本发明属于玻璃产品技术领域，具体涉及一种新型泡沫玻璃及其制备方法。
背景技术：
泡沫玻璃具有导热系数小，隔热效果好等特点，经常用作保温、保冷材料。同时，由于具有膨胀系数小、不易燃烧、无毒、轻质高强等优点，泡沫玻璃也经常被当作建筑材料使用。
泡沫玻璃在生产过程中，会遇到一系列的问题，例如发泡不均匀，气孔过大，出现连通孔，样品表面凹凸不平，部分混合料没有发泡等。这些缺陷都将严重影响泡沫玻璃的质量，使得其性能大大降低。以往都用优化、调整生产工艺、改善玻璃粉的流动性来改善泡沫玻璃的发泡质量达到发泡均匀的目的。这些方法的工艺复杂、效率低且费用高。
技术实现要素：
本发明提供了一种新型泡沫玻璃及其制备方法，解决了背景技术中的问题，本发明所述通过控制原料及原料之间的配比，制备出性能优良的化工、建筑用保温、吸声、隔热和装饰泡沫玻璃材料，具有防火、防水、不老化、耐腐蚀、无放射性、尺寸稳定性好等特点。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种新型泡沫玻璃，包括以下重量份的原料：废旧平板玻璃20～30份、废旧泡沫玻璃10～20份、陶瓷抛光废料8～16份、二氧化硅15～25份、膨润土7～12份、硼砂6～9份、磷酸钠3～6份、改性纳米级碳酸钙7～14份、耐火纤维2～5份、三氧化二铁1～3份、六偏磷酸钠2～4份、发泡剂3～4份、助熔剂1～2份。
优选的，所述的新型泡沫玻璃，包括以下重量份的原料：废旧平板玻璃22～28份、废旧泡沫玻璃11～17份、陶瓷抛光废料10～15份、二氧化硅17～23份、膨润土9～11份、硼砂7～8份、磷酸钠4～5份、改性纳米级碳酸钙10～13份、耐火纤维3～4份、三氧化二铁1.6～2.4份、六偏磷酸钠2.3～3.6份、发泡剂3.2～3.9份、助熔剂1.1～1.7份。
优选的，所述的新型泡沫玻璃，包括以下重量份的原料：废旧平板玻璃25份、废旧泡沫玻璃16份、陶瓷抛光废料13份、二氧化硅20份、膨润土10份、硼砂7.8份、磷酸钠4.6份、改性纳米级碳酸钙12份、耐火纤维3.4份、三氧化二铁1.9份、六偏磷酸钠3.1份、发泡剂3.7份、助熔剂1.2份。
优选的，所述的发泡剂为碳粉、芒硝、碳化硅中的一种。
优选的，所述耐火纤维采用直径为0.005～2毫米，长度为0.1～100毫米的含锆耐碱玻璃纤维或含锆真空纤维。
优选的，所述改性纳米级碳酸钙的制备方法如下：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙83份、偶联剂7份、润滑剂2份、分散剂1份％；
（2）将纳米级碳酸钙放于85℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌15分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述新型泡沫玻璃的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取废旧平板玻璃、废旧泡沫玻璃、陶瓷抛光废料、二氧化硅、膨润土、硼砂、磷酸钠、改性纳米级碳酸钙、耐火纤维、三氧化二铁、六偏磷酸钠、发泡剂、助熔剂，备用；
（2）将废旧平板玻璃与废旧泡沫玻璃清洗干净、烘干，然后与其他原料混合一起，然后置于球磨机中研磨成粉末，过300目筛，然后超声波分散均匀，得混合粉末；
（3）将所述步骤（2）得到的混合粉末置于发泡机中，先以35℃/min的升温速率升温至300℃并保温20分钟，再以25℃/min的升温速率升温至600℃并保温10分钟，然后以8℃/min的升温速度升温至750℃并保温35分钟，最后以4℃/min的升温速度升温至850℃，保温80分钟，完成发泡；
（4）将步骤（3）所得的产物先以15℃/min的降温速率降温至500℃，保温2小时，然后以6℃/min的降温速率降温至100℃，保温1小时，然后自然冷却至室温，即得所述新型泡沫玻璃。
优选的，所述步骤（2）中研磨时间为2小时。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
（1）本发明所述的新型泡沫玻璃主要利用固体废弃物废玻璃和天然石材原料制备泡沫玻璃，大幅度降低生产成本；制备工艺简单、过程无二次污染物产生、环境友好、烧制温度低，在解决环保问题的同时获得较高的经济效益，制备出性能优良的化工、建筑用保温、吸声、隔热和装饰泡沫玻璃材料，具有防火、防水、不老化、耐腐蚀、无放射性、尺寸稳定性好等特点；
（2）本发明所述的新型泡沫玻璃原料中添加了膨润土和硼砂，膨润土和硼砂在发泡阶段提供相界面和填充作用，发泡充分、孔径大小和分布均匀、气孔率高、连通孔少，大幅提高了球磨效率，有效的减少了生产成本；
（3）本发明所提供的制备工艺简单、快速、成本低，与传统的工艺基本相同，容易实现，易于操作。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种新型泡沫玻璃，包括以下重量份的原料：废旧平板玻璃20份、废旧泡沫玻璃10份、陶瓷抛光废料8份、二氧化硅15份、膨润土7份、硼砂6份、磷酸钠3份、改性纳米级碳酸钙7份、耐火纤维2份、三氧化二铁1份、六偏磷酸钠2份、发泡剂3份、助熔剂1份。
其中，所述的发泡剂为碳粉。
其中，所述耐火纤维采用直径为0.005～2毫米，长度为0.1～100毫米的含锆耐碱玻璃纤维。
其中，所述改性纳米级碳酸钙的制备方法如下：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙83份、偶联剂7份、润滑剂2份、分散剂1份％；
（2）将纳米级碳酸钙放于85℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌15分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述新型泡沫玻璃的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取废旧平板玻璃、废旧泡沫玻璃、陶瓷抛光废料、二氧化硅、膨润土、硼砂、磷酸钠、改性纳米级碳酸钙、耐火纤维、三氧化二铁、六偏磷酸钠、发泡剂、助熔剂，备用；
（2）将废旧平板玻璃与废旧泡沫玻璃清洗干净、烘干，然后与其他原料混合一起，然后置于球磨机中研磨成粉末，过300目筛，然后超声波分散均匀，得混合粉末；
（3）将所述步骤（2）得到的混合粉末置于发泡机中，先以35℃/min的升温速率升温至300℃并保温20分钟，再以25℃/min的升温速率升温至600℃并保温10分钟，然后以8℃/min的升温速度升温至750℃并保温35分钟，最后以4℃/min的升温速度升温至850℃，保温80分钟，完成发泡；
（4）将步骤（3）所得的产物先以15℃/min的降温速率降温至500℃，保温2小时，然后以6℃/min的降温速率降温至100℃，保温1小时，然后自然冷却至室温，即得所述新型泡沫玻璃。
其中，所述步骤（2）中研磨时间为2小时。
实施例2
本实施例涉及一种新型泡沫玻璃，包括以下重量份的原料：废旧平板玻璃30份、废旧泡沫玻璃20份、陶瓷抛光废料16份、二氧化硅25份、膨润土12份、硼砂9份、磷酸钠6份、改性纳米级碳酸钙14份、耐火纤维5份、三氧化二铁3份、六偏磷酸钠4份、发泡剂4份、助熔剂2份。
其中，所述的发泡剂为芒硝。
其中，所述耐火纤维采用直径为0.005～2毫米，长度为0.1～100毫米的含锆真空纤维。
其中，所述改性纳米级碳酸钙的制备方法如下：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙83份、偶联剂7份、润滑剂2份、分散剂1份％；
（2）将纳米级碳酸钙放于85℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌15分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述新型泡沫玻璃的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取废旧平板玻璃、废旧泡沫玻璃、陶瓷抛光废料、二氧化硅、膨润土、硼砂、磷酸钠、改性纳米级碳酸钙、耐火纤维、三氧化二铁、六偏磷酸钠、发泡剂、助熔剂，备用；
（2）将废旧平板玻璃与废旧泡沫玻璃清洗干净、烘干，然后与其他原料混合一起，然后置于球磨机中研磨成粉末，过300目筛，然后超声波分散均匀，得混合粉末；
（3）将所述步骤（2）得到的混合粉末置于发泡机中，先以35℃/min的升温速率升温至300℃并保温20分钟，再以25℃/min的升温速率升温至600℃并保温10分钟，然后以8℃/min的升温速度升温至750℃并保温35分钟，最后以4℃/min的升温速度升温至850℃，保温80分钟，完成发泡；
（4）将步骤（3）所得的产物先以15℃/min的降温速率降温至500℃，保温2小时，然后以6℃/min的降温速率降温至100℃，保温1小时，然后自然冷却至室温，即得所述新型泡沫玻璃。
其中，所述步骤（2）中研磨时间为2小时。
实施例3
本实施例涉及一种新型泡沫玻璃，包括以下重量份的原料：废旧平板玻璃22份、废旧泡沫玻璃11份、陶瓷抛光废料10份、二氧化硅17份、膨润土9份、硼砂7份、磷酸钠4份、改性纳米级碳酸钙10份、耐火纤维3份、三氧化二铁1.6份、六偏磷酸钠2.3份、发泡剂3.2份、助熔剂1.1份。
其中，所述的发泡剂为碳化硅。
其中，所述耐火纤维采用直径为0.005～2毫米，长度为0.1～100毫米的含锆耐碱玻璃纤维。
其中，所述改性纳米级碳酸钙的制备方法如下：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙83份、偶联剂7份、润滑剂2份、分散剂1份％；
（2）将纳米级碳酸钙放于85℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌15分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述新型泡沫玻璃的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取废旧平板玻璃、废旧泡沫玻璃、陶瓷抛光废料、二氧化硅、膨润土、硼砂、磷酸钠、改性纳米级碳酸钙、耐火纤维、三氧化二铁、六偏磷酸钠、发泡剂、助熔剂，备用；
（2）将废旧平板玻璃与废旧泡沫玻璃清洗干净、烘干，然后与其他原料混合一起，然后置于球磨机中研磨成粉末，过300目筛，然后超声波分散均匀，得混合粉末；
（3）将所述步骤（2）得到的混合粉末置于发泡机中，先以35℃/min的升温速率升温至300℃并保温20分钟，再以25℃/min的升温速率升温至600℃并保温10分钟，然后以8℃/min的升温速度升温至750℃并保温35分钟，最后以4℃/min的升温速度升温至850℃，保温80分钟，完成发泡；
（4）将步骤（3）所得的产物先以15℃/min的降温速率降温至500℃，保温2小时，然后以6℃/min的降温速率降温至100℃，保温1小时，然后自然冷却至室温，即得所述新型泡沫玻璃。
其中，所述步骤（2）中研磨时间为2小时。
实施例4
本实施例涉及一种新型泡沫玻璃，包括以下重量份的原料：废旧平板玻璃28份、废旧泡沫玻璃17份、陶瓷抛光废料15份、二氧化硅23份、膨润土11份、硼砂8份、磷酸钠5份、改性纳米级碳酸钙13份、耐火纤维4份、三氧化二铁2.4份、六偏磷酸钠3.6份、发泡剂3.9份、助熔剂1.7份。
其中，所述的发泡剂为碳粉。
其中，所述耐火纤维采用直径为0.005～2毫米，长度为0.1～100毫米的含锆耐碱玻璃纤维。
其中，所述改性纳米级碳酸钙的制备方法如下：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙83份、偶联剂7份、润滑剂2份、分散剂1份％；
（2）将纳米级碳酸钙放于85℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌15分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述新型泡沫玻璃的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取废旧平板玻璃、废旧泡沫玻璃、陶瓷抛光废料、二氧化硅、膨润土、硼砂、磷酸钠、改性纳米级碳酸钙、耐火纤维、三氧化二铁、六偏磷酸钠、发泡剂、助熔剂，备用；
（2）将废旧平板玻璃与废旧泡沫玻璃清洗干净、烘干，然后与其他原料混合一起，然后置于球磨机中研磨成粉末，过300目筛，然后超声波分散均匀，得混合粉末；
（3）将所述步骤（2）得到的混合粉末置于发泡机中，先以35℃/min的升温速率升温至300℃并保温20分钟，再以25℃/min的升温速率升温至600℃并保温10分钟，然后以8℃/min的升温速度升温至750℃并保温35分钟，最后以4℃/min的升温速度升温至850℃，保温80分钟，完成发泡；
（4）将步骤（3）所得的产物先以15℃/min的降温速率降温至500℃，保温2小时，然后以6℃/min的降温速率降温至100℃，保温1小时，然后自然冷却至室温，即得所述新型泡沫玻璃。
其中，所述步骤（2）中研磨时间为2小时。
实施例5
本实施例涉及一种新型泡沫玻璃，包括以下重量份的原料：废旧平板玻璃25份、废旧泡沫玻璃16份、陶瓷抛光废料13份、二氧化硅20份、膨润土10份、硼砂7.8份、磷酸钠4.6份、改性纳米级碳酸钙12份、耐火纤维3.4份、三氧化二铁1.9份、六偏磷酸钠3.1份、发泡剂3.7份、助熔剂1.2份。
其中，所述的发泡剂为碳粉。
其中，所述耐火纤维采用直径为0.005～2毫米，长度为0.1～100毫米的含锆耐碱玻璃纤维。
其中，所述改性纳米级碳酸钙的制备方法如下：
（1）按重量份计，称取纳米级碳酸钙83份、偶联剂7份、润滑剂2份、分散剂1份％；
（2）将纳米级碳酸钙放于85℃的热烘箱中烘干3小时，冷却至常温，取出后加入高速混合机中搅拌15分钟，然后加入称取的偶联剂再搅拌9分钟，再依次加入称取的分散剂和润滑剂，加热搅拌至70℃，然后转入冷混机中搅拌冷却至≤40℃出料，得到改性纳米级碳酸钙。
一种制备所述新型泡沫玻璃的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取废旧平板玻璃、废旧泡沫玻璃、陶瓷抛光废料、二氧化硅、膨润土、硼砂、磷酸钠、改性纳米级碳酸钙、耐火纤维、三氧化二铁、六偏磷酸钠、发泡剂、助熔剂，备用；
（2）将废旧平板玻璃与废旧泡沫玻璃清洗干净、烘干，然后与其他原料混合一起，然后置于球磨机中研磨成粉末，过300目筛，然后超声波分散均匀，得混合粉末；
（3）将所述步骤（2）得到的混合粉末置于发泡机中，先以35℃/min的升温速率升温至300℃并保温20分钟，再以25℃/min的升温速率升温至600℃并保温10分钟，然后以8℃/min的升温速度升温至750℃并保温35分钟，最后以4℃/min的升温速度升温至850℃，保温80分钟，完成发泡；
（4）将步骤（3）所得的产物先以15℃/min的降温速率降温至500℃，保温2小时，然后以6℃/min的降温速率降温至100℃，保温1小时，然后自然冷却至室温，即得所述新型泡沫玻璃。
其中，所述步骤（2）中研磨时间为2小时。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。