图2是阐明根据本发明的实施例1和4制造的泡沫玻璃的微结构的结果；

图3是观察根据实施例1制造的泡沫玻璃的外观的结果；

图4是观察根据实施例5至8制造的泡沫玻璃的外观的结果；

图5阐明了根据本发明的实施方式通过使用膨胀计获得的形状变化曲线；

图6阐明了根据本发明的实施例9至12通过使用膨胀计获得的形状变化曲线；

图7单独阐明了根据本发明的实施例10获得的形状变化曲线；

图8是在图7中阐明的发泡点以及低于和高于所述发泡点时泡沫玻璃的微结构的电子显微镜观察的结果；和

图9a和9b分别是阐明在根据本发明的实施方式预测玻璃发泡范围的方法中使用的水平型膨胀计和垂直型膨胀计的截面视图。

具体实施方式

在下文中，现将参照附图更为全面地描述本发明，其中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以以多种不同的形式实施，且不应将其解释为限于本申请所提出的实施方式；而应解释为，提供这些实施方式以使得本公开是充分完全的，且向那些本领域技术人员全面地传达了本发明的思想。此外，为了便于解释，在附图中的要素尺寸可能是夸大的。

本发明的特征在于使用废玻璃通过直接使废玻璃发泡且不使用任何用于制造泡沫玻璃的特殊预处理方法来制造泡沫玻璃，所述废玻璃产生于日常生活或工业中。图1是阐明根据本发明的实施方式逐步制造泡沫玻璃的方法的流程图。在下文中，参照图1描述了根据本发明的实施方式制造泡沫玻璃的方法。

参照图1，制备具有硅酸钠或硼铝硅酸盐组分的废玻璃作为泡沫玻璃的原料(S1)。该原因在于当具有硅酸钠或硼铝硅酸盐组分的废玻璃用作泡沫玻璃的原料时，可以在不添加单独的发泡剂的情况下制造泡沫玻璃。

接着，研磨所制备的废玻璃以制备用于发泡的原料粉末(S2)。在这种情况下，通过湿磨法使用研磨仪器(如盘磨机或球磨机)研磨所制备的废玻璃。在这种情况下，选自水、乙醇、甲醇和丙酮中的至少一种溶剂可以用作溶剂。

可以通过用于有效研磨的多个步骤进行废玻璃的研磨。例如，可以通过干法实施废玻璃的初次粗磨，然后可以通过湿磨法实施二次细磨以制备较为精细的粉末。

期望制备最终研磨后的粉末的粒度尽可能精细。然而，出于粉末制备的经济成本的考虑，可以将粉末的粒度控制在1μm至10μm的范围中。

之后，在不添加发泡剂的情况下将废玻璃粉末放置在成形模具中，通过单轴压制和均衡压制将所述废玻璃粉末制备成为模塑制品(S3)。通过在600℃至1,000℃的温度范围中煅烧和发泡，来将模塑制品制备为泡沫玻璃(S5)。

在本发明中，参照以下式1描述了泡沫玻璃的形成机理。

(式1)

如图1中所示，对于具有特定组成的玻璃原料，例如，当在式1中的M是如同在硅酸钠中的钠(Na)时，在加入水时在水中的H⁺离子和在玻璃中的Na+离子通过水解发生交换，且形成NaOH碱溶液(第1步)。接着，在NaOH碱溶液中的OH-离子渗透进入玻璃中，以破坏SiO₂的网络结构(第2步)。之后，在经受煅烧和发泡过程时，作为水解的结果包含在玻璃中的呈游离态的OH^-组分或湿气分解形成在软化或熔融的玻璃颗粒中的气泡。由于截留在玻璃颗粒中的气泡，因而可以在玻璃中形成气泡，以成为泡沫玻璃。

通过根据本发明的实施方式的制造方法制造的泡沫玻璃可以具有均匀的细孔结构，且可以具有良好的美感以及优异的机械性能。例如，通过以上制造方法制造的泡沫玻璃的物理性能可以包括在25℃时0.070kcal/mh℃的热导率、287kg/m³的密度、88％的孔隙率、和1.4MPa的压缩强度。

作为本发明的另一实例，可以提供制造具有多种颜色的有色泡沫玻璃的方法。可以通过将金属氧化物作为着色剂添加到废玻璃粉末中来实现有色泡沫玻璃。在这种情况下，例如，用作着色剂的金属氧化物可以是钴氧化物(Co₃O₄)或锰氧化物(MnO₃)。当对包括金属氧化物的废玻璃粉末进行煅烧和使其发泡时，可以制造以特定颜色着色的有色泡沫玻璃。

可以在研磨废玻璃的过程中添加作为着色剂的金属氧化剂。例如，将金属氧化物添加到废玻璃粉末中，该粉末通过采用湿磨法初次粗磨所制备的废玻璃，然后通过湿磨法实施二次细磨以制备废玻璃粉末来制备。可替换地，将金属氧化物添加到二次细磨已完成的粉末中，然后可以进行随后的处理。此外，只要在煅烧和发泡过程之前添加金属氧化物，可以使用任何方法，例如，在研磨所制备的废玻璃之前添加金属氧化物，然后实施研磨处理，或研磨废玻璃来制备最终的废玻璃粉末，然后在模塑之前添加金属氧化物。

根据本发明实施方式的泡沫玻璃的制造基本上可以包括在加热未发泡前体的过程中进行发泡。在本申请中，表述“未发泡前体”是指处于如下所述状态的玻璃：其中发泡尚未发生，但是当加热玻璃时可发生发泡。在这种情况下，未发泡前体可以是玻璃颗粒或具有预定形状的块料形式(包括通过压制玻璃粉末形成的模塑制品)。可以通过精确地预测未发泡前体的发泡范围来较为准确地控制泡沫玻璃的制造过程。

通常，为了预测泡沫玻璃的发泡范围，在宏观上使用高温显微镜。然而，根据本发明的预测玻璃发泡范围的方法，可以通过使用膨胀计而不使用高温显微镜的情况下测量模塑制品在发泡期间于各种条件下发生的长度或体积变化，来预测满足宏观角度和微观角度二者的玻璃的泡沫产生范围和行为。因此，由于本发明的预测玻璃发泡范围的方法可以具有通过使用收缩或膨胀曲线(所述曲线通过膨胀计获得)观察玻璃的热行为的技术特征，所以在泡沫玻璃的制造中可以设置较为精确的发泡温度范围。

可以通过以下式2和3来计算玻璃的收缩和膨胀行为，可以基于式2和3推出根据温度变化的玻璃的长度或体积变化。

(式2)

α＝[(L₂-L₁)/L₀(T₂-T₁)]

＝(XL/L₀)/XT

L₀＝在初始温度的样品长度

L₁＝在较低温度T₁的样品长度

L₂＝在较高温度T₂的样品长度

其中α表示线性膨胀的系数，其指长度变化与温度变化的比例。

(式3)

V＝L₁L₂L₃

$\frac{\mathrm{dV}}{\mathrm{dT}}=L_1{L}_2\frac{{\mathrm{dL}}_3}{\mathrm{dT}}+L_1{L}_3\frac{{\mathrm{dL}}_2}{\mathrm{dT}}+L_2{L}_3\frac{{\mathrm{dL}}_1}{\mathrm{dT}}$

$\mathrm{\β}=\frac{1}{V}\frac{\mathrm{dV}}{\mathrm{dT}}=\frac{1}{L_3}\frac{{\mathrm{dL}}_3}{\mathrm{dT}}+\frac{1}{L_2}\frac{{\mathrm{dL}}_2}{\mathrm{dT}}+\frac{1}{L_1}\frac{{\mathrm{dL}}_1}{\mathrm{dT}}$

β＝3α

体积膨胀系数β定义为在恒定压力体积下的分钟变化与温度变化的比例。

作为测量以上等式所需的长度或体积变化的技术，用于测量在将恒定的载荷施加于样品的状态中作为温度和时间的函数的长度变化(ΔL)的热分析技术可归类为取决于施加载荷的程度的膨胀测定法和热力学分析(TMA)方法。

TMA方法测量了在施加恒定载荷的状态中作为温度和时间的函数的长度变化，膨胀测定法指在几乎不施加载荷的状态中测量作为温度和时间的函数的长度变化的方法。然而，在ASTM标准和实际测量中，由于采用TMA方法进行的测试通常在施加数十cN的力时实施，且在膨胀测定法中也施加数十cN的力，所以将这两种测量方法分类是没有意义的。

通常，膨胀计使用称为线性可变差动变压器(LVDT)的位移测量传感器来测量长度变化，所述膨胀计包括调节温度的加热炉和固定样品的支架(holder)装置。

膨胀计可以分为如图9a中的水平型和如图9b中的垂直型。在水平型中，可以将包括样品91a的样品支架90a水平地引入加热炉92a中。相反地，对于垂直型，可以将包括样品91b的样品支架90b垂直地引入加热炉92b中。水平型和垂直型二者均可以分别包括热电偶94a和94b来测量样品91a和91b的温度。可以通过推杆93a和93b来将预定的载荷施加于样品91a和91b。例如，对于水平型膨胀计，可以在推动推杆93a的力为200cN或更少的条件下进行测量，对于垂直型膨胀计，可以在推动推杆93b的垂直载荷为200cN或更少的条件下进行测量。对于垂直型膨胀计，可以通过仅施加等于推动载荷93b其自身重量的垂直载荷来进行测量。

由于可以通过使用水平型膨胀计在推动力的条件下的测量和使用垂直型膨胀计在垂直载荷的条件下的测量来进行互补式测量，所以可以设置形成泡沫比例的最佳温度条件。

当使用该膨胀计时，可以识别未发泡前体的收缩和膨胀行为，以实时地了解向泡沫玻璃的转化过程。此外，可以在宏观和微观的角度观察和分析取决于升温速率的变化、在恒定温度范围的保持时间和冷却速率的变化的泡沫产生行为。

例如，可以实时地观察由玻璃的收缩和膨胀引起的泡沫行为，同时在室温至1400℃的范围中变化温度、在0.1℃/min至50℃/min的范围中变化升温速率、在0小时至24小时的范围中变化温度保持时间、和在0.1℃/min至20℃/min的范围中变化冷却速率。

在下文中，将参照附图具体地描述预测玻璃的发泡范围的方法。

图5阐明的曲线(这称为“形状变化曲线”)显示了通过使用水平型膨胀计获得的硅酸钠玻璃的收缩和膨胀行为的实例。特定地，形状变化曲线是测量在如下所述的期间产生的形状(如玻璃的长度或体积)变化的结果：在所述期间将硅酸钠玻璃粉末的模塑制品引入膨胀计中，将模塑制品以5℃/min的升温速率在25cN的载荷从室温加热至700℃，在700℃温度保持120分钟，然后将模塑制品以5℃/min的冷却速率冷却至室温。

在图5中，x轴表示时间，左边的y轴表示线性收缩率(ΔL/L,％)，右边的y轴表示温度。图5(a)阐明了温度根据时间的变化，图5(b)阐明了形状变化曲线，其显示了响应于温度变化所产生的硅酸钠玻璃的收缩和膨胀行为。

参照图5中所阐明的形状变化曲线，当温度增加时，玻璃的收缩线性地发生，直至发泡点。然而，当保持时间增加时未发泡前体的发泡发生在约600℃的发泡点。因此，可发生一个部分，在其中体积以与部分2中相同的方式线性地增加。部分3表示体积随温度的降低的变化，且可以实时地观察到根据温度的降低的泡沫玻璃的收缩率和在冷却期间所产生的裂缝的出现。

根据依照本发明实施方式的测量发泡范围的方法，可以通过在玻璃的发泡过程期间测量形状的变化(如长度或体积的变化)，来实时地测量玻璃的发泡范围。因此，当使用测量发泡范围的方法时，可以根据各种发泡条件(例如，温度、加热和保持时间条件)来知晓发泡特性。因此，可以基于关于发泡特性的数据来实施适合制造具有期望的物理性能的泡沫玻璃的各种条件的优化。

在下文中，将根据具体实施例详细描述本发明。然而，本发明不限于此。

实施例1至4：使用废玻璃制造泡沫玻璃

使用盘磨机初次研磨具有硅酸钠组分的废玻璃。使用再循环方法进行至多三次研磨。在作为溶剂的蒸馏水中使用行星式研磨机以100rpm至400rpm的速度对如此获得的初次研磨的粉末(平均粒度为120μm)进行1小时至72小时的二次湿磨(平均粒度为2μm)。

在烘箱中于60℃将二次研磨的粉末干燥24小时。使用200目网筛过筛干燥的粉末。将如此获得的过筛的粉末作为未发泡前体放置在成形模具中，通过压制将其模塑，以制备未发泡前体。使用电炉以1℃/min、5℃/min、10℃/min和20℃/min的各种升温速率将未发泡前体从室温加热至700℃，且使其经受煅烧和发泡过程2小时，从而制造泡沫玻璃(实施例1至4)。表1介绍了实施例1至4的具体条件。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					升温速率(℃/min)	1	5	10	20
煅烧温度(℃)	700	700	700	700
					煅烧时间(小时)	2	2	2	2

图2a至2d分别阐明了根据本发明实施例1至4制造的泡沫玻璃的微结构的电子显微镜观察的结果。参照图2a至2d，可理解孔均匀地分散在所制造的泡沫玻璃中，可观察到孔的平均尺寸随升温速率的增加而增加。此外，作为观察其外观的结果，良好的美感得到实现。在图3中示例性地阐明了观察实施例2的泡沫玻璃的外观的结果。

实施例5至8：使用废玻璃制造具有美感的泡沫玻璃

实施例5至8涉及通过以预定的颜色对实施例1至4的泡沫玻璃着色获得的有色泡沫玻璃。具体地，使用盘磨机以与实施例1至4相同的方式初次研磨具有硅酸钠组分的废玻璃。将作为着色剂的1wt％或2wt％的钴氧化物(Co₃O₄)或锰氧化物(MnO₃)添加到如此获得的初次研磨的粉末(平均粒度为120μm)中，然后在作为溶剂的蒸馏水中使用行星式研磨机以200rpm的速度二次湿磨如此获得的混合物8小时(平均粒度为2μm)。

在烘箱中于60℃将二次研磨的粉末干燥24小时。使用200目网筛过筛干燥的粉末。将如此获得的过筛的粉末作为未发泡前体放置在成形模具中，通过压制将其模塑，以制备未发泡前体。通过使用电炉以5℃/min的升温速率在700℃加热2小时来使未发泡前体经受煅烧和发泡过程，从而制造具有多种颜色的泡沫玻璃。表2介绍了实施例5至8的具体条件和泡沫玻璃的颜色。

表2

图4以左上方、右上方、左下方、和右下方的顺序阐明了根据实施例5至8制造的泡沫玻璃的颜色的观察结果。

参照图4的左上方和右上方，当以1wt％的量添加钴氧化物(Co₃O₄)时，获得了灰色和297kg/m³的密度。然而，当钴氧化物的添加量增加至2wt％时，泡沫玻璃的颜色变成具有极好美感的浅蓝，且密度增加至476kg/m³。该原因在于玻璃的发泡特性根据钴氧化物的添加量而变化。

参照图4的左下方和右下方，当以1wt％的量添加锰氧化物(MnO₃)时，获得了军用蓝色和202kg/m³的密度。然而，当锰氧化物的添加量增加至2wt％时，获得了浅紫色，且密度增加至306kg/m³。

因此，可理解的是，考虑到泡沫玻璃的颜色和密度二者，可以通过适当地调节着色剂的添加量来制造具有期望的颜色和密度的泡沫玻璃。

实施例9至12：使用膨胀计预测玻璃的发泡范围

为了使用具有硅酸钠组分的玻璃预测泡沫玻璃的发泡范围，通过过筛粉末和使用成形模具模塑该粉末来制备未发泡前体。将所制备的未发泡前体引入膨胀计中，以如表3中所阐明的1℃/min、5℃/min、10℃/min和20℃/min的各种升温速率(实施例9至12)，在施加25cN的载荷时实时地观察泡沫玻璃的行为。

表3

	实施例9	实施例10	实施例11	实施例12
					升温速率(℃/min)	1	5	10	20
载荷变化(cN)	25	25	25	25
					冷却速率(℃/min)	-	-	-	-
保持时间(min)	-	-	-	-

图6阐明了形状变化曲线，所述曲线显示了在1℃/min、5℃/min、10℃/min和20℃/min的各种升温速率下未发泡前体的收缩和膨胀行为。参照图6，当温度增加时，未发泡前体线性收缩。然而，可理解的是，由于通过在发泡起始温度发泡而形成的孔，体积再次线性膨胀。在这种情况下，可证实的是未发泡前体的发泡起始温度趋向于随升温速率的增加而增加。

图7单独地阐明了当升温速率为5℃/min时根据温度的形状变化曲线，其中发泡起始温度为693℃。

图8a、8b和8c阐明了在图7中所示的673℃、693℃和713℃的温度时泡沫玻璃的微结构。

可理解的是，在低于发泡起始温度的温度未观察到孔(图8a)，在发泡起始温度观察到孔(图8b)，且由于剧烈的发泡现象在高于发泡起始温度的温度观察到相对粗糙的孔(图8c)。

因此，可证实的是可以通过使用发泡行为曲线控制和设置发泡条件来制造具有最佳物理性能的泡沫玻璃。

尽管已参照本发明的示例性实施方式具体地展示和描述了本发明，但那些本领域普通技术人员将理解在不脱离所附权利要求限定的本发明的实质和范围的情况下，在其中可以进行形式上和细节上的诸多变化。

Claims (14)

1.使用废玻璃制造泡沫玻璃的方法，所述方法包括：

通过在不添加发泡剂的情况下在成形模具中压制具有硅酸钠或硼铝硅酸盐组分的废玻璃粉末来制备模塑制品；和

在600℃至1,000℃的温度范围对所述模塑制品进行煅烧和使其发泡，

其中所述废玻璃粉末的制备方法包括通过湿磨法来研磨具有硅酸钠或硼铝硅酸盐组分的废玻璃。

2.权利要求1的方法，其中将选自水、乙醇、甲醇和丙酮中的至少一种或多种用作所述湿磨法的溶剂。

3.权利要求1的方法，其进一步地包括在通过所述湿磨法研磨之前，对具有硅酸钠或硼铝硅酸盐组分的所述废玻璃进行干磨。

4.权利要求1的方法，其中所述废玻璃粉末的尺寸为1μm至10μm。

5.权利要求1的方法，其中将金属氧化物作为着色剂添加到所述废玻璃粉末中。

6.权利要求5的方法，其中所述金属氧化物是钴氧化物(Co₃O₄)或锰氧化物(MnO₃)中的任意一种或多种。

7.权利要求6的方法，其中在煅烧和发泡之前，将所述金属氧化物添加到所述废玻璃粉末中。

8.权利要求7的方法，其中在通过所述湿磨法研磨之前添加所述金属氧化物。

9.预测玻璃的发泡范围的方法，所述方法包括使用未发泡前体根据温度的形状变化曲线来预测所述未发泡前体的发泡范围，所述形状变化曲线采用膨胀计测量。

10.权利要求9的方法，其中通过以下步骤来获得所述根据温度的形状变化曲线：

将未发泡前体引入膨胀计中；和

在将所述未发泡前体加热至高于所述未发泡前体的发泡起始温度时，测量所述未发泡前体的长度或体积变化。

11.权利要求9的方法，其中在垂直载荷或推动力为200cN或更少的条件下获得所述形状变化曲线。

12.权利要求9的方法，其中通过改变测量温度范围、升温速率、冷却速率、或温度保持时间中的任意一种或多种，来获得所述形状变化曲线。

13.权利要求11的方法，其中所述测量温度范围在室温至1400℃的范围中进行变化，所述升温速率在0.1℃/min至50℃/min的范围中进行变化，所述冷却速率在0.1℃/min至50℃/min的范围中进行变化，和所述保持时间在24小时或更少的范围中进行变化。

14.权利要求9的方法，其中所述未发泡前体为粉末形式或具有预定形状的块料形式。