本發(fā)明涉及碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃材料，具體是一種利用無(wú)鉛高鋇廢棄燈管制備的碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃及其制備方法，屬于泡沫玻璃領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

泡沫玻璃是利用無(wú)鉛高鋇廢棄燈管為主要原料，并加入發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑和助熔劑等其它添加劑，通過(guò)球磨混合、預(yù)熱、發(fā)泡和退火等一系列步驟而形成的具有多孔無(wú)機(jī)保溫材料。由于泡沫玻璃具有密度小、隔熱、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐腐蝕、防火和耐蟲(chóng)害等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠處理大量廢棄物，不僅作為隔熱材料被廣泛應(yīng)用于石油化工業(yè)、建筑行業(yè)，而且作為一種保冷材料應(yīng)用于食品冷藏和船舶等行業(yè)。

但泡沫玻璃具有多孔狀結(jié)構(gòu)，自身密度較低，抗壓強(qiáng)度不高，質(zhì)地較脆，抵抗外部沖擊性能較差，故目前制備的泡沫玻璃尺寸較小，施工過(guò)程中還需額外設(shè)置加強(qiáng)筋來(lái)防止其斷裂，工序較為復(fù)雜，大大增加了施工的難度和建造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用無(wú)鉛高鋇廢棄燈管制備的碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃及其制備方法，該方法制得的泡沫玻璃具有強(qiáng)度高、易于加工運(yùn)輸、安裝簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種利用無(wú)鉛高鋇廢棄燈管制備的碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃，包括泡沫玻璃本體，其特征是，所述泡沫玻璃本體中均勻設(shè)置有多層增強(qiáng)網(wǎng)，所述增強(qiáng)網(wǎng)由碳纖維編織而成，該碳纖維的直徑為3.0~12.0μm，碳纖維的長(zhǎng)度為25~30cm，碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)占泡沫玻璃本體總重量的2.0%~5.0%。

優(yōu)選的，所述碳纖維直徑為9.0μm，碳纖維的長(zhǎng)度為27cm，碳纖維占泡沫玻璃本體總重量的3.0%。

上述利用無(wú)鉛高鋇廢棄燈管制備的碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃的制備方法，其特征是，將無(wú)鉛高鋇廢棄燈管送入球磨機(jī)內(nèi)研磨呈粉，其間加入氟硅酸鈉、磷酸鈉、碳酸鈉一并研磨，得混合料；其中，氟硅酸鈉占無(wú)鉛高鋇廢棄燈管總重量的5%，磷酸鈉占無(wú)鉛高鋇廢棄燈管總重量的5%，碳酸鈉占無(wú)鉛高鋇廢棄燈管總重量的15%；

隨后先在耐熱模具底部平鋪一層研磨好的混合料，之后再鋪一層由碳纖維編織而成的增強(qiáng)網(wǎng)，而后在碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)上表面鋪一層混合料，碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)上表面的混合料與其下方的混合料重量相同，此步驟可以反復(fù)多次（即重復(fù)鋪設(shè)增強(qiáng)網(wǎng)，保持該網(wǎng)上、下方的混合料重量相同）；最后將碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)和混合料壓緊，進(jìn)行燒制：首先以20℃/min的速度升溫至500℃，保溫15min，然后以15℃/min的速度升溫至890℃，保溫15min，最后降溫至500℃，保溫30min，隨爐冷卻至室溫出爐，制得該碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃。

優(yōu)選的，所述碳纖維的直徑為3.0~12.0μm，碳纖維的長(zhǎng)度為25~30cm，碳纖維占混合料總重量的2.0%~5.0%。

優(yōu)選的，所述碳纖維的直徑為9.0μm，碳纖維的長(zhǎng)度為27cm，碳纖維占混合料總重量的35.0%。

本發(fā)明利用無(wú)鉛高鋇廢棄燈管球磨后為原料，利用碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃。 采用公知的泡沫玻璃生產(chǎn)工藝，首先在泡沫玻璃配合料上放置一層網(wǎng)格狀的碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)，之后在碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)上鋪一層與增強(qiáng)網(wǎng)下面相同重量的泡沫玻璃配合料，碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)的質(zhì)量為混合料質(zhì)量的2.0%~5.0%，最后進(jìn)行發(fā)泡退火等后續(xù)處理。

本發(fā)明的增益效果是：通過(guò)在泡沫玻璃中鋪設(shè)炭纖維增強(qiáng)網(wǎng)，可以在保證泡沫玻璃本身具有多孔狀結(jié)構(gòu)的前提下，能夠大幅提高泡沫玻璃自身的強(qiáng)度，減少后續(xù)加工和運(yùn)輸過(guò)程中的損耗，減少能源消耗，同時(shí)簡(jiǎn)化安裝步驟，提高安裝效率。

附圖說(shuō)明

圖1 為碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)；

圖 2 為本發(fā)明制得的泡沫玻璃橫截面。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步解釋本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

一種利用無(wú)鉛高鋇廢棄燈管制備的碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃，是在泡沫玻璃中設(shè)置有多層碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)，該碳纖維直徑為9.0μm，碳纖維的長(zhǎng)度為27cm；碳纖維的添加量為泡沫玻璃混料重量的3.0%。

上述利用無(wú)鉛高鋇廢棄燈管制備的碳纖維增強(qiáng)泡沫玻璃的制備方法：使用廢棄燈管（無(wú)鉛高鋇廢棄燈管）作為制備泡沫玻璃的主要原料，采用公知的泡沫玻璃生產(chǎn)工藝將燈管送入球磨機(jī)內(nèi)研磨呈粉，其間加入5%（占玻璃混合料的重量百分比）的氟硅酸鈉，5%（同上）的磷酸鈉，15%（同上）的碳酸鈉一并研磨。

隨后先在耐熱模具底部平鋪一層研磨好的混合料，之后在上面鋪一層碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)，而后在碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)上鋪一層與增強(qiáng)網(wǎng)下面相同重量的泡沫玻璃配合料（研磨后的混合料），此步驟可以反復(fù)多次，最后將碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)和混合料壓緊，采用公知的泡沫玻璃燒制溫度：首先以20℃/min的速度升溫至500℃，保溫15min，然后以15℃/min的速度升溫至890℃，保溫15min，最后降溫至500℃，保溫30min，隨爐冷卻至室溫出爐。

燒制完成的泡沫玻璃可鋸切呈各種形狀，經(jīng)測(cè)試產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為20MPa，成品機(jī)械強(qiáng)度高，加工、運(yùn)輸和使用過(guò)程中不易開(kāi)裂，施工效果好，使用安全性高。

在泡沫玻璃中增設(shè)碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)可大幅提高泡沫玻璃自身的強(qiáng)度，減少后續(xù)加工運(yùn)輸和使用過(guò)程中的開(kāi)裂現(xiàn)象，同時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)和吸水率與不添加碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)的泡沫玻璃相當(dāng)。

本發(fā)明所列舉的各原料以及各原料的上下限取值，以及各工藝參數(shù)的上下限取值，都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在次不一一舉例說(shuō)明。