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泡沫玻璃增强机械性能的几种技术方法

泡沫玻璃应用得不到较大推广主要原因之一,是泡沫玻璃的力学强度低,,在加工、搬运过程中容易破碎、断裂,而且其抗折、抗压强度都难以满足建筑领域,承重墙轻质材料的要求,因此,提高泡沫玻璃的力学性能,是泡沫玻璃得以广泛应用的关键。

发泡玻璃性能
泡沫玻璃图片展示

泡沫玻璃制备工艺的改变,和结构缺点的消去,是强化泡沫玻璃力学性能的主要途径。近年来,人们对泡沫玻璃的力学性能,强化技术的研究有了更进一步的探讨,有微晶增强法、纤维增强法、高密度增强法等,来改变泡沫玻璃的机械性能,都取得良好的效果。

一:纤维增强法

此方法改变泡沫玻璃的机械性能,目前好的办法是对泡沫玻璃进行纤维补强。纤维增强是指在泡沫玻璃制备过程中,加入一定量的耐高温玻璃纤维、陶瓷纤维或氧化铝纤维等,在烧结过程中,使纤维与基体很好地结合在一起,从而制得纤维增强泡沫玻璃基复合材料。

二:微晶增强技术

微晶增强是指在泡沫玻璃的制备过程中,加入一定量的成核剂,经过一定温度制度的热处理,使泡沫玻璃基体的玻璃相中析出微晶体结构,来提高泡沫玻璃力学性能的方法。

三:高密度增强技术

泡沫玻璃的强韧化技术除了以上两种之外,高密度法也是提高泡沫玻璃机械性能的好方法。高密度泡沫玻璃是以含氧化铅的显像管玻璃,为基础玻璃料或向原料中加入适量的氧化铅,氧化铋等重金属氧化物来提高泡沫玻璃密度,达到改变泡沫玻璃机械性能的目的。国内外均有相关报道,但是也仅于初步研究,未实现工业化生产,高密度泡沫玻璃是具有吸冲击波强度好、吸音、隔热等特性的建筑材料。

泡沫发泡玻璃
泡沫玻璃图片展示2

四:泡沫玻璃其他增强技术

1:颗粒增强,此法也不失为一种好的强韧化途径,即在泡沫玻璃基体掺入微细颗粒,用以增加断裂表面能,改变材料的韧性,从而达高材料强度的目的。加入的微细颗粒可以是金属颗粒,也可以是高弹性模量的金属物、氮化物颗粒,但是颗粒增强的条件,须在泡沫玻璃烧结过程中能烧结成完整的整体。

2:自增韧技术,即指在原料中加入可以生成二相的原料,通过控制反应条件,在基体中生长出均匀分布的晶须、长径比大的晶粒或片晶增强体,使基体材料的强度和韧性提高的技术。这些技术还没有人进行深入的研究,此法是泡沫玻璃强韧化今后研究的方向。

3:晶须増强技术:,即采用传统的烧结法,将具有好的强度、高模量及高熔点等优异性能晶须与玻璃基体粉料混合,经压制后,高温烧结或高温加压烧结而得制品。该工艺的关键在于晶须的分布均匀,以及晶须与玻璃基体的界面结合问题。

这些技术在增韧微晶玻璃,无机陶瓷方面得到了大的成果,为泡沫玻璃强韧化技术的发展,提供有利的试验基础,也是今后泡沫玻璃强韧化技术研究的方向。

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