泡沫玻璃的多功能性及发展趋势

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1、文章编号：1009—9441(2011)08—0020—02泡沫玻璃的多功能性及发展趋势口口刘阳，范兆荣，潘文浩(沈阳建筑大学材料学院，辽宁沈阳110168)摘要：介绍了泡沫玻璃优异的吸声性、保温隔热性、吸水性、耐腐蚀性及装饰性等多种功能。结合节能环保理念，分析了泡沫玻璃的发展趋势及前景。关键词：泡沫玻璃；功能性；建筑玻璃中图分类号：TQ171．72文献标识码：A引言泡沫玻璃是一种性能优越的绝热(保冷)、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料，使用温度范围为一196～450℃，A级不燃，与建筑物同寿命，导热系数为0．058，透湿系数几乎为零。虽然其他新型隔热材料层出不穷，但

2、是，泡沫玻璃以其永久性、安全性、高可靠性，在低热绝缘、防潮工程、吸声等领域占据着越来越重要的地位。它的生产是废弃固体材料再利用，可保护环境并获得丰厚的经济利益。1泡沫玻璃的制备及分类泡沫玻璃是以玻璃粉为主要原料，加入发泡剂以及其他助剂，经高温焙烧后制成的一种轻质块状多孔材料。目前，常用的生产方法是以废弃玻璃及各种富含玻璃相的物质(如粉煤灰)为主要原料，添加发泡剂、改性剂、促进剂等物质，经细粉碎和均匀混合形成配合料，将它们放在模具中，送人到加热炉内进行烧制，经发泡、退火形成泡沫玻璃制品。泡沫玻璃的种类繁多。根据生产工艺，可分为低温和高温泡沫玻璃；根据毛坯的退火方式，分为“一步法”和

3、“二步法”泡沫玻璃；根据孔型结构，分为开孔型和闭孔型泡沫玻璃；根据原料不同，可分为钠钙硅、熔岩废渣、硼硅酸盐泡沫玻璃；根据使用功能，可分为隔热、吸声、自清洁等泡沫玻璃⋯。2泡沫玻璃的多功能性泡沫玻璃的内部含有很多气孔，按照材料内部气孔的形态，可分为开口孔和闭口孔两种，孔隙率可达85％以上。它具有表观密度小、导热系数小、强度高等优良的物理性质和化学稳定性。泡沫玻璃特殊的组织结构和物理、化学性质，赋予其较好的保温、隔热、吸声、防潮、防水、防火、防腐、不易老化等多种功能。2．1保温隔热功能泡沫玻璃的热导率很小，是良好的保温隔热材料。泡沫玻璃的传热包括玻璃的孔壁和气孔中的气体。孔壁是固相

4、，以传导为主，而气孔中的气体除了传导以外，主要是对流和辐射。泡沫玻璃中的气孔很多，传热主要以气孔中气体的对流和辐射为主，由于对流和辐射的传热效率很低，因此，泡沫玻璃的热导率很小。当泡沫玻璃内部的气泡为封闭态时，其吸水率也比较小，与同比重的其他隔热材料相比，具有更高的强度，并且容易加工。利用以上特性，泡沫玻璃可作为液化石油气储罐及冷藏库的隔热材料，也可用于高层建筑的墙体材料和层顶隔热材料、居民住房的室内、室外隔热材料⋯。近年来，隔热泡沫玻璃逐渐应用于承压条件下的隔热、隔冷及防潮工程。如电厂大烟囱内壁、地下工程(如隧道)的隔冷隔水等；工程管道如城市露天燃气管道的隔热、隔冷、防雨、防火

5、等。2．2吸声功能由于泡沫玻璃具有许多微小的间隙和连续的气孔，用于隔音、吸音方面更具特色。当声波传播到泡沫玻璃上时，由于声波产生的振动，引起小孔或间隙内的空气运动，造成与孔壁的摩擦，紧靠孔壁的空气受孔壁的影响不易动起来，摩擦和粘滞力的作用使声波转换为热能而消耗，从而使声波衰减，达到吸收噪声的目的。在不同频率声波下，泡沫玻璃的吸声效果是不同的。对于低频(100～125Hz)，声波吸声系数较低；对于高频，声波吸声系数则比较高。微孔结构泡沫玻璃吸音频带宽(1．2—3．0kHz)，吸音效果可达60％一80％。与常用的玻璃棉、岩棉及矿渣棉等纤维吸声材料相比，其外表不需要再加装饰穿孔护面板¨

6、o。泡沫玻璃作为一种降噪、隔声屏障，目前已被广·20·Research&ApplicationofBuildingMaterials泛应用于地铁、地下军事设施、隧道、公路、工厂车闻、音乐厅、影院、候车室、商场和疑览大厅等噪声较大的场所，效果很好。20世纪90年代，我国在北京人鬣大会堂的空谪枕房与送风管道、上海市离粱路两旁的吸酱墙、上海地铁车站、上海游泳馆的吊顶和墙面、上海入民广场地下商场的空调风道和机房等设施中，采用吸音泡沫玻璃来消声隔声，其吸声降噪效果良好。现在很多网家和地区的飞机场周围，建筑夕}墙西也使震泡沫玻璃，耀以降低飞桃起落时的噪声，减少了对环境的污染。因此，研究开发声

7、学性能良好、震蟹轻、易于安装维护的泡沫玻璃，具有重要的实用价值。2．3耐腐蚀功能泡沫玻璃化学稳定性良好，能耐除氢氟酸之外的几乎所有的化学腐蚀，不氧化，不发生风化腐烂，对其链物品也没有腐蚀作用，薅虽无毒、无放射性伤害，长期受紫外线照射或热辐射仍然不发生老化，是石油、化工、冶金、国防等行鼗的傀矮建筑防腐誊雩料。利用其良好的耐水、耐腐蚀和抗老化性能，可用于潮湿环境和风吹雨淋的嚣天条件下，如游泳馆、她铁、道路声屏障等。同时，泡沫玻璃不会产生纤维粉尘污染环境，非常适合于洁净环境的通风和空调